Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nowe rozwiązania konstrukcyjno-technologicznego wymiennika ciepła zbiornika procesowego

Dec Andrzej

Mechanik

|

2023

|

R. 96, nr 1

24--26

PL

Przedstawiono problematykę dotyczącą wytwarzania i eksploatacji wymienników ciepła w zbiornikach procesowych, pracujących w liniach technologicznych do przetwarzania warzyw i owoców. Powszechnie stosowane płaszczowe wymienniki ciepła z punktowymi spoinami montażowymi, wykonanymi ręcznie metodą TIG, są podatne na procesy korozyjne i osadzania się kamienia kotłowego. Są też wrażliwe na podwyższone poziomy ciśnienia medium grzewczo-chłodzącego. Natomiast wymienniki ciepła w postaci wężownicy wykonanej z ceownika zamontowanego na powierzchni zewnętrznej płaszcza wewnętrznego charakteryzują się mniejszą podatnością na korozję i osadzanie się kamienia kotłowego.

2

Lamelowe wymienniki ciepła − obliczenia cieplne i hydrauliczne

Pietrzak Marcin

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2023

|

nr 3

42--49

PL

W artykule przedstawiono ogólne informacje na temat budowy lamelowych wymienników ciepła oraz podano algorytm obliczeń cieplno-hydraulicznych dla tego typu wymienników. Informacje zawarte w artykule mają na celu przedstawienie sposobu modelowania matematycznego tego typu wymienników i mogą stanowić źródło wiedzy dla inżynierów zajmujących się projektowaniem takich urządzeń.

3

The application of the Wilson plot method to convective heat transfer - last achievements

Tychanicz-Kwiecień Maria

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2022

|

z. 94

77--89

EN

The paper discusses and presents the application of the Wilson plot method to the variety of issues related to convective heat transfer. The Wilson plot is a remarkable calculation procedure, which enables the analysis and estimation of convection heat transfer coefficient on the basis of experimental measurements of heat exchanger thermal and flow parameters and the evaluation of corresponding correlation equations. The main facility of the Wilson method is that the heat transfer coefficient can be obtained without the requirement of determining the surface temperature. Much attention was paid to clarify the concept of the standard, original Wilson method as well as its modified versions. The issue was presented in the form of the latest literature review, which featured the investigation of convection coefficients obtained by the Wilson method in the following cases: the flow of nanofluids, refrigerants and other working media in conventional and mini/micro channels and micro-tubes as well as heat transfer under boiling/condensation conditions. The validity of the method utilization has been presented and its future prospects have been specified.

PL

W artykule omówiono i przedstawiono zastosowanie metody Wilsona w różnorodnych zagadnieniach związanych z wymianą ciepła na drodze konwekcji. Metoda Wilsona pozwala na analizę i określenie konwekcyjnego współczynnika przejmowania ciepła na podstawie eksperymentalnych pomiarów parametrów cieplnych i przepływowych badanego wymiennika ciepła oraz zastosowanie lub opracowanie odpowiednich zależności korelacyjnych. Szczególnym atutem metody Wilsona jest możliwość określenia współczynnika przejmowania ciepła bez konieczności pomiaru temperatury powierzchni badanego wymiennika ciepła Dużo uwagi poświęcono wyjaśnieniu koncepcji standardowej, oryginalnej metody Wilsona oraz jej zmodyfikowanych wersji. Zagadnienie zostało przedstawione w formie przeglądu literatury, w którym uwzględniono podsumowanie wyników badań współczynników przejmowania ciepła uzyskanych metodą Wilsona w następujących przypadkach: przepływu nanocieczy, czynników chłodniczych i innych mediów roboczych w kanałach konwencjonalnych i mini/mikrokanałach oraz mikrorurkach, jak również wymianę ciepła podczas wrzenia/kondensacji. Przedstawiono zasadność wykorzystania metody oraz określono jej perspektywy na przyszłość.

