Isıtma Sistemlerinde Kullanılan Plakalı Isı Değiştiricilerin Termodinamik Analizi



Benzer belgeler
Farklı Plaka Yüzey Açısına Sahip Plakalı Isı Değiştiricilerin Ekserji Analizi

PLAKALI ISI EŞANJÖRÜ KULLANILAN SOĞUTMA UYGULAMALARINDA SOĞUTMA ETKİNLİK KATSAYISININ DENEYSEL İNCELENMESİ

Abs tract: Key Words: Abdullah YILDIZ Mustafa Ali ERSÖZ

ISITMA VE SOĞUTMA UYGULAMALARINDA KULLANILAN PLAKALI ISI EŞANJÖRLERİNİN DENEYSEL ANALİZİ

Plakalı Isı Eşanjörü Kullanılan Soğutma Uygulamalarında Soğutma Etkinlik Katsayısının Deneysel İncelenmesi

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFER LABORATUVARI SUDAN SUYA TÜRBÜLANSLI AKIŞ ISI DEĞİŞTİRİCİSİ

JEOTERMAL BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİNDE SICAKLIK KONTROLUNUN DÖNÜŞ SICAKLIĞINA ETKİSİ

ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ OTOMOTİV MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

KMM 302 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI I

PARALEL VE ZIT AKIŞLI ISI DEĞİŞTİRİCİLERİ DENEYİ

f = =

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl. Teknik Eğitim Fakültesi, Makina Eğitimi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Eğitimi A.B.

OTG-130 BİLGİSAYAR KONTROLLÜ ISI DEĞİTİRİCİ EĞİTİM SETİ.

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

PLAKALI ISI EŞANJÖRÜ SEÇĐMĐ: [1)YÜZME HAVUZLARININ ISITILMASINDA ÇAĞDAŞ ÇÖZÜM. Semih Ferit Emekli

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Doç. Dr.

ATLAS ISI İSTASYONU ( IST )

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MOTORLAR LABORATUARI

FARKLI PLAKA AÇILARINA SAHĠP PLAKALI ISI EġANJÖRLERĠNDE ISI TRANSFERĠ VE ETKĠNLĠĞĠN DENEYSEL OLARAK ĠNCELENMESĠ

ISI DEĞİŞTİRİCİLERİN TASARIMI [1-4]

3. Versiyon Kitapta 5. Bölüm, 7. Versiyon Kitapta 6. Bölüm, soruları

DÜNYADAKİ ATIK SU ISI DEĞİŞTİRİCİSİ UYGULAMALARI. Doç.Dr.Hüseyin GÜNERHAN Yük.Müh.Oğuzhan ÇULHA

ONDOKUZ MAYIS ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ KĠMYA MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KMB 405 KĠMYA MÜHENDĠSLĠĞĠ LABORATUVARI - 3

PARALEL AKIŞLI ISI EŞANJÖRÜ DENEYİ

Yararlanılan Kaynaklar: 1. Kurt, H., Ders Notları 2. Genceli, O.F., Isı Değiştiricileri, Birsen Yayınevi, Dağsöz, A. K.

HAVA ARAÇLARINDAKİ ELEKTRONİK EKİPMANLARIN SOĞUTULMASINDA KULLANILAN SOĞUTMA SIVILARININ PERFORMANSA BAĞLI SEÇİM KRİTERLERİ

KOMPLE ÇÖZÜM ÇEVRE DOSTU ESNEK ÇÖZÜM. Tekli Uygulama. İkili Uygulama. Montaj Kolaylığı

DENEY FÖYLERİ DENEYSAN EĞİTİM CİHAZLARI SANAYİ VE TİCARET LTD. ŞTİ.

AYTEK COOLING SYSTEMS SU SOĞUTMALI CHILLER + TCU

Oturum Başkanı: Zühtü FERAH

The Power to Save Energy.

