Proračun rashladnika
Svaki rashladnik koji se nalazi u upotrebi mora biti dimenzioniran prema uređaju kojeg hladi i prema uvjetima kojima će biti izložen.
Pri pristupanju izračuna rashladnika prvo moramo izračunati količinu topline koja će se odvoditi u njemu. Kako odvedena toplina ovisi o nekoliko čimbenika, nju je teško odrediti bez preciznih podataka.
Količina topline je umnožak specifične potrošnje motora i postotka otpadne topline koja se preda vodi. Kada se izračuna ta vrijednost, može se pristupiti sljedećem izračunu.
Treba znati temperaturu hlađene tekućine na ulazu i izlazu, i iz nje dobiti srednju temperaturu hlađene tekućine. Zatim se izmjeri najveća temperatura rashladne vode (ili zraka) i odredi se porast temperature u rashladniku do izlaza. Iz ovih vrijednosti dobivamo također srednju vrijednost.
Oduzimanjem dviju srednjih vrijednosti dobiti ćemo
- [math]\displaystyle{ \Delta t\, }[/math] – srednju temperaturnu razliku u rashladniku.
Dimenzioniranje debljine stijenke plašta i stijenke cijevi je jednostavno:
[math]\displaystyle{ s = s_0 + b + c\,\! }[/math] (mm)
- [math]\displaystyle{ s_0\, }[/math] – teoretska debljina stijenke
- [math]\displaystyle{ b \, }[/math] – dodatak zbog savijanja
- [math]\displaystyle{ c \, }[/math]– dodatak na koroziju
[math]\displaystyle{ s_0 = \frac{d\times\ p}{20\times\delta_d\times\phi\ +\ p} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \phi \, }[/math] – faktor čvrstoće vara ( 0,9 za varene cijevi,1,0 za bešavne cijevi)
- [math]\displaystyle{ d \, }[/math] – potrebni promjer cijevi
- [math]\displaystyle{ P \, }[/math] – najveći radni tlak
[math]\displaystyle{ b = \frac{d \times\ s_0}{2,5 R}\, }[/math]
- [math]\displaystyle{ R \, }[/math]– srednji polumjer savijanja cijevi
Koeficijent prijelaza topline sa jednog medija na drugi (m2):
[math]\displaystyle{ K = \cfrac{1}{\cfrac{1}{\alpha_1}+ \cfrac{1}{\alpha_2}+ \cfrac{\lambda}{\delta} } }[/math]
- [math]\displaystyle{ \alpha \, }[/math]- koeficijent prijelaza topline s medija na stijenku
- [math]\displaystyle{ \lambda \, }[/math]- koeficijent toplinske provodljivosti stijenke
- [math]\displaystyle{ \delta \, }[/math]- debljina stijenke
Koeficijent prijelaza topline za vodu iznosi 1420 - 2840 W/m ˚C, gdje su uračunati gubici uslijed nečistoća.
Ukupna toplina koja se predaje u rashladniku jest:
[math]\displaystyle{ Q = K \times\ A \times\Delta t\, }[/math]
a odatle izlazi da je
[math]\displaystyle{ A = \frac{Q}{K\times\Delta t} }[/math] (m2)
Sada smo dobili rashladnu površinu, iz koje ćemo moći odabrati ili konstruirati rashladnik.