การออกแบบอุปกรณ์อุ่นน้ำป้อนแบบท่อขด

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการออกแบบและสร้างอุปกรณ์อุ่นน้ำป้อนแบบท่อขดเพื่อศึกษาผลกระทบ ของความเร็วดูดก๊าซร้อนทิ้งต่อเงื่อนไขที่เหมาะสม สำหรับหม้อน้ำแบบความร้อนไหลผ่านทางเดียว ซึ่งมีอัตราการผลิตไอน้ำ 500 kg/h จากการวัดอุณหภูมิก๊าซร้อนทิ้งมีอุณหภูมิสูงถึง 180 องศาเซลเซียส จึงได้ติดตั้งอุปกรณ์อุ่นน้ำป้อนแบบท่อขด โดยนำก๊าซร้อนทิ้งมาอุ่นน้ำป้อน ให้แก่หม้อน้ำแบบความร้อน ไหลผ่านทางเดียว อุปกรณ์อุ่นน้ำป้อนแบบท่อขดมีพื้นที่การถ่ายโอนความร้อน 3.55 m² ท่อมีความยาว 34 m ก๊าซร้อนไหลอยู่ในแนวตั้งฉากกับอุปกรณ์อุ่นน้ำป้อนแบบท่อขด และได้ติดตั้งพัดลมดูดก๊าซร้อนทิ้ง หลังจากการถ่ายโอนความร้อนให้แก่อุปกรณ์อุ่นน้ำป้อนแบบท่อขด ผลการวิจัยพบว่าที่อัตราการผลิต ไอน้ำ 200 kg/h ที่ความเร็วดูดก๊าซร้อนทิ้ง 5.33 m/s มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนความร้อนที่พื้นผิว ท่อขดภายนอก และพื้นที่ผิวภายในท่อเฉลี่ย 54.42 และ 0.89 W/m^2๐C ความดันลดเฉลี่ย 87.42 และ 0.65 Pa มีประสิทธิผล 0.36 ซึ่งสามารถประหยัดพลังงานได้ 122,500 บาทต่อปี และระยะเวลา คืนทุน 19 เดือน ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับหม้อน้ำแบบให้ความร้อนไหลผ่านทางเดียว

Design of Coil – Tube Economizer for Once – Through Boiler

The research was to design and develop a coil–tube economizer to investigate the effect of exhaust gas velocity on the performance of the economizer used in a oncethrough boiler generating steam at a rate of 500 kg/h. The measured temperature of the exhaust gas was 180^๐C. The coil-tube economizer was mounted on the exhaust stack to recover the waste heat of the boiler. The heating surface area and the tube length of the economizer were approximately 3.55 m² and 34 m. The hot exhaust gas, moving at 5.33 m/s, entered the cross-flow economizer used to preheat the feeding water of the boiler at a rate of 200 kg/h. The heat transfer coefficients of the tube outer and inner areas are 54.42 and 0.89 W/m^2๐C, respectively while the pressure drops for the shell and the tube were 87.42 and 0.65 Pa. The effectiveness of the economizer was 0.36 and the energy savings would amount to 122,500 Baht/year, giving a payback period of around 19 months.