4

The identification of open loop recording curve on heat exchanger to determine PID control parameters and eliminate overshot occurrence

Roni Kiagus Ahmad, Taufik Taufik, Martini Sri, Elfidiah Elfidiah, Cekdin Cekmas

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 7

56--60

EN

The changes in heat exchanger characteristics due to dirt sediment and the effect of corrosion on the conduction pipe can cause difficulty to control the system properly. To anticipate sudden changes in heat exchanger characteristics, this study then tried to identify the open loop recording curve on the heat exchanger in the form of a temperature curve and create a PID controller simulation program. The identification method used in this work was the C.L. Smith method. The simulation test results indicated that some changes in the process variables have occurred following the set point. In this case, the simulation often found some overshoot phenomena which would bring negative impact. In order to avoid the impact, the occurrence of overshoot must be reduced or eliminated.

PL

Zmiany w charakterystyce wymiennika ciepła spowodowane osadzaniem się brudu i wpływem korozji na rurę przewodzącą mogą powodować trudności w prawidłowym sterowaniu systemem. Aby przewidzieć nagłe zmiany w charakterystyce wymiennika ciepła, w ramach tego badania podjęto próbę zidentyfikowania krzywej rejestracji w pętli otwartej na wymienniku ciepła w postaci krzywej temperatury i stworzenia programu symulacyjnego regulatora PID. Metodą identyfikacji wykorzystaną w tej pracy była metoda C.L. Metoda Smitha. Wyniki testów symulacyjnych wykazały, że pewne zmiany w zmiennych procesowych wystąpiły po wartości zadanej. W tym przypadku symulacja często wykazywała pewne przeregulowania, które miałyby negatywny wpływ. Aby uniknąć uderzenia, należy ograniczyć lub wyeliminować występowanie przeregulowania.

5

Experimental studies of design-and-technological parameters of heat exchanger

Yaropud Vitalii, Kupchuk Ihor, Burlaka Serhiy, Poberezhets Julia, Babyn Ihor

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 10

57--60

EN

As a result of experimental studies, a mathematical model of the influence of the length of the air duct, volumetric air flow, air temperature in the external environment on the useful thermal power of the developed heat exchanger for its given geometric parameters was obtained. As a result of experimental studies, the optimal values of the design and technological parameters of the developed heat exchanger have been established, at which its useful thermal power is maximum.

PL

W wyniku badań eksperymentalnych uzyskano model matematyczny wpływu długości kanału powietrznego, objętościowego przepływu powietrza, temperatury powietrza w środowisku zewnętrznym na użyteczną moc cieplną opracowanego wymiennika ciepła dla zadanych parametrów geometrycznych. W wyniku badań eksperymentalnych ustalono optymalne wartości parametrów konstrukcyjnych i technologicznych opracowanego wymiennika ciepła, przy których jego użyteczna moc cieplna jest maksymalna.

6

A program design to form an oscillation curve and reduction with PID control on a heat exchanger

Cekdin Cekmas, Juniar Heni, Fadilah S.T

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 10

67--71

EN

A Heat Exchanger is a secondary process unit that is widely needed in the chemical process industry. This equipment is used to exchange heat between two types of fluids that have different temperatures. The existence of several physical events that change the characteristics of the process causes the stability of the system to be disturbed that necessitates to control the changes in the process parameters. PID controllers are actually conventional controllers which, due to their relatively good condition and easy operation, are still widely used. Many methods have been introduced to analyze PID control parameters, including the Rungge-Kutta method. However, the controlling operators in an industrial process, in order to get good control performance in every industrial process in the event of overshoot or oscillation, adjust the control parameters manually through the trial and error method. For this reason, we need a technique that is able to adapt to changes in process parameters that occur, and at the same time perform automatic re-tuning of controlling parameters. This paper describes a program designed to form an oscillation and reduction curve with a PID controller on a heat exchanger. The design of this program must at least be in accordance with the dynamics of the actual events in the field. the results of the oscillation curve reduction program design which are quite good are the one with the 'PI' controller type as compared to those with the 'P' and 'PID' controller types. The results of the one with the control type 'P' are not good because the process variable (process temperature) is not close to the set. o be used for operator training in industrial processes in the event of disturbances in the form of oscillations.

