Vývoj varu na skrápěném trubkovém svazku

Boiling On Sprinkled Tube Bundle

conference paper

en

This paper presents current research of our team in sprinkled heat exchangers. This type of research has become rather topical in relation to sea water desalination. This process uses sprinkling of exchangers, which rapidly separates vapour phase from a liquid phase. Applications help better utilize low-potential heat which is commonly wasted in utility systems. Low-potential heat may increase utilization of primary materials. Sprinkled tube bundles are not a new technology; however, they have been researched and designed in experiments when commonly only one heated tube was scrutinized under laboratory conditions. Our ambition is to analyse and describe reactions of the whole sprinkled exchanger. We tested an exchanger comprising four tubes, and observed progress of boiling on the bundle for two various flow rates (ca. 0.07 and 0.11 kg/(s.m). Initial pressure was ca. 10 kPa (abs) at which no liquid was boiling at any part of the exchanger; the pressure was then lowered. Other input parameters were roughly similar for both flow rates. Temperature of heating water was ca. 50 °C at a constant flow rate of ca. 7.2 L per minute. Results of our experiments provide optimum parameters for the given conditions.

V tomto článku je prezentován výzkum, který na našem pracovišti provádíme v oblasti skrápěný výměníků. Tento výzkum začíná být opět aktuální například v souvislosti s odsolováním mořské vody, při kterém je u skrápěných výměníků využíváno rychlého oddělování plynné fáze od kapalné. U těchto aplikací lze využití nízko potenciální teplo, které bývá často mařeno v energetických celcích. Jeho použitím lze zvýšit využití primární suroviny. Skrápěné výměníky nejsou novou technologií, ale výzkum a návrh vychází pouze z experimentů, které se prováděli většinou na jedné vyhřívané trubce za přísně laboratorních podmínek. Naším cílem je popsat chování celých skrápěných výměníku. V tomto případě byl výměník složen ze čtyř trubek, u kterých jsme při dvou různých průtocích, cca 0,07 a 0,11 kg/(s.m) testovali vývoj varu na svazku při počátečním tlaku cca 10 kPa (abs), kde ještě kapalina v žádné časti výměníku nevřela a poté byl tlak snižován. Ostatní vstupní parametry byly v obou případech přibližně shodné. Jako teplota topné vody, která byla cca 50 °C za konstantního průtoku cca 7,2 litrů za minutu. Výsledkem našich experimentů je nalezení optima pro dané podmínky.

This paper presents current research of our team in sprinkled heat exchangers. This type of research has become rather topical in relation to sea water desalination. This process uses sprinkling of exchangers, which rapidly separates vapour phase from a liquid phase. Applications help better utilize low-potential heat which is commonly wasted in utility systems. Low-potential heat may increase utilization of primary materials. Sprinkled tube bundles are not a new technology; however, they have been researched and designed in experiments when commonly only one heated tube was scrutinized under laboratory conditions. Our ambition is to analyse and describe reactions of the whole sprinkled exchanger. We tested an exchanger comprising four tubes, and observed progress of boiling on the bundle for two various flow rates (ca. 0.07 and 0.11 kg/(s.m). Initial pressure was ca. 10 kPa (abs) at which no liquid was boiling at any part of the exchanger; the pressure was then lowered. Other input parameters were roughly similar for both flow rates. Temperature of heating water was ca. 50 °C at a constant flow rate of ca. 7.2 L per minute. Results of our experiments provide optimum parameters for the given conditions.

tube bundle, sprinkled, droplet, water, heat transfer, boiling

2015

17.08.2015

WSEAS Press

Sliema, Malta

978-1-61804-329-0

Proceedings of the 2nd International Conference on POWER and ENERGY SYSTEMS (POES '15)

1

23–29

7