Enerji Verimlilik Kanunu

ÖZGEÇMİŞ. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Osmaniye/Türkiye Telefon : /3688 Faks :

Kaliteli Isı Değiştiriciler

MERKEZİ ÇAMAŞIR YIKAMA ÜNİTELERİNDE ATIK ISI GERİ KAZANIMI

Gaz INOA GREEN EU. ErP uyumlu premix yoğuşma teknolojisi

Daire Isıtma Üniteleri. Daire İçi Isı Dağıtımı ve Kullanma Suyu Isıtması İçin

ELEKTRİKLİ SU ISITICILARI ENDÜSTRİYEL TİP ELEKTRİKLİ SU ISITICISI

XII. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ ERGİN BAYRAK, NACİ ŞAHİN Nisan 2015, İZMİR

BİR OTELİN SICAK SU İHTİYACININ SUDAN SUYA ISI POMPASIYLA DESTEKLENMESİ VE SİSTEMİN TERMOEKONOMİK ANALİZİ

HAVA SOĞUTMALI BİR SOĞUTMA GURUBUNDA SOĞUTMA KAPASİTESİ VE ETKİNLİĞİNİN DIŞ SICAKLIKLARLA DEĞİŞİMİ

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

2. Teori Hesaplamalarla ilgili prensipler ve kanunlar Isı Transfer ve Termodinamik derslerinde verilmiştir. İlgili konular gözden geçirilmelidir.

Afyon Kocatepe Üniversitesi 7 (2) Afyon Kocatepe University FEN BİLİMLERİ DERGİSİ

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Serhat ŞENGÜR

ELEKTRİKLİ SU ISITICILARI EKONOMİK MODEL ELEKTRİKLİ SU ISITICISI

kw Konvansiyonel Hermetik Kombiler

TEKSTİL ENDÜSTRİSİ BOYAMA PROSESİNDE PLAKALI ISI DEĞİŞTİRİCİLERLE ATIK ISI GERİ KAZANIM SİSTEMİ ENERJİ VE EKSERJİ ANALİZİ

AirMidi Serisi Isı Pompaları

FARKLI ISI EŞANJÖRLERİNE SAHİP KOMBİ CİHAZLARININ PERFORMANSLARININ DENEYSEL OLARAK KARŞILAŞTIRILMASI

ELEKTRİKLİ SU ISITICILARI TİCARİ TİP ELEKTRİKLİ SU ISITICISI

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

SU-SU ÇİFTİ TÜRBÜLANSLI AKIŞ ISI EŞANJÖRÜ DENEYİ ISI EŞANJÖRÜNDE ETKENLİK TAYİNİ DENEYİ

Yararlanılan Kaynaklar: 1. Kurt, H., Ders Notları 2. Genceli, O.F., Isı Değiştiricileri, Birsen Yayınevi, Dağsöz, A. K.

Mekanik Projelendirme Esnasında Tasarımı Yönlendiren Faktörler

Home Station. Isı İstasyonu Çözümleri

Havalı Güneş Kolektörlerinde Farklı Bağlantı Şekillerinin Isıl Performansa Etkisinin Deneysel Analizi

Performans grafikleri İklimlendirme

VIESMANN VITOCAL 200-S Hava/su ısı pompası, split tipi 1,3-16,0 kw

ISI GERİ KAZANIM ve SUDAN SUYA ISI POMPASI UYGULAMASI

Abs tract: Key Words: Fatih ÜNAL Derya Burcu ÖZKAN

Akümülasyon Tankları ve Boylerler

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

Makale. ile ihtiyacın eşitlendiği kapasite modülasyon yöntemleri ile ilgili çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmiştir

5 YIL. Hijyenik Sıcak Su. Friwa Ürün Ailesi. Teknik Bilgiler ve Kullanım

SANTRALLERİ SICAK SULU ISITMA DENGELENMESİ. üçüka Dokuz Eylül Üniversitesi Makina Müh. M

Yüksek verimli gaz yakıtlı çelik kazan CompactGas

Levha Kanatlı Borulu Tipli Bir Buharlaştırıcının Isıl Davranışının Entalpik Tünelinde Deneysel Olarak İncelenmesi

KMB405 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı II 3. ISI DEĞİŞTİRİCİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFERİ LABORATUARI

NOT: Pazartesi da M201 de quiz yapılacaktır.

