Návrh a výpočet skládaného výměníku plate & bar

Abstract

Cílem práce je navrhnout a popsat vztahy pro výpočet výměníku plate & bar, které budou umožňovat určit geometrii výměníku na základě zadaných vstupních požadavků zákazníka. Na základě zpracovaných funkčních závislostí bude výrobce schopný navrhnout velikost výměníku vzhledem k požadovanému výkonu a tlakovým ztrátám ze zadaných vstupních teplot a průtoků na straně vody a na straně vzduchu. Práce je rozdělena do dvou základních částí teorie a experimentálního měření. V první části je provedena rešerše základních vztahů dostupných z literatury, které popisují výpočet a návrh křížoproudých výměníků všeobecně. Obecná teorie výměníků je následně upravena tak, aby výpočty odpovídaly s co nejnižší odchylkou konstrukční geometrii výměníků „plate & bar“. Experimentálním měřením simulujícím reálný provoz ve třech pracovních bodech etalonových výměníků byla získána data, která se následně využila pro návrh výpočetních vztahů. Na základě modifikovaných teoretických vztahů převzatých z literatury a naměřených hodnot parametrů etalonů byly vytvořeny specifické funkční vztahy umožňující zpracování návrhu geometrie výměníku „plate & bar“ na základě zadaných vstupních a výstupních požadavků.

The aim of this work is to design and describe the relations for the calculation of the plate & bar heat exchanger, which will allow to determine the geometry of the exchanger based on the input requirements of the customer. Based on the processed functional dependencies, the manufacturer will be able to design the size of the exchanger with respect to the required output and pressure losses from the entered inlet temperatures and flow on the water side and on the air side. The thesis is divided into two parts theory and experimental measurement. The first part is a recherche of basic relations available from literature describing the calculation and design of cross-flow exchangers in general. The general theory of heat exchangers is subsequently adjusted so that the calculations correspond with the design geometry of the plate & bar exchangers with the lowest possible deviation. Experimental measurements simulating real operation at three working points of standard exchangers obtained data, which were subsequently used for the design of computational relations. On the basis of modified theoretical relations taken from literature and measured values of standard parameters, specific functional relations were created allowing processing of the design of the “plate & bar” exchanger geometry based on input and output requirements.