KROÇİL BORULU BUHARLAŞTIRICILARA VE SIVILAŞTIRICILARA İLİSKİN
DENEYSEL VE TEORİK SONUÇLAR

Corrugated Tube ( Kroçil Boru )

SONUÇ :

Bulgular : Düz boru içerisindeki soğutkan filim katsayısı (795 kcal/h C) ile kroçil boru (Corrugated Tube)
içerisindeki soğutkan filim katsayısı (1766 kcal/h C) karşılaştırıldığında,
kıvırcıklardan dolayı % 220 bir artış görülmektedir.
Bu artısın toplam ısı transferine etkisi % 66 kadardır ,
bu artıs bile ısı değiştirmeci yapımında önemli malzeme tasarrufu sağlar..

1.GİRİŞ

Isı değiştirmecilerinde,özellikle su soğutucu ünitelerin buharlaştırıcı ve sıvılaştırıcılarında
ısı geçişini artırmak amacıyla boru geometrisinde bir takım değişiklikler denenmektedir.

Bunlardan başlıcaları:

- Borulara eksen doğrultusunda kanatçıklar ilave edilmesi 1.2
- Boru içinde ince metal şerit,yıldız kesitli ince teller yerleştirilmesi 3.
- Boruların eksen doğrultusunda,boyuna kıvırcıklandırılması 4.
- Boruların enine kıvırcıklandırılması ya da kroçil boru haline getirilmesi 5.

Şekil 1,enine kıvırcıklandırılmış (kroçil) bir borunun ekseni boyunca kesitini göstermektedir.
Isı değistirmeci borularını kıvırcıklandırmanın en büyük yararı malzemeyi artırmaksızın ısı geçiş yüzeyini ,
böylece ısı değiştirmecinin geçirgenliğini artırmaktır;bu sırada ısı değiştirmecinin kapladığı alanın ve hacmin büyümemesi de diğer bir yarardır. Otomatik makinelerle boruların kıvırcıklandırılması az bir yatırım
ve az enerji harcamasıyla gerçekleştirilebilindiğinden bu çeşit gelişmeler artan malzeme fiyatlarıyla
yakın gelecekte daha büyük ilgi görecektir.
Kıvırcıklı borularda kaynama üzerinde yapılan deneysel bir incelemenin sonuçlarına göre
Freon 12 'nin kaynaması sırasındaki film katsayısı bu kıvırcıklar yardımıyla iki katına çıkarılabilmektedir.
Bu incelemenin uygulaması olarak bir su soğutucusu yapımcısı kroçil boru kullanmaktadır ve
aynı yapımcının teşviki ile bu yazının konusu olan inceleme sürdürülmüştür.
Bu yazıda önce deneysel inceleme yöntemi açıklanacak,bir kroçil borulu buharlaştırıcı ve sıvılaştırıcıya ilişkin deneysel inceleme sonuçları sunulacaktır. Ardından literatürde mevcut bilgilere dayanarak bir kroçil borulu buharlaştırıcının ısı geçirgenliği hesaplanacak ve deney sonuçlarıyla karşılaştırılacaktır.

2.DENEYSEL İNCELEME YÖNTEMİ

Sekil 2. buharlaştırıcının ve sıvılaştırıcının normal çalışma şartlarında denenmesine olanak veren düzeni göstermektedir. Soğutkan devre sinde verdi bir rotametre ile genleşme valfinden ölçülmekte,dört basınç ve beş sıcaklık ölçümüyle çevrim, buharlaştırıcıda basınç düşümü belirlenmektedir.
Normal çalışma şartlarında sıvılaştırıcının soğutma suyu ejektör tipi bir soğutma kulesinde soğutulmakta,buharlaştırıcıda soğutulan su bir buharlı ve bir elektrikli ısı değistirgeci yardımıyla dilenilen ölçüde yüklenilmektedir. Her iki su devresinde verdiler birer orifismetre ile ölçülmekte termoelementler yardımıyla yapılan sıcaklık ölçmelerinden istenilen ısı miktarı hesaplanabilmektedir. Su pompalarının devrelerindeki baypas ve valf yardımıyla verdiler istenilen seviyede tutulabilmektedir.
Bazı deneylerde,kompresör değiştirmeksizin,soğutkan buharının buharlaştırıcıda aldığı ısı miktarı artırılmak
istenmiş bu amaçla bütün çalışma sıcaklıkları düşürülmüş tür. Böyle bir değişiklik,Sekil 3'de gösterilen şekilde
buharlaştırıcıda soğutulan suyu soğutma kulesine göndererek mümkün olmaktadır.Yapılan çok sayıda deneyden sonuçları güvenilir olan üç tanesini verdi,sıcaklık ve basınç ölçmeleri Tablo 1 de gösterilmektedir.

3.DENEY SONUÇLARI

Ölçme değerlerinden entalpi değerleri,suyun özellikleri ve Freon 22 'nin log p - h diyagramı kullanılarak,bilinen yöntemlerle hesaplanmıştır. Hesapların sonuçları Tablo 2 de gösterilmiştir. Sonuçları verilen üç deneyden ilk ikisi normal çalışma şartlarında,sonuncusu ısı yükü olmaksızın,düşük sıcaklıklarda elde edilmiştir.
Buharlaştırıcıda soğutulan sudan alınan ısı,soğutkan entalpi sindeki artış ile % 4 civarında bir fark göstermektedir.
Bu farkın yaklaşık yarısı su devresiyle,yarısı da soğutkan devresiyle ilgilidir Su devresinde dışarıdan meydana gelen ısı kaçakları soğutulmayı azaltmaktadır,soğutkan devresinde ise verdi rotametre ile hassas olarak ölçülememekte,entalpi değerlerinin hesabında hata yapılabilmektedir. Bu sapmaların soğutkan devresinde (rotometrede meydana gelen kararsızlık sebebiyle) ısı miktarını azaltıcı,su devresinde ise yükseltici olduğu göz önünde tutulursa iki ısı miktarının aritmetik ortalamasının gerçek buharlaştırıcı ısı geçişini +- % 1 hata sınırı içinde verdiği savunulabilir.Benzer şekilde sıvılaştırıcıda da su devresi ile soğutkan devresi arasında fark görülmektedir. İki ısı miktarının aritmetik ortalaması uygulama için yeterli derecede doğru bir sonuç vermektedir.
(Deneylerden birinde su ünitesindeki ısı miktarı ölçülememiştir.)

Sekil 2 : Buharlaştırıcı ve sıvılaştırıcının normal çalışma şartlarında
denenmesini sağlayan düzen

BUHARLAŞTIRICIYA İLİŞKİN TEORİK İNCELEME

Bu incelemeye göz atmak için ; Corrugated,pdf

Kaynak : Mühendis ve Makine Dergisi sayı 269 ( 1981 ) Hazırlayanlar :  Yalçın A.Gogüş - Ruknettin Oskay - Selami Çakmakçı - Yavuz Alp Web Yayını : Tevfik Özden - tevfikozden(at)gmail.com