ELEKTRİKLİ SU ISITICILARI ENDÜSTRİYEL TİP ELEKTRİKLİ SICAK SU KAZANI

LEVHA KANATLI BORULU TİPLİ BİR BUHARLAŞTIRICININ ISIL DAVRANIŞININ ENTALPİK TÜNELİNDE DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Abs tract: Key Words: Gökhan ARSLAN

24-28 kw Konvansiyonel Kombi. Lawa / LawaPlus

AirHome Serisi Paket Tip Isı Pompaları

TOPRAK KAYNAKLI BİR ISI POMPASININ FARKLI SOĞUTUCU AKIŞKANLAR İÇİN TERMODİNAMİK ANALİZİ

XII. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ EVAPORATÖR TASARIMLARINDA FARKLI MALZEME VE KONSTRÜKSİYON UYGULAMALARI İLE KARŞILAŞTIRMALI YENİ YAKLAŞIMLAR

Abs tract: Key Words: Elif ŞAHİN Erkan DİKMEN Arzu ŞENCAN ŞAHİN

KALİTELİ ISI DEĞİŞTİRİCİLER

MAGNEZYUMOKSİT İLE SAF SUYUN PLAKA TİP ISI DEĞİŞTİRİCİDEKİ ISIL PERFORMANSLARININ DENEYSEL İNCELENMESİ

Nem Almalı Bir Soğutma Sisteminin Termodinamik Analizi

BÜYÜK BİNALARA UZUN ÖMÜRLÜ ÇÖZÜMLER

Isı İstasyonu Ürün Kataloğu

ISSN : ambiance_su@hotmail.com Turkey DEĞİŞKEN SU DEBİLERİNİN TERMOELEKTRİK MODÜLÜN SOĞUTMA PERFORMANSINA ETKİLERİ

PROSES KONTROL DENEY FÖYÜ

İKLİMLENDİRME SİSTEMLERİNDE DIŞ HAVA SICAKLIĞININ SOĞUTUCU SERPANTİN KAPASİTESİNE VE EKSERJİ KAYBINA ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Thermodynamic Analysis of Cooling with Vertical Type Ground Source Heat Pump: Mardin Case Study

İklimlendirme Sistemlerinde Dış Hava Sıcaklığının Soğutucu Serpantin Kapasitesine ve Ekserji Kaybına Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

24-28 kw Konvansiyonel Kombi. Lawa / LawaPlus

Radyatör Arkalarına Yerleştirilen Yansıtıcı Yüzeylerin Radyatör Etkisi

Trapez Yutucu Plakalı Güneş Enerjili Hava Kollektörünün Isıl Veriminin Deneysel Olarak İncelenmesi

İKLİMLENDİRME DENEYİ FÖYÜ

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MM G Ü Z D Ö N E M İ

Transkript:

