Gövde -Boru Tipi Isı Değiştirici Tasarımı İçin Basitleştirilmiş Üç-Bölgeli Model

Yıl 2014, Cilt: 34 Sayı: 1, 9 - 18, 01.03.2014

Yusuf Ali Kara

Öz

Bu makalede gövde/boru tipi soğutkan yoğuşturucularının boyutlandırılması için basitleştirilmiş bir modele dayanan bir bilgisayar programı sunulmaktadır. Model yoğuşturucunun yoğuşma tarafı için üç-bölgeli, soğutma sıvısı tarafı için tek bölgeli bir yaklaşıma sahiptir. Isıl ve hidrolik verilerin girilmesiyle program, boru yerleştirme tablolarından çok sayıda yoğuşturucu şekline ait geometrik verileri okur, basınç kaybı, gerekli ısı transfer alanı ve ısı değiştiricisi uzunluğunu hesaplayarak maliyeti azaltmak için en küçük ısı transfer alanına sahip olan ısı değiştiricisini belirler. Boru tarafında suyun gövde tarafında ise soğutkan R-134a’nın bulunduğu bir gövde/boru tipi soğutkan yoğuşturucu test edilerek model deneysel olarak doğrulanmıştır. Deney sistemi soğutkan olarak R-134a kullanan buhar sıkıştırmalı bir çiller ünitesidir. Kullanılan yoğuşturucunun gerçek boyutları programın hesapladığı değerlerle karşılaştırılmış ve aralarında iyi bir uyum olduğu belirlenmiştir. Test edilen yoğuşturucunun ısıl gücü ve ısı transfer yüzey alanı için ölçülen ve hesaplanan değerler arasındaki sapma mutlak değerce sırasıyla % 13 ve % 7 olarak belirlenmiştir

Anahtar Kelimeler

Gövde/boru tipi soğutkan yoğuşturucu, Yoğuşturucu tasarımı, Yoğuşturucu boyutlandırması

A Simplified Three-Zone Model for Designing Shell-and-Tube Refrigerant Condensers

Öz

This paper presents a computer code based on a simplified model for sizing a horizontal shell and tube refrigerant condenser. The model uses three-zone approach for condensing-side and overall approach for the coolantside of the condenser. Given the thermal and hydraulic data, the code reads many different exchanger configurations from the tube count table and calculates the pressure drop, required heat transfer area and exchanger length for each configuration and then selects the one that has the smallest exchanger area for lowering the initial cost. The model has been experimentally validated by testing a shell-and-tube refrigerant condenser that water flows on tube-side as coolant while R-134a as refrigerant condenses on shell-side. The experimental system is a vapour compression chiller unit using R-134a as refrigerant. The measured and predicted values of the length and the heat transfer area of the tested condenser are in good agreement. The maximum absolute differences between the output of the code and the measured values of the heat rate and heat transfer area are 13% and 7%, respectively

Anahtar Kelimeler

Shell-and-tube refrigerant condenser, condenser design, condenser sizing