PL

Wymiennik ciepła jest drugorzędną jednostką procesową, która jest powszechnie potrzebna w przemyśle chemicznym. To urządzenie służy do wymiany ciepła między dwoma rodzajami płynów, które mają różne temperatury. Istnienie kilku zdarzeń fizycznych zmieniających charakterystykę procesu powoduje zaburzenie stabilności systemu, co wymusza kontrolowanie zmian parametrów procesu. Regulatory PID to właściwie regulatory konwencjonalne, które ze względu na stosunkowo dobry stan techniczny i łatwą obsługę nadal znajdują szerokie zastosowanie. Wprowadzono wiele metod analizy parametrów regulacji PID, w tym metodę Rungge-Kutty. Jednak operatorzy kontrolujący w procesie przemysłowym, w celu uzyskania dobrej wydajności sterowania w każdym procesie przemysłowym w przypadku przeregulowania lub oscylacji, dostosowują parametry sterowania ręcznie metodą prób i błędów. Z tego powodu potrzebujemy techniki, która jest w stanie dostosować się do zachodzących zmian parametrów procesu, a jednocześnie wykonać automatyczne przestrojenie parametrów sterujących. W artykule opisano program przeznaczony do tworzenia krzywej oscylacji i redukcji z regulatorem PID na wymienniku ciepła. Projekt tego programu musi być przynajmniej zgodny z dynamiką rzeczywistych wydarzeń w terenie. wyniki projektu programu redukcji krzywej oscylacji, które są dość dobre, to te z regulatorem typu „PI” w porównaniu z tymi z regulatorami typu „P” i „PID”. Wyniki tego ze sterowaniem typu „P” nie są dobre, ponieważ zmienna procesowa (temperatura procesu) nie jest zbliżona do zadanej. o być używany do szkolenia operatorów w procesach przemysłowych w przypadku zakłóceń w postaci oscylacji.

7

Elements of supercritical CO2 cycle - mathematical modeling and validation on available experimental data

Milewski Jarosław, Szczęśniak Arkadiusz, Szablowski Łukasz, Futyma Kamil, Lis Piotr, Dybiński Olaf, Wołowicz Marcin

Journal of Power Technologies

|

2022

|

Vol. 102, nr 1

1--13

EN

This paper presents models of three elements: heat exchanger, compressor and expander dedicated to supercritical CO2 cycles (Brayton). The models are built using Ebsilon software and validated against experimental data from available literature. Radial turbomachinery and thin plate heat exchangers were used to meet the demands of the relatively compact design of the S-CO2 cycle elements. It seems that there are no general relationships for the turbomachinery and real characteristics need to be used for constructing the models.

8

Numerical study on thermal performance of water flow in a twisted duct heat exchanger

Rashed Musaab K., Jehhef Kadhum Audaa, Badawy Faris Ali

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2022

|

Vol. 27, no. 2

199--216

EN

This paper presents a numerical study of heat transfer through a downstream annulus using water as the working fluid within the laminar flow region. The annulus consisted of an outer twisted square duct and an inner circular pipe. A three-dimensional formulation was used to solve the Navier-Stokes equations numerically for the laminar flow system with a low Reynolds number. Three parameters were used in the numerical simulation: the length of the twisted square [...] the inner diameter of the inner circular pipe [...] and 25 mm and the twist angle [...]. Numerical calculations were conducted on sixteen twisted square duct heat exchangers, with water flowing within a Reynolds number range of .220 1100− The results were illustrated as a profile of the thermal enhancement factor, the friction factor and the Nusselt number. The results show that the twisted outer duct of the heat exchanger can create a swirl flow along the length of the heat exchanger. It also caused a boundary layer separation-reattachment on the wall of the inner pipe. Moreover, an increase in the twist angle increased the Nusselt number by %,20 and the friction factor was also increased as the annular gap of the heat exchanger decreased.

9

Badanie skraplania czynników chłodniczych w płaszczowo-rurkowym miniwymienniku ciepła

Kruzel Marcin, Bohdal Tadeusz, Dutkowski Krzysztof

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2022

|

nr 4

50--57

PL

W artykule opisano nową konstrukcję miniwymiennika ciepła typu płaszczowo-rurkowego wykorzystanego jako miniskraplacz niskociśnieniowych czynników chłodniczych HFE 7000 i HFE 7100. Konstrukcja ta jest odpowiedzią na światowy trend budowy wysokosprawnych, zminiaturyzowanych konstrukcji wymienników ciepła do zastosowań w HVACR. Autorzy określili charakterystykę procesu skraplania oraz wpływ grubości kondensatu na intensywność przejmowania ciepła. Wyniki pozwoliły opracować własną zależność obliczeniową pozwalającą wyznaczać wartości współczynnika przejmowania ciepła podczas skraplania czynników chłodniczych w miniwymiennikach płaszczowo-rurkowych o małej mocy cieplnej.

