İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRGEÇLERİNDE YAYLI TÜRBÜLATÖRLERİN ISI TRANSFERİ VE BASINÇ KAYBINA ETKİSİ

Abstract

Isı değiştiricileri endüstrinin en önemli cihazlarından biri olup; bunlar buharlaştırıcı, yoğuşturucu, ısıtıcı, soğutucu v.b. adlarla kimya endüstrisi, termik santraller, soğutma, ısıtma ve iklimlendirme tesislerinin hemen her kademesinde değişik tip ve kapasitelerde görülebilir. Endüstride sık kullanılan bu cihazların - enerji tasarrufu sağlamak amacıyla- etkinlik analizini yapmak ve etkinliğini artırmak gerekir. Etkinliği artırmada en etkili metot ısı taşınım katsayısını artırmaktır. Bu çalışmada, dış yüzeyi buhar ile ısıtılan, sabit cidar sıcaklığına sahip iç içe borulu bir ısı değiştiricisi içinde ısı transferini artırmak için farklı çapta yaylar kullanılmıştır. Kullanılan yaylar dizim sayısı ve dizim şeklinin değişimine göre incelenmiştir. Boru içerisinden geçen akışkan hava olup, deneyler 2500? Re ?12000 aralığında, 22 farklı debide yapılmıştır. Çalışmada ısı transferi, basınç kaybı ve ekserji analizi türbülatörlü (yaylar boru içinde) ve türbülatörsüz (boş boru) durumlar için hesaplanmış, karşılaştırmalar yapılmış ve deneysel bağıntılar elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Isı değiştirgeci, türbülatör, ısı transferi, exerji

Heat exchangers are one of the most important devices of industry and they can have various type and capacity ranges, and can be seen in chemical industry, thermal centrals, cooling, heating and ventilating processes calling as evaporator, condenser, heater, refrigerator etc. Efficiency analysis of these commonly used devices should be done and for energy saving, and hence their efficiencies should be made higher. The most efficient method for increasing the efficiency is to increase the heat transfer coefficient. In present work, various size and number of springs are located through an annular pipe, of which outer surface is heated by steam vapor, in order to increase the heat transfer ratio. The location type of the springs, number of the springs and diameter of the springs are varied in the tests. The working fluid is air and Reynolds number of the air is varied from 2500 ? Re? 12000. Heat transfer, pressure loss, and exergy analysis for the pipe with turbulators (with springs) and without turbulators (without springs, empty pipe) are calculated. New empirical correlations are obtained and the results are compared to each other and literature. Keywords: heat exchanger, turbulators, heat transfer, exergy