Energy and Exergy Analysis of a Shell and Tube Heat Exchangers Having Smooth and Corrugated Inner Tubes

Authors : Ali CELEN

Pages : 171-181

Doi:10.19113/sdufenbed.1008231

View : 15 | Download : 10

Publication Date : 2022-04-25

Article Type : Research Paper

Abstract :Gövde borulu ısı değiştiricileri uygulama en çok kullanılan ısı değiştirici türlerinden biridir ve tasarım aşamasında ısı transferi kapasitesi ve basınç kaybının tahmin edilmesi önemlidir. Bir ısı değiştiricisinin kapasitesi pürüzsüz yüzeyler yerinde iyileştirilmiş yüzeye sahip borular kullanılarak arttırılabilir. Bu çalışmada, koruge boruların bir gövde borulu ısı değiştiricisinde kullanımı ε-NTU method, enerji/ekserji analizleri kullanılarak araştırılmıştır. Koruge boru kullanımının sıcak ve soğuk akışkan çıkış sıcaklıklarına, enerji/ekserji verimlerine, entropi üretimine ve ekserji yıkımına etkisi farklı çalışma şartları için incelenmiştir. Sonuçlar koruge yüzeyler kullanılarak elde edilen akışkan karışması ve ikincil akışlar sebebiyle pürüzsüz yüzeyler yerine akışkan çıkış sıcaklıkları arasındaki farkın azaltılabileceğini ortaya çıkarmıştır. Göz önüne alınan çalışma şartlarında toplam ısı transfer katsayısı koruge borular kullanılarak %8’e kadar iyileşmiştir. Pürüzsüz boru yerine koruge boru kullanımıyla ısı değiştiricisinin enerji ve ekserji verimlerinin sırasıyla %18 ve %16’ya kadar arttırılabileceği ortaya konmuştur. Ayrıca, göz önüne alınan ısı değiştiricilerinin ısı transferi ve basınç kaybı kaynaklı entropi üretimi ve ekserji yıkımı koruge boru kullanımının etkisini açığa çıkarmak için belirlenmiştir.
Keywords : Isı değiştiricisi tasarımı, ekserji analizi, ısı transferi iyileştirmesi, Koruge borular