10

An experimental study on the development of multipurpose biomass burner for cooking stove and thermal generator for household application

Suyitno Budhi Muliawan, Ismail, Rahman Reza Abdu, Rahman Reza Abdu

Acta Innovations

|

2022

|

no. 45

72--81

EN

The present study proposes a novel concept of a solid biomass burner for household applications. The designed biomass stove is a multipurpose burner that can be used as a cooking stove and thermal generator. It works as a basic model of a biomass cooking stove and is coupled with a coil heat exchanger for thermal generation. The experimental evaluation is conducted by using the time-to-boil (TTB) method to measure the effective energy that can be harnessed from the combustion process. It shows that the maximum temperature outlet from the coil heat exchanger is 62.2 °C. The effective energy uptake for the coil heat exchanger is 41.9%, whereas the overall energy uptake, including the kettle, is obtained by more than 50%. Therefore, the proposed model can improve the efficiency of solid biomass burners for household ware.

11

Wpływ konstrukcji wymienników na efektywność energetyczną chłodziarek i pomp ciepła

Rubik Marian

Rynek Instalacyjny

|

2021

|

Nr 12

58--62

PL

Energooszczędne chłodziarki i pompy ciepła nie tylko zużywają mało energii do zasilania sprężarek, powinny mieć też tak dobrane wymienniki i czynniki chłodnicze, aby procesy w nich zachodzące były najbardziej efektywne. Optymalny dobór wymienników w urządzeniach ma, oprócz sprężarek i automatyki, istotny wpływ na koszty inwestycyjne i eksploatacyjne.

12

Integrated PBL and HIL practices for real-time simulations applied in technical and engineering teaching using embedded systems

Rosa Arthur Hermano Rezende, Ferreira Reginaldo Vagner, Pereira Cláudio Alves

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 1

46--52

EN

Many educational institutions do not have sufficient resources to acquire expensive devices to make the dialoged and practical classes more attractive, both for students and for teachers. In view of these concerns, it is proposed a procedure that integrates PBL (Problem based Learning) and HIL (Hardware in The Loop) methods to test different dynamic systems, verify stability of the implemented control equations, or even validate useful algorithms in many areas, from basic disciplines of Exact Sciences to Technical and Engineering courses. The conception approach is presented here to justify the best possible cost-effectiveness benefits to simulate real-time systems, with financial and time reductions. The project consists of developing three prototypes (heat exchanger, electronic converter and “Beam and Ball” experiment) by means of a mathematical modeling using the Matlab / Simulink software, to embedded this model in a HIL hardware in order to simulate / diagnose the performance of such systems. These examples can be used in both practical and theoretical classes, in order to encourage students to deal with real problems in search of their solutions.

PL

Wiele instytucji edukacyjnych nie ma wystarczających srodków na zakup drogich urządzeń które uczynią prowadzone z dialogiem i zajęcia praktyczne bardziej atrakcyjnymi zarówno dla uczniów, jak i nauczycieli. W związku z powyzszym proponuje się procedurę integrującą metody PBL (Problem based Learning) i HIL (Hardware in The Loop) w celu testowania róznych układów dynamicznych, weryfikacji stabilności zaimplementowanych równan sterowania, a nawet walidacji użytecznych algorytmów w wielu obszarach, od z podstawowych dyscyplin nauk ścisłych po kursy techniczne i inżynierskie. Przedstawione jest tutaj podejście koncepcyjne w celu uzasadnienia możliwie najlepszych korzyści w zakresie efektywnosci kosztowej symulacji systemów w czasie rzeczywistym, przy jednoczesnym ograniczeniu finansowym i czasowym. Projekt polega na opracowaniu trzech prototypów (wymiennik ciepła, przetwornik elektroniczny i eksperyment „Belka i kula”) za pomocą modelowania matematycznego z wykorzystaniem oprogramowania Matlab / Simulink, w celu osadzenia tego modelu w sprzęcie HIL w celu symulacji / zdiagnozowania działania takiego systemy. Przykłady te mozna wykorzystać zarówno na zajęciach praktycznych, jak i teoretycznych, aby zachęcic uczniów do rozwiązywania rzeczywistych problemów w poszukiwaniu ich rozwiązania.