MAKÜ FEBED ISSN Online: 1309-2243 http://edergi.mehmetakif.edu.tr/index.php/febed Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 4 (1): 13-19 (2013) Araştırma Makalesi / Research Paper Isıtma Sistemlerinde Kullanılan Plakalı Isı Değiştiricilerin Termodinamik Analizi Bayram KILIÇ a, Osman İPEK b, Ali ÖZ c a Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Bucak Emin Gülmez T.B.M.Y.O., Otomotiv Teknolojisi Programı, Burdur b Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Isparta c Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Teknik Bilimler M.Y.O., Otomotiv Teknolojisi Programı, Burdur Geliş Tarihi (Received): 28.02.2013, Kabul Tarihi (Accepted): 19.07.2013 Yazışmalardan Sorumlu Yazar (Corresponding author): bayramkilic@mehmetakif.edu.tr (B. Kılıç) 0 248 325 99 00 (118) 0 248 325 99 00 ÖZET Bu çalışmada plakalı bir ısı değiştiricinin termodinamik analizi deneysel olarak yapılmıştır. Bu amaçla plakalı ısı değiştiricisi kullanılan deneysel bir ısıtma sistemi oluşturulmuştur. Deneysel sistemin termodinamik analizi üç farklı akış miktarı için yapılmıştır. Isı transfer miktarları ve etkinlik değerleri hesaplanmış ve elde edilen sonuçlar sunulmuştur. Yapılan analizlerde, debi değerinin 0,239 kg/s olduğu çalışma şartının plakalı ısı değiştiricinin en uygun çalışma şartı olduğu belirlenmiştir. Bu çalışma şartı için en yüksek toplam ısı transfer miktarı 2250 W ve etkinlik değeri 0,44 olarak belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Termodinamik analiz, Plakalı ısı değiştiriciler, Deneysel, Etkinlik ABSTRACT Thermodynamic Analysis of Plate Heat Exchangers Used in Heating Systems In this study, thermodynamic analyses of the plate heat exchangers were carried out experimentally. For this purpose, plate heat exchanger used in an experimental heating system was constructed. Thermodynamic analyses of experimental system were carried out for three different flow rates. The heat transfer rate and effectiveness values were calculated. According to the analysis, the optimum operating conditions of plate heat exchanger are determined as, 0,239 kg/s of flow rate. The high total heat transfer rate and effectiveness are determined as 2250 W and 0,44 for this working conditions. Key Words: Thermodynamic analysis, Plate heat exchangers, Experimental, Effectiveness. 1. GİRİŞ Mühendislik uygulamalarının en önemli ve en çok karşılaşılan işlemlerinden birisi, farklı sıcaklıklardaki iki veya daha fazla akışkan arasındaki ısı değişimidir. Bu değişimin yapıldığı cihazlar, genelde ısı değiştirici olarak adlandırılmakta olup, pratikte termik santrallerde, kimya endüstrilerinde, ısıtma, iklimlendirme, soğutma tesisatlarında, taşıtlarda, elektronik cihazlarda, alternatif 13

