Pinnoitetun neulalämmönsiirtimen ilmapuolen osakonduktanssin määritys

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena on tarkastella erilaisten pinnoitteiden vaikutusta lämmönsiirtimien lämmönsiirtokertoimiin osana lämmöntalteenottojärjestelmää. Jokaiselle lämmönsiirtimelle suoritettiin mittauksia kahdeksalla eri ilmannopeudella ja tuloksia verrattiin referenssilämmönsiirtimen mittaustuloksiin. Käytettyjä pinnoitteita mittauksissa oli epoksi sekä polyuretaani pinnoite Blygold. Blygold pinnoitetta käytettiin vain yhdessä lämmönsiirtimessä, kun taas epoksia käytettiin neljässä. Kolmessa mittauksessa epoksia oli eri paksuinen kerros ja neljännessä pinnoite laitettiin suoraan runkoputkiin neulojen alle.

Tuloksien perusteella ainakin tässä kokoluokassa, ja näillä ilman nopeuksilla, pinnoitteilla ei ole suurta merkitystä ilmapuolen lämmönsiirtokertoimeen. Ainoa merkittävä eroavaisuus voidaan nähdä epoksilämmönvaihtimessa, jossa pinnoite on runkoputken pinnalla eikä neuloissa. Tässä mittauksessa ilmapuolen lämmönsiirtokerroin on huomattavasti heikompi kuin muissa.

Työssä tutkitaan myös pinnoitusten vaikutusta ilmapuolen paine-eroon. Paine-ero mitattiin neulaputkien läpi jokaiselle mittapisteelle mahdollisimman lähellä stationääritilaa. Paine-eromittauksissa eroavaisuuksia nähtiin enemmän, mutta myös mittarista johtuva mittavirhe oli suurempi.

The aim of this master’s thesis was to examine differences between five coated surfaces and one reference needle-tube heat exchangers as a part of the heat recovery unit. Every unit was examined with eight different airflow velocities and the results were compared with the reference unit. Examined coats were polyurethane coat Blygold and epoxy coat which prevent corrosion in the tube surface. Blygold coat is mostly used in the food industry and it also prevents corrosion. Four of the five coated units were coated with epoxy and one with Blygold. In epoxy units, three had different coat thick-nesses in needles and the last one has the coat in the tube surface under the needles.

The outcome of the research was that coating didn’t affect the heat transfer coefficient that much. Only one unit had some notable differences and that was the epoxy unit with coating in the tube surface. In that case, the heat transfer coefficient was distinctly lower than in the others.

In the thesis, there was also research about pressure difference through the heat exchanger. Pressure difference was measured in every measurement point while the process was close to a stationary state. The results were compared with other units and results show changes between coated exchangers.