13

Influence of Fin Shape on Heat Transfer in Coil and Fin type Evaporator

Prokopowicz Mateusz, Grzebielec Andrzej

Modern Engineering

|

2021

|

4

1--12

EN

The aim of the study is to investigate the influence of external fins on heat transfer in the evaporator. The scope in which the analysis was performed is to check how the capacity of the exchanger is affected by the change of individual elements of the fin geometry. The introduction describes the current state of knowledge about evaporators. One of the subchapters is entirely devoted to the phenomenon of frosting evaporators, which is unfavourable from the point of view of heat transfer. The subsection also describes how to minimize the occurrence of this phenomenon. The next chapter presents mathematical models of heat transfer coefficients during boiling of inorganic refrigerants in horizontal pipes and during the flow of a bundle of smooth and air-fined pipes. On the basis of correlations and mathematical dependencies contained in this chapter, analyses of the influence of individual factors on heat transfer in the evaporator were performed. The next chapter contains the analysis methodology, it contains drawings of modeled heat exchangers. The penultimate chapter contains the results of the analyses with graphs and descriptions, detailing the most important differences between the individual evaporator geometries. The last chapter is a summary and conclusions about the effect of fins on heat transfer in the evaporator.

14

Heat recovery of compost reactors: field study of operational behaviour, heating power and influence factors

Jaschke Nele, Schmidt-Baum Torsten

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2021

|

Vol. 28, nr 2

201--217

EN

This study evaluates the common process and set-up design of a static compost bioreactor for heat recovery. A technology, which fits the goal of a sustainable, growing bioeconomy which combines the utilization of compost heat and compost material. Interest on this technology has been growing the last years but precise data of pilot scale reactors is rare. Data is required to adjust the process for custom needs and further technical development. Therefore, lignin-cellulose based biomass was composted in unaerated cylindrical compost reactors size 20 to 70 m3 for 140 days. The biomass comes with C:N ratio of about 25:1, water content of 43-48 %, organic matter content of 40.6 % d.m. and calorific value of 8.3 MJ/kg d.m. Spatial distribution of temperature and gas concentration (oxygen, carbon dioxide, methane) within the reactor shows methane production of the anaerobic core area. Maximum thermal power of 5.2 kW from a 63 m3 reactor with average temperature of heating flow about 40 °C was reached. Maximum recovered heating power of 4.8 MJ/kg d.m. was calculated for an operation of 6 month. This corresponds to 50 % of the measured calorific value. Biggest influence factors detected on the recovered heating power of the pilot scale reactor has been the size of reactor, the set up quality and the control of heat exchanger. The spatial correlation between heat production and aerobic digestion suggests a technical development in terms of aeration.

15

Influence of Microstructure and Heat Transfer Surface on the Thermal Power of Cast Iron Heat Exchangers

Mróz M., Orłowicz A. W., Tupaj M., Lenik M., Kawiński M. J., Kawiński M.

Archives of Foundry Engineering

|

2021

|

Vol. 21, iss. 4

93--96

EN

The paper presents the results of calorimetric tests of segment elements of fireplace inserts. The aim of the work was to optimize their thermal power by replacing the previously used gray cast iron with flake graphite with gray iron with vermicular graphite and replacing the existing geometry of the heat transfer surface with a more developed one. It turned out that the thermal power of the test segments made of cast iron with vermicular graphite was higher compared to the segments of the same shape made of gray cast iron with flake graphite. It was found that the use of segments made of vermicular cast iron with a ferritic matrix allowed for an increase in the thermal power value by dozen percent, compared to segments of the same shape made of vermicular cast iron with a pearlitic matrix. The test results showed that the thermal power of the test segments depends on the variant of the development of both the heat receiving surface and the heat giving off surface. The highest value of the thermal power was obtained when ribbing in the form of a lattice was used on both of these surfaces, and the lowest when using flat surfaces.

16

Design of Proven Technology of Metal Foam and Porous Metal Casting Production

Radkovský F., Merta V., Obzina T.