enerji kaynaklarının kullanımında, ısı depolanması gibi birçok yerde bulunabilmektedir (Kılıç ve ark., 2009). Isı değiştiricilerde transfer edilen ısı miktarının düşmesi ısı değiştiricinin performansının düşmesine neden olur. Bu da ısı değiştiricisi kullanan sistemde kapasite kaybı anlamına gelmektedir. Isı transferinin iyileştirilmesi, sistem boyutlarının uygun ölçülerde tutulmasına ve dolayısıyla sistem maliyetinin ve işletme giderlerinin azaltılmasına olanak sağlar. Isı değiştiricilerin genel özellikleri ve avantajlarından bazıları şunlardır; Çok yüksek verimlerle ısı transferi yapmaktadırlar Kompakt yapıları sayesinde çok az yer kaplamaktadırlar Tamamen demonte hale getirilip temizlenebilirler Geniş plaka ve conta çeşitliliğine sahiptirler Gut and Pinto (2004), plakalı ısı eşanjörlerinde akış dağılımı ile ısı transferi arasındaki ilişkiyi araştırmışlardır. Araştırmaları sonucunda, bu ilişkiyi deneysel olarak belirlemişlerdir. Riverol and Napolitano (2005), plakalı ısı değiştiricilerde ortalama ısı transfer katsayısı, kritik zaman ve tabaka kalınlığını yapay sinir ağlarını kullanarak tahmin etmişlerdir. Çalışmalarından elde ettikleri sonuçların mevcut sanayi uygulama teknikleri için uygun olduğu belirlemişlerdir. Zhu and Zhang (2003), jeotermal ısıtma sistemlerinde kullanılan plakalı ısı eşanjörlerinde optimum akış hızı ve optimum eşanjör dizaynı üzerinde çalışmışlardır. Yaptıkları çalışmada, bir bilgisayar programı yardımıyla optimum tasarım ve akış hızını belirlemişlerdir. Buna ek olarak, plakalı ısı eşanjörlerinin nasıl seçileceği göstermişlerdir. Bansal et al. (2000), plakalı ısı eşanjörlerinde iki farklı plaka geometrisini araştırmışlardır. Çalışmalarında, üç parametre üzerinde odaklanmışlardır. Bu parametreler, akış hızı, ses ve yüzey sıcaklığı olarak belirlenmiştir. Sonuçta akış ile levha geometrisi arasında güçlü bir ilişkinin olduğunu belirlemişlerdir. Dwivedi and Das (2006), akış farklı türlerinin plakalı ısı eşanjörleri performansı üzerindeki etkilerini araştırmışlardır. Sonuç olarak, yetersiz akış dağılımının ısı değiştiricinin performansı üzerinde olumsuz bir etkisi olduğunu tespit etmişlerdir. Bu çalışmada deneysel olarak kurulan bir plakalı ısıtma sisteminden oluşan bir ısı değiştiricinin termodinamik analizi üç farklı akış hızında deneysel olarak yapılmıştır. 2. MATERYAL ve METOT Deneysel sistem, termostat kontrollü bir ısıtıcı vasıtasıyla istenen sıcaklıkta ve üç farklı debide çalışabilmektedir. Deneysel sistem plakalı ısı eşanjörü, sıcak su deposu, kazan, vanalar, iki adet 4,5 KW ısıtıcı, iki adet pompa, debimetre, genleşme deposu, termokupl ve dataloggerdan oluşmaktadır. Deneysel sistem çalıştığında, iki adet 4,5 kw gücünde ısıtıcılar vasıtasıyla sıcak su üretici kazanında ısıtılan su, bir pompa vasıtasıyla plakalı ısı eşanjörüne gönderilmektedir. Plakalı ısı eşanjöründe ısısını, sıcak su tankından gelen suya aktararak tekrar sıcaklığı azalmış olarak sıcak su üretici kazanına geri döner. Sıcak su tankından çıkan su yine bir başka pompa yardımıyla ısı eşanjörüne gönderilmektedir. Isı eşanjöründe sıcak su üretici kazanından gelen suyun ısısını alarak sıcaklığı artan su, tekrar sıcak su tankına geri dönmektedir. Isı eşanjörünün özellikleri Tablo 1 de verilmiştir. Plakalı ısı eşanjörlü deneysel ısıtma sistemi Şekil 1 de gösterilmiştir. Tablo 1. Çalışmada kullanılan plakalı ısı eşanjörünün genel özellikleri Plaka uzunluğu 431 (mm) Plaka genişliği 125,5 (mm) Plaka sayısı 10 Isı transfer alanı 0,032 (m 2) Plaka malzemesi 0,5 mm SS AISI 316 Plaka yüzey açısı 30 o Conta malzemesi EPDM per. Tasarım sıcaklığı 145 ( o C) Tasarım basıncı 10 (bar) Ölçülen değişkenler sırasıyla, sıcak ve soğuk suyun girişçıkış sıcaklığı ve akış oranı olmak üzere plaka ısı değiştiricideki ısı transfer miktarı şu şekilde tanımlanmaktadır: Q mh. c ph.( thi tho) m h. c pc.( tci tco ) (1) Sıcak ve soğuk akışkanların ısı kapasitesi (Çengel ve Boles, 1994): C m. c hot cold (2) h C m. c c ph (3) pc Isı değiştiricinin etkinliği aşağıdaki gibi verilmektedir (Selbaş ve diğ., 2009): Q (4) Q max Burada, mümkün olan en yüksek ısı transfer miktarı Q max olarak belirlenir (Selbaş ve diğ., 2009): Q max C t hi t ) (5) min.( ci C min sıcak ve soğuk akışkandan ısı kapasitesi en küçük olanı temsil eder. 14

