Návrh výměníku pro snížení teploty výfukových plynů lodního motoru

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá analýzou tepelných výměníků, konkrétně chlazením výfukových plynů spalovacího motoru u lodí. Lodní motory musí být vybaveny systémem chlazení výfukových plynů, což je nutné z hlediska bezpečnosti i ochrany okolního prostředí. Tyto technické požadavky jsou stanoveny vyhláškou. Výfukové potrubí zabudovaného spalovacího motoru musí být chlazeno vodou tak, aby povrchová teplota nepřekročila hodnotu 60 °C. K chlazení výfuku lze využít chladicí vodu z okruhu. Práce se také zaměří na popis plášťového výměníku, jeho princip fungování, materiály, z kterých je vyráběn a návrhové faktory. Dále bude proveden odhad teploty výfukových plynů a množství, které je produkováno spalovacím motorem V6 o objemu 2,3l z automobilu Ford Capri. Na základě získaných hodnot bude proveden návrh tepelného výměníku. Navržený výměník pak bude porovnán s reálným tepelným výměníkem, jehož hodnoty jsou zjištěny experimentálním měřením.

This bachelor's thesis deals with the analysis of heat exchangers, specifically the cooling of exhaust gases from internal combustion engines used in ships. Marine engines must be equipped with an exhaust gas cooling system, which is necessary both for safety and environmental protection. These technical requirements are defined by regulations. The exhaust piping of an inboard combustion engine must be water-cooled so that the surface temperature does not exceed 60 °C. Cooling water from the circuit can be used for exhaust cooling. The thesis also focuses on the description of a shell-and-tube heat exchanger, its operating principle, the materials it is made from, and the design factors involved. Furthermore, an estimate of the exhaust gas temperature and the volume produced by a 2.3 litter V6 combustion engine from a Ford Capri car will be carried out. Based on the obtained values, a heat exchanger will be designed. The proposed heat exchanger will then be compared to a real heat exchanger, whose values are determined through experimental measurements.