+
Přidat firmu
Vyhledávání
Menu

Experimentální měření výměníku tepla

V první polovině roku 2017 byl realizován v rámci specifického výzkumu 2017 Ústavu TZB, Fakulty stavební, VUT Brno, projekt zaměřený na experimentální analýzu zařízení na přenos tepla při kondenzaci vodní páry v trubkách velmi malého průměru.

Image 3Obr. 1 • Pohled na přírubu výměníku s vloženými teplotními čidly

Projekt úzce navazoval na předcházející experimentální měření v letech 2012 až 2015, jehož nositelem byl Ústav tepelnej energetiky, Strojnická fakulta, STU Bratislava, Slovensko. Hlavním cílem tohoto předcházejícího projektu bylo experimentální vyšetření funkčních termokinetických a hydraulických charakteristik výměníku tepla při ohřevu párou s teplosměnnou plochou tvořenou svazkem trubek malých průměrů, se svislou kondenzací páry uvnitř trubek a s podélným obtékáním svazku trubek ohřívanou vodou. V návaznosti na tento předcházející projekt bylo nutné před vlastním zahájením nového projektu v podmínkách Ústavu TZB v Brně vyřešit několik zásadních bodů, které rozhodovaly o úspěšnosti celého projektu. Jednalo se zejména o:

  • navržení základního ideového schématu měřicí experimentální linky pro hodnocení výměníku tepla,
  • zajištění požadovaného zdroje tepla, vysokotlaké páry s možností redukce jejího tlaku a teploty včetně bezpečného odvodu vychlazeného kondenzátu,
  • zajištění dostatečného výkonu chladicího sekundárního okruhu,
  • výběr vhodného trubkového výměníku pára/voda se svazkem trubek velmi malého průměru,
  • zajištění vhodných parních armatur, zejména parního redukčního ventilu, uzávěrů, čerpadel, měřicích prvků, teplotních čidel, odvaděčů kondenzátů atd.,
  • nalezení vhodného prostoru pro sestavení experimentální měřicí linky s výměníkem tepla a umístění vyhodnocovacího zařízení pro sběr dat a jejich následné vyhodnocení,
  • montážní/realizační sestavení experimentální měřicí linky umožňující měření požadovaných hodnot v různých polohách výměníku tepla.

Image 0Obr. 2 • Pohled na sestavenou experimentální měřicí linku, vpravo trubkový výměník

Bez velké pomoci smluvních partnerů by se celý projekt vytratil do ztracena. Byli to jednak zástupci společnosti SPIRAX SARCO s.r.o. Praha, Česká republika, kteří velmi pomohli s ideovým návrhem měřicí experimentální linky a dále zapůjčili pro experimentální měření drahé parní armatury a měřicí zařízení. Velké uznání patří zástupcům vedení společnosti Teplárny Brno, a.s., kteří svou vstřícností a porozuměním pro celou věc nabídli na přechodnou dobu vhodný prostor pro sestavení a umístění experimentální linky a zabezpečili dostatečnou dodávku jak vhodné páry, tak chladicí vody včetně odvodu kondenzátu. Velký dík rovněž patří zástupcům realizační společnosti E S L, a s. Brno, kteří převzali na svá bedra tu nejdůležitější část celého projektu, a to sestavení experimentální měřicí linky, její zdárné uvedení do provozu, které se neobešlo bez problémů, a po ukončení měření její rozebrání, vše ke spokojenosti všech zúčastněných stran podílejících se na řešení tohoto projektu. Společnost E S L, a.s. Brno rovněž zajišťovala montážně a provozně změnu polohy umístění trubkového výměníku v experimentální měřicí lince, poněvadž výměník tepla byl experimentálně hodnocen v protiproudovém a souproudém zapojení jak v poloze svisle (přirozená gravitace kondenzátu v trubce 90°), tak v poloze nakloněné (přirozená gravitace kondenzátu v trubce 45°). Nositeli celého projektu, Ústavu Technických zařízení budov, Fakulta stavební, VUT Brno se tak podařil husarský kousek, kdy v rámci celého měření, které trvalo přes 4 měsíce, se podařilo shromáždit dostatečné množství předem stanovených a požadovaných dat. Vyhodnocení dat a jejich zpracování se předpokládá do poloviny roku 2018. Výsledky budou publikovány v odborném tisku a literatuře a již dnes je možné konstatovat, že budou určitě velkým přínosem v oboru rekuperačních výměníků tepla, a to zejména v oblasti velmi malých průměrů trubek svazků. Tyto typy výměníků nacházejí stále větší uplatnění ve všech oborech lidské činnosti, příkladem mohou být čínské produkty tohoto zaměření, které jsou nabízeny na obchodním trhu v celé Evropě.

A co říci závěrem? Podařilo se uskutečnit výbornou věc, jejíž výsledky se určitě pozitivně odrazí nejen v pokračujícím základním výzkumu na Ústavu TZB v oblasti výměníků tepla, ale také v samotné technické praxi. Kromě potvrzení výsledků z dosavadních měření a výzkumů hodnocení trubkových výměníků z hlediska přenosových vlastností se potvrdily předpoklady pro další specifický výzkum v oblasti kondenzace vodní páry v trubkách malého a velmi malého průměru.

Poněvadž je v posledním období využívání trubkových výměníku tepla typu pára/voda pro vytápění a přípravu teplé vody stále více vytěsňováno z bytové a administrativní oblasti, tak to neplatí pro jejich průmyslové využití pro různé technologické účely, a to zejména v oblasti zdravotnictví (čistá pára), potravinářství, farmacii a v oblasti těžařského průmyslu. Zde je využívání parních výměníků nezastupitelné a má dlouhou perspektivu.

Image 1Obr. 3 • Prof. Ing. Jiří Hirš, CSc., vedoucí Ústavu TZB, Fakulta stavební, VUT Brno

tisková zpráva

Image 2