Şekil 1. Deneysel sistem 3. BULGULAR Deneysel sistemde kullanılan plakalı ısı eşanjörünün plaka yüzey açısı 30 dir. Deneysel sistemin kazan termostatı 60 C olarak ayarlanmıştır. Isıalan ve ısısını veren su girişçıkış sıcaklıkları şebeke suyu sıcaklığı olarak ayarlanmıştır. Isıalan suyun sıcaklığının 60 C ye ulaşması hedeflenmiştir. Sistemdeki pompa birinci kademeye ayarlanmıştır. Akışkan debisi 0,167 kg/s olarak belirlenmiştir. Plakalı ısı eşanjöründeki toplam ısı transfer miktarı hesaplanarak Şekil 2 de verilmiştir. Plakalı ısı değiştiricinin etkinliği hesaplanmış ve Şekil 3 te verilmiştir. Sıcak su giriş sıcaklığı arttıkça etkinlik değerinin de arttığı görülmektedir. Bu deneyde, ortalama etkinlik değeri % 42 olarak elde edilmiştir. Şekil 2. Sıcak su giriş sıcaklığına bağlı toplam ısı transfer miktarı değişimi ( m =0,167 kg/s ) 15

Şekil 3. Sıcak su giriş sıcaklığına bağlı etkinlik değeri değişimi ( m =0,167 kg/s ) Bir sonraki deneyde, deneysel sistem değişkenleri sabit tutulmuş sadece sistemdeki pompa ikinci kademeye ayarlanmıştır. Akışkan debisi 0,239 kg/s olarak belirlenmiştir. Plakalı ısı eşanjöründeki toplam ısı transfer miktarı hesaplanarak Şekil 4 te verilmiştir. Sıcak su giriş sıcaklığının artmasıyla toplam ısı transfer miktarı değerinin de arttığı görülmüştür. Şekil 4. Sıcak su giriş sıcaklığına bağlı toplam ısı transfer miktarı değişimi ( m =0,239 kg/s ) Plakalı ısı değiştiricinin etkinliği hesaplanmış ve Şekil 5 te verilmiştir. Sıcak su giriş sıcaklığı arttıkça etkinlik değerinin de arttığı görülmektedir. Bu deneyde, ortalama etkinlik değeri % 44 olarak elde edilmiştir. 16

Şekil 5. Sıcak su giriş sıcaklığına bağlı etkinlik değeri değişimi ( m =0,239 kg/s ) Yapılan son deneyde, deneysel sistem değişkenleri sabit tutulmuş sadece sistemdeki pompa üçüncü kademeye ayarlanmıştır. Akışkan debisi 0,321 kg/s olarak belirlenmiştir. Plakalı ısı eşanjöründeki toplam ısı transfer miktarı hesaplanarak Şekil 6 da verilmiştir. Sıcak su giriş sıcaklığının artmasıyla toplam ısı transfer miktarı değerinin de arttığı görülmüştür. Şekil 6. Sıcak su giriş sıcaklığına bağlı toplam ısı transfer miktarı değişimi ( m =0,321 kg/s ) Plakalı ısı değiştiricinin etkinliği hesaplanmış ve Şekil 7 de verilmiştir. Sıcak su giriş sıcaklığı arttıkça etkinlik değerinin de arttığı görülmektedir. Bu deneyde, ortalama etkinlik değeri %48 olarak elde edilmiştir. 17

