Helisel İç Borulu Isı Değiştiricilerde Isı Transferi ve Basınç Düşümü Analizinin Deneysel Olarak İncelenmesi
Analysis of Heat Transfer and Pressure Drop in Vertical Heat Exchangers with Helical Inner Pipe
Yazar: Koca, Tarkan; Zedeli, Aykut
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 10 No. 3, 2020
Anahtar kelimeler: Mechanical Engineering ; Makine Mühendisliği ; Heat transfer,vertical heat exchangers,flow through helical pipes ; Isı transferi,dikey ısı değiştiricileri,helisel borular içinden akış

Bir ısı değiştiricisinde en önemli amaç sıcak suyun çıkış sıcaklık değeri ile soğuk suyun çıkış sıcaklık değerinin birbirine çok yakın olmasıdır. Yapılan bütün çalışmalarda bu hedefe ulaşılmaya çalışılmıştır. Sıcaklıklar birbirine yaklaştırmaya çalışıldıkça basınç düşümleri de meydana gelmektedir. Basınç düşümlerinin artması sisteme işletme masrafı olarak yansımakta ve maliyeti artırmaktadır. Bu çalışmada helis sayısı farklı olan helisel iç borulu ısı değiştiricisinin dik konumlandırılmasıyla ısı transferinin artırılması deneysel olarak ele alınmıştır. Dik konumlandırılan ısı değiştiricisindeki ısı transferi miktarını ve basınç düşümünü analiz etmek için deney seti kurulmuştur. Isı transferi ve basınç düşümü farklı kapasite oranlarında, farklı debilerde analiz edilmiştir. Helisel iç borular bakırdan imal edilmiştir. Isı değiştiricisinin dış borusu ise çelik malzemeden imal edilmiştir. Isıtıcı ile elde edilen sıcak su besleme tankından ısı değiştiricideki helisel bakır borulara yönlendirilerek üstten girmekte ve alttan çıkmaktadır. Soğuk su ise ısı değiştiriciye alttan girip üstten çıkmaktadır. Bu şekilde akış düzeni oluşturularak akışın zıt yönlü olması sağlanmıştır. Isı değiştiricisinde kullanılan helisel bakır boruların helis sayıları artırılarak ısı transferinde bir iyileşme deneylerden elde edilen sonuçlarla oluşturulan grafiklerde görülmüştür. Deneylerden elde edilen sonuçlarla literatürde verilen değerler arasında uyum olduğu saptanmıştır.

The most important aim of a heat exchanger is that the outlet temperature of the hot water and the outlet temperature of the cold water are very close to each other. This goal has been tried to be reached in all studies. As the temperatures are tried to come closer together, pressure drops occur also. The increase in pressure drops is reflected in the system as operating costs and increases the cost. In this study, increasing the heat transfer by vertical positioning of the helical inner tube heat exchanger with different helix numbers has been handled experimentally. Experiment set was installed to analyze the amount of heat transfer and pressure drop in the vertical positioned heat exchanger. Heat transfers and pressure drops were analyzed at different capacity rates and at different flow rates. Helical inner pipes are made of copper. The outer tube of the heat exchanger is made of steel. The hot water obtained by the heater is directed from the feeding tank to the helical copper pipes in the heat exchanger and enters from the top and exits from the bottom. In this way, the flow order is created and the flow is provided in opposite directions. In the graphics created with the results obtained from the experiments, an increase in heat transfer was observed by increasing the helix numbers of the spiral copper pipes used in the heat exchanger. There was a match between the results obtained from the experiments and the values given in the literature.