On the feasibility of heat-exchange processes in uninsulated equipment

Abstract

Strictly speaking, the common two-fluid heat exchanger is a special version of a three-fluid exchanger because the environment also participates in the energy exchange. In a number of situations this effect is significant and leads to either reduced or increased area requirements, depending on the purpose of the exchange operation. With certain combinations of the system parameters it is even impossible to achieve an envisaged temperature change. For some typical flow arrangements these combinations are established in an analytic form so that one can rapidly assess the feasibility of a desired process without actually performing the rather tedious design calculations.

Zusammenfassung

Wegen des grundsätzlich immer vorhandenen Wärmeaustausches mit der Umgebung ist der gewöhnliche Zweistoff-Wärmeaustauscher als Sonderform des Dreistoff-Wärmeaustauschers aufzufassen. In zahlreichen Situationen führt der Umgebungseinfluß zu merklich vergrößerten oder reduzierten Austauschflächen, je nach dem Zweck des Prozesses. Darüberhinaus läßt sich eine gewünschte Temperaturänderung unter gewissen Bedingungen überhaupt nicht mehr erreichen. Für einige typische Stromführungen werden diese Bedingungen hergeleitet; damit kann man direkt und ohne größeren Rechenaufwand feststellen, ob und für welche Parameterkombinationen ein angestrebter Austauschprozess realisierbar ist.