Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อการออกแบบรีคูเพอเรเตอร์สำหรับเตาเผาอุตสาหกรรม

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Development of a recuperator design software for industrial furnaces

Year (A.D.)

2004

Document Type

Thesis

First Advisor

สมพงษ์ พุทธิวิสุทธิศักดิ์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.2004.1302

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำเร็จรูปเพื่อแก้ปัญหาทางด้านการแลกเปลี่ยนพลังงานความร้อนและความดันสูญเสีย ในการออกแบบอุปกรณ์อุ่นอากาศ (Recuperator) ชนิด Gas-to-Gas สำหรับการไหลแบบ Cross Flow (2 Pass) โดยในการคำนวณทางด้านพลังงานความร้อนได้ใช้วิธี Effectiveness-NTU ส่วนการวิเคราะห์หาพื้นที่การถ่ายเทความร้อนที่เหมาะสมทางด้านเศรษฐศาสตร์ ได้ใช้วิธี P[subscript 1]-P[subscript 2] โปรแกรมที่ได้ประดิษฐ์ขึ้นนี้ ถูกพัฒนาบนโปรแกรม Microsoft Visual Basic 6.0 ซึ่งสามารถแสดงรูปและกราฟได้ดี ทำให้ผู้ใช้ง่ายต่อการใช้งานอีกทั้งโปรแกรมยังสามารถลดระยะเวลาในการคำนวณแบบซ้ำได้เป็นอย่างดี จากผลการวิเคราะห์ถ้าให้อากาศไหลในท่อก๊าซไอเสียไหลในเปลือก พบว่าที่ค่าประสิทธิผล 37% ให้ค่าที่มีความเหมาะสมในเชิงเศรษฐศาสตร์ ซึ่งใช้พื้นที่การถ่ายเทความร้อนทั้งหมด 13.8728 m[superscript 2] จำนวนท่อทั้งหมด 117 ท่อ โดยสามารถอุ่นอากาศ จาก 30 องศาเซลเซียสเป็น 265.25 องศาเซลเซียส ความร้อนที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ 387.42 Mm/hr การประหยัดเชื้อเพลิงน้ำมันเตา 546825 บาทต่อปี คิดเป็นระยะเวลาคืนทุน 4.84 เดือน ส่วนในกรณีที่ให้อากาศไหลในเปลือกก๊าซไอเสียไหลในท่อ พบว่าค่าประสิทธิผลที่ให้ความเหมาะสมคือ 34% ซึ่งใช้พื้นที่การถ่ยเทความร้อนทั้งหมด 10.7787 m[superscript 2] จำนวนท่อทั้งหมด 91 ท่อ โดยสามารถอุ่นอากาศ จาก 30 องศาเซลเซียส เป็น 246.17 องศาเซลเซียส ความร้อนที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ 355.1 MJ/hr การประหยัดเชื้อเพลิงน้ำมันเตา 501206 บาทต่อปี คิดเป็นระยะเวลาคืนทุน 5.3 เดือน

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The aim of this research is to develop a computer program to solve the thermal energy exchange and pressure drop for designing a cross-flow (2 pass) gas-to-gas recuperator. The Effectiveness-NTU method is employed to calculate the thermal energy exchange and the P[subscript 1]-P[subscript 2] method is used to analyze the optimum heat exchanger surface area. The program has been developed with Microsoft Visual Basic V.6.0. Its user-friendly input format and good graphic features makes it an efficient tool for designing a recuperator. For the case of air flow in tube, flue gas flow in shell, it is found that the optimum heat exchanger surface area is 13.8728 m[superscript 2] (117 tubes) when the effectiveness of recuperator is 37%. The combustion air is preheated from 30 degree celsius to 265.25 degee celsius. The heat recovery is 387.42 MJ/hr and the payback period is 4.84 months. For the case of air flow in shell, flue gas flow in tube, It is found that the optimum heat exchanger surface area is 10.7787 m[superscript 2] (91 tubes) when the effectiveness of recuperator is 34%. The combustion air is preheated from 30 degree celsius to 246.17 degree celsius. The heat recovery is 355.1 MJ/hr and the payback period is 5.3 months, respectively.

Link to Full Text

Share

COinS