This article is focused on the investigation and optimization of heat exchange efficiency in a shell-and-tube heat exchanger used for heating a saturated absorbent with regenerated absorbent in the technology of purifying regeneration gas from acidic components through absorption. The optimization of heat exchange efficiency involves modifying the hydrodynamic regimes of the heat exchanger by adjusting the properties of working fluids inside the tubes and the inter-tube space. The study aims to enhance heat exchange by inducing turbulent flows inside and between the tubes. The authors examined the impact of centrifugal force on flow dynamics to improve distribution uniformity within the distribution chamber. To achieve this, a strategic reorientation of the raw material inlet nozzle in a horizontal shell-and-tube heat exchanger with a one-sided influence on the distribution chamber is proposed. Throughout the research, experiments were conducted, and heat exchange parameters were examined including flow velocity, temperature differentials, and heat transfer coefficients. The results allowed for the determination of optimal parameters to enhance heat exchange efficiency in the specific heat exchanger. This work represents a significant contribution to the heat exchange technology and can be applied to optimize processes in the oil and gas and chemical industries, as well as other sectors utilizing shell-and-tube heat exchangers. The findings advance the understanding of heat exchange mechanisms and provide practical insights for improving efficiency in various industrial applications.
PL
Niniejszy artykuł poświęcony jest badaniu i optymalizacji wydajności wymiany ciepła w płaszczowo-rurowym wymienniku ciepła wykorzystywanym do ogrzewania nasyconego absorbentu z regenerowanym absorbentem w ramach technologii oczyszczania gazu regeneracyjnego z kwaśnych składników poprzez absorpcję. Optymalizacja wydajności wymiany ciepła polega na modyfikacji reżimów hydrodynamicznych wymiennika ciepła poprzez dostosowanie właściwości płynów roboczych wewnątrz rur i przestrzeni międzyrurowej. Badanie ma na celu zwiększenie wymiany ciepła poprzez indukowanie przepływów turbulentnych wewnątrz i między rurami. Autorzy zbadali wpływ siły odśrodkowej na dynamikę przepływu, celem uzyskania równomiernego rozkładu w komorze dystrybucyjnej. W tym celu zaproponowano zastosowanie strategicznego przeorientowania dyszy wlotowej surowca w poziomym płaszczowo-rurowym wymienniku ciepła przy jednostronnym wpływie na eliptyczną pokrywę otworu. W trakcie badań przeprowadzono eksperymenty i zbadano parametry wymiany ciepła, w tym prędkość przepływu, różnice temperatur i współczynniki przenikania ciepła. Wyniki pozwoliły na określenie optymalnych parametrów pozwalających na zwiększenie wydajności wymiany ciepła w konkretnym wymienniku ciepła. Praca ta stanowi znaczący wkład w technologię wymiany ciepła a jej wyniki mogą zostać wykorzystane do optymalizacji procesów w przemyśle naftowym, gazowym i chemicznym, a także w innych sektorach wykorzystujących płaszczowo-rurowe wymienniki ciepła. Wyniki badań przyczyniają się do lepszego zrozumienia mechanizmów wymiany ciepła i zapewniają praktyczny wgląd w poprawę wydajności w różnych zastosowaniach przemysłowych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.