The use of spiral heat exchangers in the ORC domestic systems

• Autorzy: Kolasiński P. , Rogala Z.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2015.3

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie spiralnych wymienników ciepła w domowych układach ORC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the problems encountered while designing the ORC systems is the proper selection of the heat exchangers which depends on many factors. Frequently the shell-tube and plate heat exchangers are mainly used in ORC systems. They can be characterized by low ratio of heat flow to heat transfer surface. It influences the size of the heat exchangers, and furthermore, the amount of the material used and the whole installation expense. Interesting alternative for the currently applied heat exchangers might be Rosenblad’s Spiral Heat Exchangers (SHE). What makes this construction so particular is the relatively high ratio of the heat flow to the heat transfer surface. The new design approach dedicated to the Rosenblad’s SHE is presented in this article. The formulated method was applied to the calculations of the Rosenblad’s SHE, which serves as evaporator in the prototype ORC system. The results of the analysis show that the Rosenblad’s SHE is an interesting alternative to other types of the heat exchangers applied presently to the ORC systems. Their application creates a possibility of the reduction of size of the installation, as well as, its expenses.

PL

Jednym z problemów występujących podczas projektowania układów ORC jest właściwy wybór wymienników ciepła. Najczęściej stosowanymi rozwiązaniami są wymienniki płaszczowo--rurowe oraz płytowe. Urządzenia te wyróżnia niski współczynnik powierzchni wymiany ciepła do ich objętości. Interesującą alternatywą dla tych konstrukcji mogą być spiralne wymienniki ciepła Rosenblada. Ich konstrukcja zapewnia względnie wysoki wskaźnik przepływu ciepła w odniesieniu do powierzchni wymiany ciepła. Praca prezentuje nową metodę obliczeniową, która jest wykorzystana do projektowania wymienników spiralnych Rosenblada. Opracowana metoda została zastosowana do obliczeń spiralnych wymienników ciepła Rosenblada, które służą jako parowniki prototypowego układu ORC. Na podstawie wyników badań można stwierdzić, że spiralne wymienniki ciepła Rosenblada są interesującą alternatywą dla innych typów wymienników ciepła stosowanych obecnie w układach ORC. Ich zastosowanie stwarza możliwość zmniejszenia rozmiaru instalacji oraz jej kosztu.

Słowa kluczowe

EN

spiral heat exchangers; design; ORC; Rosenblad

PL

spiralne wymienniki ciepła; projektowanie; ORC; Rosenblad

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2015
• Tom: z. 87 [291], nr 1
• Strony: 23--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kolasiński P.

• Wrocław University of Technology, 27 Wybrzeże Wyspiańskiego Street, 50-370 Wrocław, Poland

autor

Rogala Z.

• Wrocław University of Technology

Bibliografia

• [1] Bes T., Roetzel W.: Distribution of heat flux density in spiral heat exchangers, Int. J. Heat Mass Transfer, 35 (1992), 1331-1347.
• [2] Dongwu B.: Geometric calculations of the spiral heat exchangers, Chem. Eng. Technol., 26 (2003), 592-598.
• [3] Honeywell: R245fa Product Stewardship Summary, http://www.honeywell.com.pl/ (dostęp: 9 lipca 2014 r.).
• [4] Kolasiński P.: Termodynamika układów konwersji energii o zmiennej ilości czynnika roboczego, Politechnika Wrocławska, Wrocław 2010.
• [5] Minton P.E.: Designing spiral heat exchangers, Chem. Eng., 77 (1970), 103-112.
• [6] Nowak W.: Teoria rekuperatorów, Wydawn. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 1993.
• [7] Picon-Nunez M., Polley G.T., Canizalez-Davalos L., Martinez-Rodriguez G.: Shortcut design approach for spiral heat exchangers, Food Bioproducts Proc., 85 (2007), 322-327.
• [8] Rogala Z.: Projekt mikroparowacza Rosenblada do zastosowania w domowych układach ORC, Politechnika Wrocławska, Wrocław 2013.
• [9] Secespol Sp. z o.o.: Dokumentacja techniczna wymiennika JAD XK 9.88.08.65.FF, http://secespol.pl/ (dostęp: 9 lipca 2014 r.).
• [10] Wilhelmsson W.: Consider spiral heat exchangers for fouling application, Hydrocarbon Proc., 7 (2005), 81-83.