Difüzyonlu Absorbsiyonlu Soğutma (DAS) Sistemlerinde Termal Kompresördeki Isı Değiştiricisinin Tasarımı ve Performansa Etkisi
Önder ŞAHİN Engin Özbaş Tayfun MENLİK Adnan Sözen Dilek KALE
AbstractBu çalışmada, saflaştırıcıdan soğurucuya dönen, sıcaklığı azalmış fakir karışımın ısı değiştiricisinden geçerken sıcaklığının arttırılmasını sağlamak amacıyla DAS sistemlerinin termal kompresör bölgesinde bulunan ısı değiştiricisinin modellemesi yapılmıştır. Sistemde soğutucu-soğurucu akışkan çözeltisi olarak NH3-H2O (%25-%75) kullanılmıştır. Analiz için kanatçıklı ve ticari olarak kullanılan kanatsız (düz borulu) ısı değiştiricisi modellenmiştir. Tasarlanan ısı değiştirici kanatçıkları düz tasarlanmış olup fakir eriyiğin temas ettiği boru cidarının dış yüzeyine yerleştirilmiştir. Tasarlanan eşanjör sonlu hacimler metoduna göre çalışan HAD programı olan Fluent yazılımıyla, sayısal analizi yapılmış ve sistem COP’unun hesaplamasında kullanılan kaynatıcı sıcaklıkları bulunmuştur. Kanatlı ve kanatsız ısı değiştiricilerin ısıl performansları karşılaştırılmıştır. Kanatsız ısı değiştiricisinde kaynatıcı sıcaklığı ortalama 150.09°C olarak belirlenmiştir. Tasarımlanan kanatlı ısı değiştiricisinde ise bu değer ortalama 157.21°C bulunmuştur. Yapılan çalışmayla kaynatıcı sıcaklığında %3.3’lük bir atış sağlanmıştır. Bu sıcaklık artışıyla, sistem çalışması için verilen ısı kaynağından yararlanma oranı ve sistemin performansının iyileştiği belirlenmiştir. In this study, the heat exchanger in the thermal compressor zone of the DAS systems was modeled to increase the temperature while passing through the heat exchanger of the lean mixture, which returns from the purifier to the absorber. NH3-H2O (25% -75%) was used as the refrigerant-absorbing fluid solution in the system. The winged and commercially available wingless (flat pipe) heat exchanger is modeled for analysis. The designed heat exchanger fins are designed in a straight line and placed on the outer surface of the pipe wall where the poor melt contacts. Numerical analysis was performed with the Fluent software, which is a HAD program operating according to the designed heat exchanger finite volume method, and the boiler temperatures used in the calculation of the system COP were found. The thermal performances of poultry and wingless heat exchangers have been compared. The average temperature of the boiler in the wingless heat exchanger was determined as 150.09°C. For the designed finned heat exchanger this value was found to be 157.21°C on average. With the work done, a shot of 3.3% was obtained at the boiler temperature. With this increase in temperature, the utilization rate of the heat source provided for the system operation and the improvement of the performance of the system have been determined.