Optymalizacja średnicy rurki kraplacza na podstawie minimalizacji generacji entropii

Laskowski, R.; Rusowicz, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Optymalizacja średnicy rurki kraplacza na podstawie minimalizacji generacji entropii

Autorzy

Laskowski R. , Rusowicz A.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Optimization of the condenser tube diameter based on the minimization of entropy generation

Języki publikacji

Abstrakty

Na podstawie minimalizacji generacji entropii wyznaczono optymalną wartość liczby Reynoldsa i średnicę rurki skraplacza bloku 200 MW, W modelu uwzględniono generację entropii w wyniku przepływu ciepła i oporów przepływu od strony wody chłodzącej. Na podstawie przeprowadzonej analizy otrzymano mniejszą średnicą wewnętrzną rurki o około 6 mm od aktualnej wartości równej 28 mm. Zmniejszanie średnicy rurki powoduje wzrost średniej prędkości wody chłodzącej, co skutkuje poprawą współczynników przejmowania i przenikania ciepła, zmniejszeniem powierzchni wymiany ciepła i wzrostem oporów przepływu.

On the basis of entropy generation minimization determined the optimal value of the Reynolds number and tube diameter of power plant condenser 200 MW. The model includes the generation of entropy as a result of heat transfer and pressure drop from the cooling water. The analysis gave the smaller inside diameter of the tube of approximately 6 mm from the current value equal to 28 mm. Reducing the diameter of the tubę increases the average speed of the cooling water, thereby improving the transfer coefficients and heat transfer reduction in the heat transfer surface area and increased flow resistance.

Słowa kluczowe

entropia skraplacz energetyczny optymalizacja

entropy power plant condenser optimization

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

Rocznik

2015

Tom

R. 50, nr 4-5

Strony

26--29

Opis fizyczny

Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Laskowski R.

Instytut Techniki Cieplnej, Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Politechnika Warszawska, Warszawa

autor

Rusowicz A.

Instytut Techniki Cieplnej, Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Politechnika Warszawska, Warszawa

Bibliografia

[1] Anozie A.N., Odejobi O.J., 2011. The search for optimum condenser cooling water flow rate in a thermal power plant, Appl Therm Eng 31, 4083-4090.
[2] Bejan A., 1977. The concept of irreversibility in heat exchanger design: counterflow heat exchangers for gas-to-gas applications, J Heat Trans-T ASME 99, 3, 374-380.
[3] Bejan A., 1982. Second-law analysis in heat transfer and thermal design. Adv Heat Tran 15,1-58.
[4] Bejan A., 1996. Entropy generation minimization: The new thermodynamics of finite size devices and finite time processes, J App Phys 79, 1191.
[5] Benoit A., Gosselin L., 2008. Optimal geometry and flow arrangement for minimizing the cost of shell-and-tube condensers, Int J Energy Res. 32,958-969.
[6] Budnik M., Stanek W., 2011. Exergetic cost of steam power plant operation, Arch Therm. 32, 2, 39-54.
[7] Caputo A. C., Pelagagge P. M., Salini P., 2008. Heat exchanger design based on economic optimization, Appl Therm Eng, 28, 10,1151-1159.
[8] Cengel Y. A., 2007. Heat and mass transfer, McGraw-Hill, New York
[9] Grzebielec A., Rusowicz A., 2011. Thermal Resistance of Steam Condensation in Horizontal Tube Bundles, J Power Technologies 91,1,41-48.
[10] Guo,J., Cheng, L., and Xu, M., 2010, Multi-Objective Optimiza¬tion of Heat Exchanger Design by Entropy Generation Minimization, J Heat Trans ASME, 132,081801.
[11] Hesselgreaves J. E., 2000. Rationalisation of second law analysis of heat exchangers, Int J Heat Mass Tran 43 4189-4204.
[12] Holman J.P., 2002. Heat Transfer, McGraw-Hill, New York.
[13] Kolenda Z., 2006. Analiza egzergetyczna a metoda minimalizacji generowania entropii. Analiza możliwości poprawy niedoskonałości termodynamicznej procesów zaopatrzenia w elektryczność, Wyd. PAN (red. Ziebik A., Szargut J., Stanek W.) ;
[14] KolendaZ., Donizak J., Hubert J., 2004. On the minimum entropy production in steady state heat conduction processes, Energy, 29,2441 -2460.
[15] Laskowski R. M., 2012. A mathematical model of a steam condenser in off-design operation, J Power Technologies 92, 2, 101-108.
[16] OgulataR.T., Doba F., YilmazT., 2000. Irrewersibility analysis of cross flow heat exchangers, Energ Comers Manage, 41,1585-1599.
[17] Ordonez J., Bejan A., 2000. Entropy generation minimization in parallel-plates counterfow heat exchangers, Int J Energy Res, 24,843-864.
[18] Rusowicz A., 2010The numerical modeling and measurements for power plant condenser Arch Energetics XL, 1, 3-11.
[19] Rusowicz A., 2013. Zagadnienia modelowania matematycznego skraplaczy energetycznych. Mechanika z.249 OWPW, Warszawa.
[20] Sahiti N., Krasniqi F., Fejzullahu Xh., Bunjaku J., Muriąi A., 2008. Entropy generation minimization of a double-pipe pin fin heat exchange, Appl Therm Eng28, 2337-2344.
[21] Salij A., Stąpień J. C., 2013. Praca skraplaczy turbinowych w układach cieplnych bloków energetycznych. Kaprint, Warszawa.
[22] Szargut, J., 2003. Energy and economic effects of the steam-and-gas heat-and-power plant cooperating with the low-exergy heating system, Int J Therm, 6, 4,143-147.
[23] Szargut, J., 2007 Local and system exergy losses in cogeneration processes, Int J Therm, 10, 4,135-142.
[24] Szargut, J., 1998. Problems of thermodynamics optimization, Arch Therm19, 3/4,85-94.
[25] Szargut J., 1998, Termodynamika, PWN, Warszawa.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-ca7e0f89-dffd-47bc-93ad-2bcac91cbae8