Czasopismo | CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA | Rocznik 2023 - zeszyt 6

Wpływ modyfikacji orurowania i budowy wymiennika płaszczowo-rurowego na parametry intensyfikacji przepływu ciepła – model i symulacja numeryczna w ANSSYS

Effect of Modification of the Pipe And Construction of a Shell and Tube Exchanger on the Parameters of Intensification of Heat Flow – Model and Numerical Simulation in Ansys

10.15199/9.2023.6.2

nr katalogowy: 143662
10.15199/9.2023.6.2

Streszczenie

W artykule zaprezentowano wymiennik płaszczowo-rurowy małej mocy wraz z analizą przepływowo-cieplną wykonaną dla dwóch wariantów obejmujących rury proste oraz rury przetłoczone będące modyfikacją intensyfikującą proces wymiany ciepła. Oba wymienniki zaprojektowano jako czterodrogowe w celu minimalizacji ich wymiarów. Przeznaczeniem projektowanego wymiennika ciepła jest podgrzewanie wody użytkowej za pomocą ciepła pozyskiwanego z gorącej wody przesyłanej siecią ciepłowniczą. W artykule przedstawiono autorski układ przegród charakteryzujący się stałą liczbą rur oraz stałą powierzchnią przepływu czynnika w każdej z czterech dróg przepływu wody. Przeprowadzono proces obliczeniowy poparty symulacją numeryczną w programie ANSYS, w której zamodelowano przepływ cieczy przez projektowane wymienniki ciepła. W pracy uzyskano wyniki porównujące i oceniające wpływ modyfikacji na proces wymiany ciepła. Wskutek zastosowania w wymienniku płaszczowo-rurowym przetłoczonych rur zwiększono intensywność wymiany ciepła o 34,6% względem wymiennika o rurach prostych o średnicy 16 mm. Znaczna poprawa intensywności wymiany ciepła znacząco wpłynęła na proces miniaturyzacji wymiennika.

Abstract

The article a low-power shell-and-tube heat exchanger with a flow-thermal analysis performed for two variants including straight tubes and pressed tubes, which are a modification that intensifies the heat exchange process was presented. Both exchangers have been designed as four-way in order to minimize their dimensions. The purpose of the designed heat exchanger is to heat utility water with the use of thermal energy obtained from hot water sent via the heating network. The article an original partition system characterized by a constant number of pipes and a constant medium flow surface in each of the four water flow paths was presented. A calculation process was carried out supported by a numerical simulation in the ANSYS program, in which the flow of liquid through the designed heat exchangers was modeled. The results comparing and evaluating the impact of modifications on the heat transfer process were obtained in the work. As a result of the use of pressed tubes in the shell-and- tube exchanger, the intensity of heat exchange was increased by 34.6% compared to the exchanger with straight tubes with a diameter of 16mm. Significant improvement in heat exchange intensity significantly influenced the process of miniaturization of the exchanger.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Akwa terma, „Uszczelki,”
[Online]. Available: https://akwa-terma. com.pl/sieci-wodociagowe/inne/uszczelki.
[Accessed 5 styczeń 2023].
[2] Masłowski A., „Prędkość przepływu wody w rurociągach,” 14 czerwiec 2015.
[Online]. Available: https://poradnikprojektanta.pl/pred- kosc-przeplywu-wody-w-rurociagach/.
[Accessed 24 grudzień 2022].
[3] CROMO-STAL, „Rury bezszwowe Ø16,”
[Online]. Available: https:// www.cromostal.pl/rury-bezszwowe.html.
[Accessed 20 12 2022].
[4] Duroudier J.P. 2016. “Heat Transfer in the Chemical”, Food and Pharmaceutical Industries, ISTE PRESS, ELSEVIER.
[5] Naukowiec.org, „Wzór na minimalną grubość dna sitowego wzór,”
[Online]. Available: https://www.naukowiec.org/wzory/inzynieria/ minimalna-grubosc-dna-sitowego_2652.html.
[Accessed 26 grudzień 2022].
[6] Connor N., “What is Logarithmic Mean Temperature Difference – LMTD – Definition,”
[Online]. Available: https://www.thermal-en- gineering.org/what-is-logarithmic-mean-temperature-difference-lmtd- definition/.
[Accessed 20 grudzień 2022].
[7] Polski Komitet Normalizacyjny, BN-80/2251-01, Wydawnictwo Normalizacyjne, 1980.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-6 , nr katalogowy 143662 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA- e-zeszyt (pdf) 2023-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	33.00 zł

Prenumerata

CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Promocja
Nowość

360.00 zł

CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - papierowa prenumerata roczna	432.00 zł brutto 400.00 zł netto 32.00 zł VAT (stawka VAT 8%)
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

474.00 zł

CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	552.00 zł brutto 511.11 zł netto 40.89 zł VAT (stawka VAT 8%)

552.00 zł

Zeszyt

2023-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma