Weryfikacja średnicy rurek skraplacza na podstawie minimalizacji generacji entropii

• Autorzy: Laskowski R. , Rusowicz A. , Smyk A.

Warianty tytułu

EN

Verification of the condenser tubes diameter based on the minimization of entropy generation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

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 średnicę wewnętrzną rurki średnio od 2 do 4 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.

EN

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 average from 2 to 4 mm from the current value equal to 28 mm. Reducing the diameter of the tube 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

PL

skraplacz energetyczny; średnica rurek; generacja entropii

EN

steam condenser; tube diameter; entropy generation

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 1
• Strony: 71--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Laskowski R.

• Politechnika Warszawska Instytut Techniki Cieplnej, ul. Nowowiejska 21/25, 00-665 Warszawa

autor

Rusowicz A.

• Politechnika Warszawska Instytut Techniki Cieplnej, ul. Nowowiejska 21/25, 00-665 Warszawa

autor

Smyk A.

• Politechnika Warszawska Instytut Techniki Cieplnej, ul. Nowowiejska 21/25, 00-665 Warszawa

Bibliografia

• [1] Anozie A.N., Odejobi O.J.: The search for optimum condenser cooling water flow rate in a thermal power plant, Applied Thermal Engineering 31, 2011, 4083–4090.
• [2] Bejan A.: The concept of irreversibility in heat exchanger design: counterflow heat exchangers for gas-to-gas applications, Journal of Heat Transfer-T ASME 99, 3(1977), 374–380.
• [3] Bejan A.: Second-law analysis in heat transfer and thermal design. Adv Heat Tran 15 (1982), 1–58.
• [4] Bejan A.: Entropy generation minimization: The new thermodynamics of finite size devices and finite time processes, Journal of Applied Physics 79 (1996), 1191–1218.
• [5] Benoıt A., Gosselin L.: Optimal geometry and flow arrangement for minimizing the cost of shell-and-tube condensers, Int. J. Energy Res. 32 (2008), 958–969.
• [6] Budnik M., Stanek W.: Exergetic cost of steam power plant operation, Archives of Thermodynamics 32, 2(2011), 39–54
• [7] Caputo A. C., Pelagagge P. M., Salini P.: Heat exchanger design based on economic optimization, Applied Thermal Engineering, 28, 10 (2008), 1151–1159.
• [8] Cengel Y. A.: Heat and mass transfer, McGraw-Hill, New York 2007.
• [9] Grzebielec A., Rusowicz A.: Thermal Resistance of Steam Condensation in Horizontal Tube Bundles, Journal of Power Technologies 91, 1(2011), 41–48.
• [10] Guo, J., Cheng, L., and Xu, M.: Multi-Objective Optimization of Heat Exchanger Design by Entropy Generation Minimization, Journal of Heat Transfer ASME, 132 (2010), 081801 (1-8).
• [11] Hesselgreaves J.E.: Rationalisation of second law analysis of heat exchangers, International Journal of Heat and Mass Transfer, 43(2000), 4189–4204.
• [12] Holman J.P.: Heat Transfer, McGraw-Hill, New York 2002.
• [13] Kolenda Z.: Analiza egzergetyczna a metoda minimalizacji generowania entropii. Analiza możliwości poprawy niedoskonałości termodynamicznej procesów zaopatrzenia w elektryczność, Wyd. PAN (red. Ziębik A., Szargut J., Stanek W.), 2006.
• [14] Kolenda Z., Donizak J., Hubert J.: On the minimum entropy production in steady state heat conduction processes, Energy, 29(2004), 2441–2460.
• [15] Laskowski R. M.: A mathematical model of a steam condenser in off-design operation, Journal of Power Technologies 92, 2(2012), 101–108.
• [16] Ogulata R. T., Doba F., Yilmaz T.: Irreversibility analysis of cross flow heat exchangers, Energ Convers Manage, 41(2000), 1585–1599.
• [17] Ordonez J., Bejan A.: Entropy generation minimization in parallel-plates counterfow heat exchangers, Int. J. Energy Res. 24 (2000), 843–864.
• [18] Rusowicz A.: The numerical modeling and measurements for power plant condenser. Arch Energetics XL, 1(2010), 3–11.
• [19] Rusowicz A.: Zagadnienia modelowania matematycznego skraplaczy energetycznych. Mechanika z.249 OWPW, Warszawa 2013.
• [20] Sahiti N., Krasniqi F., Fejzullahu Xh., Bunjaku J., Muriqi A.: Entropy generation minimization of a double-pipe pin fin heat exchange, Applied Thermal Engineering 28(2008), 2337–2344.
• [21] Salij A., Stępień J. C.: Praca skraplaczy turbinowych w układach cieplnych bloków energetycznych. Kaprint, Warszawa 2013.
• [22] Szargut J.: 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(2003), 143–147.
• [23] Szargut J., Local and system exergy losses in cogeneration processes, Int J Therm, 10, 4(2007), 135–142.
• [24] Szargut J.: Problems of thermodynamics optimization, Archives of Thermodynamics 19, 3/4(1998), 85–94.
• [25] Szargut J.: Termodynamika. PWN, Warszawa 1998.