HEAT EXCHANGER

熱交換器計算まとめ

熱負荷Q、LMTD、必要UA、必要伝熱面積A、総括伝熱係数U、汚れ条件を、設計・運転確認の順に整理します。

本ページは関連計算を選ぶための入口です。結果は概算・条件整理用であり、詳細設計では補正係数F、圧力損失、材質、汚れ条件、相変化、メーカー資料を確認してください。

WORKFLOW

まず確認する順序

LOAD

熱収支側の条件を整理し、熱負荷Qや冷却水・加熱媒体の必要流量を確認します。

DRIVING FORCE

温度条件と熱負荷から、LMTD、必要UA、必要伝熱面積Aを概算します。

FOULING

総括伝熱係数U、熱伝達率、熱伝導率、汚れ係数の違いを整理します。

TROUBLESHOOTING

出口温度不達、冷却水条件、汚れ、バイパスなどを順番に確認します。

REFERENCE

確認したい内容ごとに、次に使う計算ページと判断時の注意点を整理しています。
確認したいこと	使うページ	注意点
熱負荷Qを求めたい	熱量・加熱冷却負荷計算	顕熱の概算です。潜熱、反応熱、熱損失は別途確認してください。
LMTDや必要伝熱面積Aを見たい	LMTD・熱交換器計算	多パスやクロスフローでは補正係数Fの扱いに注意が必要です。
U値や熱伝達率の単位をそろえたい	熱伝達率・総括伝熱係数の単位換算	熱伝導率 W/(m·K) とは意味と単位が異なります。
既設機の能力低下を確認したい	能力低下・出口温度不達の切り分けガイド	熱収支、LMTD、U値、流量、汚れ、バイパスを分けて確認します。

CAUTION

必要UAや必要伝熱面積Aは、入力した熱負荷Q、LMTD、U値に基づくスクリーニング用の概算です。実際の熱交換器選定では、補正係数F、圧力損失、許容流速、材質、汚れ条件、洗浄性、相変化、メーカー仕様を確認してください。

FAQ

質量流量、比熱、温度差が分かる場合は、熱量・加熱冷却負荷計算から始めると整理しやすいです。

LMTD・熱交換器計算で、入口・出口温度、熱負荷Q、総括伝熱係数Uから必要UAや必要伝熱面積Aを概算できます。

U値や熱伝達率は流体と伝熱面を含む熱移動の係数です。熱伝導率は材料内部で熱が伝わる性質を表す物性値です。

汚れ係数そのものの推算は行いません。汚れを含めたU値や面積余裕の考え方を整理するページを参考にしてください。

そのまま最終選定値にするのは避けてください。概算結果として条件を整理し、詳細設計やメーカー選定条件と照合してください。