Şekil 7. Sıcak su giriş sıcaklığına bağlı etkinlik değeri değişimi ( m =0,321 kg/s ) Plaka ısı değiştiricideki toplam ısı transfer miktarları üç farklı debi değeri hesaplanmış ve Şekil 8 de verilmiştir. Her üç debi değeri için sıcak su giriş sıcaklığı arttıkça toplam ısı transfer miktarı değerinin arttığı görülmüştür. Birinci pompa kademesinden ikinci pompa kademesine geçildiğinde yani akışkan debisi 0,167 kg/s den 0,239 kg/s ye çıkarıldığında beklenildiği gibi toplam ısı transfer miktarı değerinin arttığı görülmüştür. Fakat akışkan debisi 0,321 kg/s ye çıkarıldığında toplam ısı transfer miktarı değerinin azaldığı belirlenmiştir. Bu durumda, plaka ısı değiştiricinin boyutlarının bu debi değeri için yetersiz olduğu sonucuna varılmıştır. Deneysel sonuçlarda en yüksek toplam ısı transfer miktarı değerine akışkan debisinin 0,239 kg/s olduğu durumda ulaşılmıştır. Bu nedenle, en uygun çalışma şartlarının bu çalışma şartları olduğu sonucuna varılmıştır. Şekil 8. Sıcak su giriş sıcaklığına bağlı toplam ısı transfer miktarı değeri değişimi 4. TARTIŞMA ve SONUÇ Bu çalışmada plakalı bir ısı değiştiricinin termodinamik analizi deneysel olarak yapılmıştır. Bu amaçla plakalı ısı değiştiricisi kullanılan deneysel bir ısıtma sistemi oluşturulmuştur. Deneysel sistemin termodinamik analizi üç farklı akış miktarı için yapılmıştır. Isı transfer miktarları ve etkinlik değerleri hesaplanmış ve elde edilen sonuçlar sunulmuştur. 18

Plakalı ısı eşanjörleri termik santrallerde, kimya endüstrilerinde, ısıtma, iklimlendirme, soğutma tesisatlarında, taşıtlarda, elektronik cihazlarda başta olmak üzere çok geniş bir alanda kullanılmaktadır. Enerji verimliliğini artırmak ve dolayısıyla enerji ekonomisine katkıda bulunabilmek için çok geniş bir alanda kullanılan plakalı ısı eşanjörlerinin optimum çalışma koşullarını belirlemek gerekmektedir. Bu çalışma sonuçlarının optimum çalışma koşulları, tasarım ve plakalı ısı eşanjörü kullanılan sistemlerin üretimi ve kullanımı için katkıda bulunması umulmaktadır. 5. KAYNAKLAR Kılıç, B., Şencan, A., Selbaş, R., (2009). Plakalı ısı eşanjörü kullanılan soğutma uygulamalarında soğutma etkinlik katsayısının deneysel incelenmesi, Tesisat Mühendisliği Dergisi, 113, 19 24. Gut, J.A.W., Pinto, J.M.,(2004). Optimal configuration desing for plate heat exchangers, International Journal of Heat and Mass Transfer, 47, pp.4833 4848. Riverol, C., Napolitano, V., (2005). Estimation of fouling in a plate heat exchangers through the application of neural Networks, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 80, pp.594 600. Zhu, J., Zhang, W., (2003). Optimization desing of plate heat exchangers for geothermal district heating systems, Geothermics, 33, pp.337 347. Bansal, B., Muller-Steinhagen, H., Chen, X.D., (2000). Performance of plate heat exchangers during calcium sulphate fouling-investigation with an inline fitler, Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 39, pp.507-519. Dwivedi, A.K., Das, S.K., (2006). Dynamics of plate heat exchangers subject to flow variations, International Journal of Heat and Mass Transfer, 50, pp.2733 2743. Jorge, A.W.G., Jose, M.P., (2003). Modeling of plate heat exchangers with generalized configurations, International Journal of Heat and Mass Transfer, 46, pp.2571 2585. Cengel, A.Y. ve Boles, A.M., (1994). Thermodynamics: An Engineering Approach, McGraw-Hill, New York, A.B.D. Genceli, O., (1999). Isı Değiştiricileri. Birsen Yayınevi, İstanbul, Turkey, in Turkish. Selbaş, R., Sencan, A., Kılıç, B., (2009). Alternative approach in thermal analysis of plate heat exchanger, Heat and Mass Transfer, 45, pp.323 329. 19