Návrh kondenzačního spalinového výměníku

Abstract

Tato práce se zabývá popisem kondenzačních výměníků spalin a jejich rostoucím uplatněním v průmyslu. Popisuje kondenzační procesy a faktory, které je ovlivňují. Současně představuje metody určení součinitele přestupu tepla kondenzace za přítomnosti nekondenzujících plynů. Na základě informací z teoretické části byl proveden návrh kondenzačního výměníku pro zadané parametry. Byla provedena parametrická studie, v níž byl sledován vliv průměru trubky a rychlosti spalin na Reynoldsovo číslo, geometrii a hmotnost svazku, jako optimální byl zvolen průměr trubek 28 mm při rychlosti spalin 13,5 ms-1. Kondenzační součinitel přestupu tepla byl určen pomocí degradačního faktoru a jeho hodnota činila 555 Wm-2K-1. Na závěr byl zhotoven koncepční výkres navrženého výměníku pro výkon 3 MW.This thesis deals with the description of condensing flue gas heat exchangers and their growing application in industry. It describes condensing processes and the factors that influence them. It also presents methods for determining the heat transfer coefficient of condensation in the presence of non-condensable gases. Based on the information from the theoretical part, the design of a condensing heat exchanger for specified parameters is carried out. A parametric study was carried out, where the influence of the pipe diameter and the flue gas velocity on the Reynolds number, geometry and mass of the tube bundle was observed. The optimal pipe diameter was chosen to be 28 mm at a flue gas velocity of 13,5 ms-1.The condensation heat transfer coefficient was determined using the degradation factor and its value was 555 Wm-2K-1. Finally, a conceptual drawing of the designed heat exchanger was made.