Haihdutuslauhduttimen mitoittaminen

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena on ollut mitoittaa haihdutuslauhdutin. Laaditussa laskentamallissa on lähdetty liikkeelle tarkastelemalla kylmäaineputkien lämmönsiirtoa. Putkille on muodostettu massa- ja energiataseista epälineaarinen yhtälöryhmä, jonka ratkaisemiseksi on tehty fortran-kielinen tietokoneohjelma. Lopullinen lauhdutinteho on saatu yhtälöryhmän ratkaisuista laskemalla ilmapuolen entalpian muutos lauhdutinputkistossa. Lauhtumisen kaksifaasivirtausta on tarkasteltu Travissin ja Rohsenowin kehittämällä korrelaatiolla, jolla saadaan lasketuksi vaakasuorassa putkessa nesteytyvälle kylmäaineelle paikalliset lämmönsiirtokertoimet. Niistä on laskettu keskimääräinen lämmönsiirtokerroin, sillä mallissa ei ole lämmönsiirtoa huomioitu kylmäaineen virtaussuunnassa, vaan yhtä putkikerrosta on käsitelty yhtenä elementtinä. Putken ulkopuolisia aineen- ja lämmönsiirtokertoimia on arvioitu veden osalta Zippermayerin ja ilman osalta Mizushinan esittämillä korrelaatijoilla. Mitoitukseen liittyen on selvitetty eri tekijöiden vaikutusta lauhdutustehoon. Niille on pyritty löytämään teknillinen optimi muuttujan eri arvoille laskettua tehollista kylmäkerrointa vertaamalla. Työssä on esitetty 750 kW:n nimellistehoiselle lauhduttimelle olosuhteille +20 astetta C/+35 astetta C suoritetun laskennan tuloksia. Mikäli olosuhteet poikkeavat mainituista, saadaan lauhdutinteho kertomalla nimellisteho taulukkoon 6 lasketulla kertoimella. /Kir09