Archives of Foundry Engineering

|

2021

|

Vol. 21, iss. 1

125--131

EN

The article describes the design of a proven technology for the production of metal foam and porous metal by the foundry. Porous metal formed by infiltrating liquid metal into a mould cavity appears to be the fastest and most economical method. However, even here we cannot do without the right production parameters. Based on the research, the production process was optimised and subsequently a functional sample of metal foam with an irregular internal structure - a filter - was produced. The copper alloy filter was cast into a gypsum mould using an evaporable model. Furthermore, a functional sample of porous metal with a regular internal structure was produced - a heat exchanger. The aluminium alloy heat exchanger was cast into a green sand mould using preforms. Also, a porous metal casting with a regular internal structure was formed for use as an element in deformation zones. This aluminium alloy casting was made by the Lost Foam method. The aim is therefore to ensure the production of healthy castings, which would find use in the field of filtration of liquid metal or flue gases, in vehicles in the field of shock energy absorption and also in energy as a heat exchanger.

17

Significance of the brazing gap in the brazing of aluminium heat exchangers for automotive industry

Mirski Zbigniew, Pabian Jarosław, Wojdat Tomasz, Hejna Jan

Welding Technology Review

|

2020

|

R. 92, nr 4

7--14

EN

The paper presents the influence of the brazing gap width on the structure of bonded joints during the production of aluminum heat exchangers, using brazing technology, in tunnel furnaces with controlled atmosphere. Based on the wedge test, an analysis and qualitative assessment of brazed joints was made for the changing width of the brazing gap and the filler metal used. For the received brazed joints, metallographic tests were carried out using light (LM) and electron microscopy (SEM) and microhardness measurements in the characteristic areas of brazed joints. Based on the results obtained, the recommended width of the brazing gap was determined.

PL

W pracy przedstawiono wpływ szerokości szczeliny lutowniczej na strukturę złączy spajanych, podczas produkcji aluminiowych wymienników ciepła przy zastosowaniu technologii lutowania twardego, w przelotowych piecach tunelowych z atmosferą kontrolowaną. Na podstawie próby klinowej, dokonano analizy i oceny jakościowej połączeń lutowanych dla zmieniającej się szerokości szczeliny lutowniczej i zastosowanego spoiwa. Dla otrzymanych złączy lutowanych przeprowadzono badania metalograficzne przy użyciu mikroskopii świetlnej i elektronowej (SEM) oraz pomiary mikrotwardości w charakterystycznych obszarach połączeń lutowanych. Na podstawie otrzymanych wyników określono zalecaną szerokość szczeliny lutowniczej.

18

Zastosowanie metod uczenia maszynowego do optymalizacji płytowego wymiennika ciepła w hybrydowych kolektorach fotowoltaiczno-termicznych

Wodołażski Artur

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 11

1655--1659

PL

Przedstawiono projekt wysokowydajnego układu hybrydy PV/T chłodzonego płytowym wymiennikiem ciepła zoptymalizowanego za pomocą algorytmu uczenia maszynowego. Poprawę parametrów cieplnych płytowego wymiennika osiągnięto dzięki analizie egzergii. Optymalna geometria wymiennika znacznie wpłynęła na poprawę wartości konwekcyjnego współczynnika wymiany ciepła, a także na zmniejszenie oporów przepływu. Metoda optymalizacji oparta na algorytmach uczenia maszynowego obejmuje optymalny projekt parametrów geometrycznych i eksploatacyjnych płytowego wymiennika ciepła. Zmiana kształtów wypełnienia cylindrycznego z geometrią zapewnia lepszy rozkład obciążenia cieplnego, zwiększając efektywność elektryczną panelu PV o 29–34%.

EN

The method for optimization of the geometric structure of the plate heat exchanger and the water flow rate by means of the heuristic machine learning algorithm with the use of exergy analysis was presented. The simulation was performed for a polycrystalline photovoltaic panel with a capacity of 250 W. Its electrical efficiency was increased by 29–34%.

