立管降膜蒸発器の熱伝達
アルミナ・化学プラント向け立管降膜蒸発器のハンドブック計算表に沿った八セクション:加熱管幾何、運転条件、汚れ、殻側加熱蒸気、管側液体物性、二次蒸気(参考)、ReL 分岐液膜 hf、不凝性ガス折減付き総合 U/HTC。殻側飽和蒸気・界膜凝縮液物性は IAPWS-IF97 @ tf で自動入力可;管側液体物性は手入力。§1/2/4/5/7 の中間量行は既定で折りたたみ。
モデル仮定
- 既定装置プリセット:Ø57×3.5 mm、管長 12 m、λ = 40 kcal/(m·h·°C)、ハンドブック汚れ ro / ri。
- 液膜線負荷 Γ は 液膜線負荷 単位カテゴリ、動粘度 μ は 動粘度 カテゴリ — 記号はともに kg/(m·h) だが工学的意味が異なる。
- 殻側飽和蒸気・界膜冷凝液物性は IAPWS-IF97 @ tf で自動計算可;管側蒸発液体の ρ1、μ1、c1、κ1 等は手入力 — 本ツールはプロセス液に IAPWS 查表しません。
- UI はハンドブック計算表に合わせた 八連番セクション;§1/2/4/5/7 の中間量は 既定で折りたたみ、セクション見出しから展開可能。
規格・ハンドブック出典
- TEMA-2019 中国語訳 — 冷凝・熱交換器実務(出典)。
- 尾花英朗『熱交換器設計ハンドブック』降膜関連(出典)。
- 関連ワークフロー:/tools/steam-calculator — 飽和 T→P、hfg、殻側物性確認用。
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Excel クロスチェック(参考)
- リアルタイム交叉校验の説明は本セクションへ移し、計算機ページを短く保ちます。入力は引き続きローカルで再計算されます。
- 管本数: Ni = 1221 はアルミナ算例と一致;No = 1071(外径 Do);Nm は中径。旧版は内径 Di で逆算。§2 に No/Ni/Nm を併記。Γ・m₀ は 手入力 N = 1221。
- 表示精度: μf = 0.68 等の表示値で ho、ReL、U が ~0.1–1% ずれても Γ・m₀ が一致すれば式の誤りではありません。
- 殻側は IAPWS-IF97 @ tf 推奨;手入力は μ/κ を有効数字 3–4 桁で。
よくある質問
- 液膜線負荷と動粘度を分ける理由は?
- どちらも kg/(m·h) 表示になり得ますが、Γ は潤湿周長あたり質量流束、μ は輸送物性です。単位カテゴリを分けると液膜行で粘度単位を誤選しません。
- 管側 ρ1、μ1、c1、κ1 が手入力なのはなぜ?
- ハンドブック算例はプロセス液物性を与データとして、殻側 IAPWS 蒸気物性と区別します。§5 の中間量行を展開して編集してください。
- Excel クロスチェックに「表示精度」と出るのはなぜ?
- Γ・m₀ が一致しているのに ho、Ref、U が約 0.1–1 % ずれる場合、テンプレート内部の μ/κ がセル表示(0.68、0.59)より高精度なことが多いです。表示値を手入力した場合の想定内で、式の誤りではありません。
- 算例 N = 1221 なのに外径逆算 No = 1071 なのはなぜ?
- 旧版は 内径 Di で Ni = ROUNDUP(A/(π·L·Di)) = 1221。No = 1071 は外径。Γ・m₀ は 手入力 N = 1221;§2 に三種逆算を表示。
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