plate heat exchangers, thermal resistance of pollutants, Nusselt number correlations, Wilson's method
Abstrakt
Celem niniejszej rozprawy było opracowanie nowej, łatwej w zastosowaniu metody, pozwalającej na określenie stopnia zanieczyszczenia płytowych wymienników ciepła. Postawiona teza pracy jest odpowiedzią na rosnące zainteresowanie tego typu urządzeniami energetycznymi oraz brakiem prostych w zastosowaniu metod pozwalających określić stopień zanieczyszczenia wymienników płytowych osadami powstającymi naturalnie w trakcie eksploatacji urządzenia.
W pracy zostały szczegółowo omówione mechanizmy powstawania osadów oraz dotychczasowe badania jakie były prowadzone na wymiennikach płytowych w celu ograniczenia narastania zanieczyszczeń. Przedstawiono rodzaje wymienników ciepła oraz scharakteryzowano typowe węzły ciepłownicze, w których wymienniki płytowe są szczególnie chętnie wykorzystywane.
Dalsza część pracy porusza tematykę obliczeniową wymienników ciepła. W tej części pracy omówiono dotychczasowe inżynierskie metody obliczeniowe służące określaniu stopnia zanieczyszczenia wymiennika, zaprezentowane zostały także korelacje na liczbę Nusselta dla płytowych wymienników ciepła. Omówiono metodę Wilsona w klasycznej formie, jak również jej późniejsze modyfikacje.
Kolejna część pracy poświęcona jest badaniom eksperymentalnym które były prowadzone nad wymiennikami ciepła w ramach powstawania niniejszej rozprawy. Przedstawiona i omówiona została w nim autorska metoda służąca wyznaczeniu oraz ocenie stopnia zanieczyszczenia płytowego wymiennika ciepła.
W ostatniej części niniejszej pracy zostały zaprezentowane i omówione wyniki z przeprowadzonych badań oraz eksperymentów, a także sformułowano wnioski.
The aim of this dissertation was to develop a new, easy-to-use method for determining the degree of contamination of plate heat exchangers. The thesis of the work is a response to the growing interest in this type of energy devices and the lack of simple-to-use methods for determining the degree of contamination of plate heat exchangers with deposits that naturally form during the operation of the device.
The work discusses in detail the mechanisms of deposit formation and previous research that has been conducted on plate heat exchangers in order to limit the accumulation of contamination. The types of heat exchangers are presented and typical heating nodes in which plate heat exchangers are particularly popular are characterized.
The next part of the work deals with the subject of calculations of heat exchangers. This part of the work discusses previous engineering calculation methods for determining the degree of contamination of the exchanger, and also presents correlations for the Nusselt number for plate heat exchangers. The Wilson method in its classic form is discussed, as well as its later modifications. The next part of the work is devoted to experimental research that was conducted on heat exchangers as part of the creation of this dissertation. It presents and discusses an original method for determining and assessing the degree of fouling of a plate heat exchanger.
The last part of this paper presents and discusses the results of the conducted research and experiments, and draws conclusions.
