Impact of Self-Winged (Finnish) Tubular Economizers on Thermal Performance

Öz

Today, where energy sources are very important, alternative systems are applied for waste heat recovery of flue gas in sectors that use energy resources intensively. With the alternative systems applied, heat losses are tried to be minimized. In this study, thermal performance was tried to be improved by using self-winged (finnish) tubular economy. The study was compared both experimentally and numerically. An experimental set has been set up to measure thermal performance. Solidworks Flow Simulation program for heat transfer analysis and FireCAD program for performance measurement were also used. The most important difference of the study from other studies is the use of different types of fin pipes by changing the wing range distances. The wingspans are 5,10 and 14 mm. Calculations were made for heat transfers and pressure drop in all pipes according to wing ranges. The finnish range, which also has the best effect on economic performance, has been examined and observed theoretically and experimentally. The results obtained as a result of the analyses are given in tables and figures.

Anahtar Kelimeler

• Heat Exchanger
• Economizers
• Heat Transfer

Kendinden Kanatlı (Finli) Borulu Ekonomizerlerin Termal Performansa Etkisi

Öz

Enerji kaynaklarının çok önemli olduğu günümüzde enerji kaynaklarını yoğun kullanan sektörlerde baca gazının atık ısı geri kazanımı için alternatif sistemler uygulanmaktadır. Uygulanan alternatif sistemleri ile ısı kayıpları minimum düzeye getirilmeye çalışılmaktadır. Bu çalışmada kendinden kanatlı (finli) borulu ekonomizer kullanılarak termal performans artırılmaya çalışılmıştır. Çalışma hem deneysel hem de nümerik olarak yapılarak karşılaştırılmıştır. Termal performansı ölçebilmek için deney seti kurulmuştur. Ayrıca ısı transfer analizi için Solidworks Flow Simulation programı, performans ölçümü için FireCAD programı kullanılmıştır. Çalışmanın diğer çalışmalardan en önemli farkı, kanat aralık mesafeleri değiştirilerek farklı tip finli boruların kullanılmasıdır. Kanat aralıkları 5, 10 ve 14 mm olarak belirlenmiştir. Kanat aralıklarına göre tüm borularda ısı transferleri ve basınç düşümleri için hesaplamalar yapılmıştır. Ekonomizer performansına en iyi etki de bulunan fin aralığı teorik ve deneysel olarak incelenip gözlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda elde edilen çıktılar tablo ve şekil halinde verilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Isı Değiştiriciler
• Ekonomizer
• Isı Transferi

Kaynakça

1. Bozkula, G. (2016). Kendinden Kanatlı (Finli) ve Türbülatörlü Turbo Fin Boru Sisteminin Geliştirilmesi (Master's thesis, Namık Kemal Üniversitesi).
2. Demir, K. C. (2017). Baca gazının ekonomizere giriş ve çıkış tasarımının ısı geri kazanımına etkisinin incelenmesi (Master's thesis, Namık Kemal Üniversitesi)
3. Hamzaoğlu (2019). Ramöz Makineleri Verim Arttırma Yöntemleri ve Ekonomizer Uygulaması (Master's thesis, Trakya Üniversitesi)
4. Çıtır H. (2013).Endüstriyel tav fırınında ekonomizer tasarımı Energy productivity effect of economizer in reheating furnaces. (Master's thesis, Karabük Üniversitesi) Karataş T. (2019). CFD analysis of shell and tube heat exchanger. (Master's thesis, İnönü Üniversitesi)
5. Kocabaş, C. (2014). Farklı malzemelerden imal edilmiş plakalı ısı değiştiricilerinin atık ısı geri kazanım performanslarının deneysel analizi (Master's thesis, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi)
6. Özağdaş, E. (2020). Bölgesel ısıtma sisteminde ekonomizer tasarımı ile enerji geri kazanım potansiyelinin araştırılması (Master's thesis, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kafkas Üniversitesi)
7. Savaş, A. F., & Kocabaş, C. Endüstriyel Kazanlarda Yanma Veriminin Süreç Geliştirme Teknikleri Kullanılarak İyileştirilmesi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(2), 357-368.
8. Tekin (2006). Sıvıdan Sıvıya Gövde-Boru Tipi Isı Değiştiricilerinin Bilgisayar Destekli Tasarımı (Master's thesis, Ege Üniversitesi).

9. Tokgöz, N., & Özgün, Ö. (2019). Atık Isı Geri Kazanım Sistemlerine Yönelik Literatür Araştırması ve Sanayiden Örnek Vaka İncelemesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(2), 57-72.
10. Uysal, H. L. (2019). Endüstriyel boyahane tesislerinde baca gazı atık ısısının geri kazanım analizi ve bir uygulama (Master's thesis, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).
11. Yeşil, Ç. Ekonomizerler ve Düşük Sıcaklık Korozyonu.