19

Analiza procesów cieplnych zachodzących w skraplaczu płaszczowo-rurowym

Jakubowska Blanka

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2020

|

T. 54, nr 9

8--14

PL

W artykule przedstawiony został algorytm obliczeń cieplnych skraplacza płaszczowo- rurowego. Ten wymiennik ciepła wpływa na efektywność działania całego układu, w którym jest zastosowany. Z tego powodu, dobór odpowiedniego wymiennika do całej instalacji nie jest prosty i jest ściśle związany z szeregiem założeń projektowych, które znacząco wpływają na poprawną pracę urządzenia oraz całej instalacji. Prawidłowe określenie współczynników przejmowania ciepła podczas przepływu czynników stanowi jedno z najtrudniejszych zagadnień projektowych, zwłaszcza w przypadku, gdy w wymienniku występuje przemiana fazowa czynnika. Z tego względu, w niniejszym artykule największą uwagę poświęcono temu zagadnieniu, oraz przedstawiono algorytm obliczeń pozwalający na wyznaczanie współczynnika przejmowania ciepła w przepływie dwufazowym. W celu modelowania procesu skraplania w przepływie wybrano cztery modele opisujące to zjawisko, tj. model: Shaha, Akersa i innych, Cavalliniego i Zecchina oraz Boyko i Kruzhilina. Dodatkowo, do problemów natury projektowej, można zaliczyć m.in. założenia związane z doborem odpowiedniego płynu roboczego; w związku z tym w artykule przedstawiono również wpływ rodzaju skraplającego się czynnika na rozkład współczynników przejmowania ciepła w przepływie dwufazowym. W celu przeprowadzenia analizy wpływu rodzaju czynnika roboczego na proces skraplania w analizowanym wymienniku do rozważań przyjęto dziewięć różnych czynników, tj. R22, R32, R134a, R1234yf, R1234ze, R290 (propan), R600a (izobutan), R1270 (propylen) oraz R717 (amoniak).

EN

In the paper has been presented an algorithm for heat transfer calculations of a shell and tube heat exchanger. The heat exchanger affects the correctness and efficiency of the entire installation. Therefore, the selection of heat exchanger for the entire installation is not a simple task and is associated with many design assumptions. They have a significant impact on the correct operation of the device and the entire installation. The correct determination of the heat transfer coefficients during flow is one of the most problematic design issues, especially when a phase change occurs during the flow. Therefore, in this article, the greatest attention is paid to this issue, but the article also presents a calculation algorithm that allows to determine the heat transfer coefficient in a single-phase flow. In order to model the condensation process, four models describing this phenomenon were selected: Shah, Akers et al., Cavallini and Zecchin, and Boyko and Kruzhilin. Additionally, the problems of a design nature include: assumptions related to the selection of an appropriate working fluid. Therefore, the article also presents the influence of the selection of a condensing medium on the distribution of heat transfer coefficients in a two-phase flow. In order to analyze the influence of the selected working fluid on the condensation process, nine fluids have been taken into consideration, i.e. R22, R32, R134a, R1234yf, R1234ze, R290 (propane), R600a (isobutane), R1270 (propylene) and ammonia.

20

The Effect of Structure on Thermal Power of Cast-iron Heat Exchangers

Mróz M., Orłowicz A. W., Tupaj M., Jacek-Burek M., Radoń M., Kawiński M.

Archives of Foundry Engineering

|

2020

|

Vol. 20, iss. 1

27--30

EN

The objective of the study reported in this paper was to determine the effect of structure on thermal power of cast-iron heat exchangers which in this case were furnace chambers constituting the main component of household fireplace-based heating systems and known commonly as fireplace inserts. For the purpose of relevant tests, plate-shaped castings were prepared of gray iron with flake graphite in pearlitic matrix (the material used to date typically for fireplace inserts) as well as similar castings of gray cast iron with vermicular graphite in pearlitic, ferritic-pearlitic, and ferritic matrix. For all the cast iron variants of different structures (graphite precipitate shapes and matrix type), calorimetric measurements were carried out consisting in determining the heat power which is quantity representing the rate of heat transfer to the ambient environment. It has been found that the value of the observed heat power was affected by both the shape of graphite precipitates and the type of alloy matrix. Higher thermal power values characterize plate castings of gray iron with vermicular graphite compared to plates cast of the flake graphite gray iron. In case of plates made of gray cast iron with vermicular graphite, the highest values of thermal power were observed for castings made of iron with ferritic matrix.