伝熱 前編(平板の場合) | 蒸気のことならテイエルブイ
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蒸気の基本

伝熱 前編(平板の場合)

伝熱とは

蒸気を用いた生産プロセスで、蒸気は多くの場合、熱源として使われています。熱は温度の高い所から低い所に移動し、この熱が移動する過程を伝熱といいます。

熱力学的に伝熱は、「熱伝導」「熱伝達」「熱放射」に分類されますが、蒸気を用いた間接加熱における伝熱の大部分を担うのが「熱伝導」と「熱伝達」ですので、今回は前編としてこれらの平板の場合について説明します。また、円筒の場合については「伝熱 後編(円筒の場合)」で説明しています。

熱伝導

蒸気で間接加熱を行う場合、熱交換器の伝熱面を介して、高温側である蒸気と、低温側である被加熱物とが相対します。つまり、伝熱面片側は高温、片側は低温となり、この温度差によって熱が伝導され移動していきます。

総括伝熱係数

この、物体内の熱の伝わりやすさのことを「熱伝導率」といい、物質に固有の値です。記号λで表され、単位は[W/(m・K)]を用います。
熱交換器の伝熱面の蒸気側高温部(t2)から被加熱物側低温部(t3)に伝わる熱通過量Q[W]は、平板伝熱面の壁の厚さをL[m]、伝熱面の面積をA[m2]とすると、以下になります。

Q=λ/L・(t2‐t3)・A

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