การเพิ่มประสิทธิผลของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบกลุ่มท่อ ในหัวพ่นไฟวัสดุพรุนด้วยวัสดุพรุนตัวเปล่งรังสี

Improvement of the effectiveness of the tube-bank heat exchanger in a porous burner using the porous emitter

Name: บัณฑิต กฤตาคม

Name: ปฏิวัติ วรามิตร

keyword: อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบกลุ่มท่อ

; แอลพีจี

; วัสดุพรุนตัวเปล่งรังสี

; Tube-bank heat exchanger

; LPG

; Porous emitter

Abstract: โครงการวิจัยนี้เป็นการออกแบบสร้างและทดลองเกี่ยวกับอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบกลุ่มท่อที่มีการติดตั้งวัสดุพรุนตัวเปล่งรังสี โดยจัดเรียงแบบสลับฟันปลา (Staggered tube banks) ในหัวพ่นไฟวัสดุพรุนเชื้อเพลิงแก๊สโดยใช้น้ำเป็นสารทำงานและแอลพีจี (LPG) เป็นเชื้อเพลิง เพื่อหาค่าประสิทธิผล (e) ของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน และโครงสร้างทางอุณหภูมิของหัวพ่นไฟ (T) ด้วยเหตุนี้อุปกรณ์การทดลองจึงแบ่งออกได้ 7 ส่วนประกอบที่สำคัญ ได้แก่ ส่วนที่หนึ่งเป็นส่วนที่ป้อนเชื้อเพลิงหรือจ่ายไอดี (อากาศกับแอลพีจี) ส่วนที่สองเป็นส่วนที่ผสมของไอดี ส่วนที่สามเป็นการอุ่นไอดีหรือตำแหน่งการติดตั้งวัสดุพรุน ส่วนที่สี่ คือ อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบกลุ่มท่อเป็นส่วนที่เกิดการเผาไหม้ ส่วนที่ห้าเป็นส่วนจ่ายน้ำเข้าสู่อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน ส่วนที่หกเป็นการติดตั้งชั้นวัสดุพรุนตัวเปล่งรังสี และส่วนสุดท้ายเป็นชุดอุปกรณ์ที่ใช้ในการบันทึกข้อมูล วัสดุพรุน ที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้เป็นแบบเม็ดกลมอัดแน่นที่ทำมาจากอะลูมินา-คอร์ดิไรท์ (Al-Co) ซึ่งทำการทดลองด้วยขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ยสามค่า คือ 0.5, 1 และ 2 cm จากการคำนวณออกแบบได้เลือกใช้ท่อสแตนเลสขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอก 19 mm หนา 1 mm และยาว 400 mm มาสร้างเป็นท่อจำนวน 15 ท่อ และติดตั้งในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบกลุ่มท่อ โดยติดตั้งวัสดุพรุนตัวเปล่งรังสีบริเวณทางออกที่แก๊สไอเสียไหลผ่าน จากการทดลองพบว่า T มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามอัตราส่วนสมมูล () และอัตราการไหลเชิงปริมาตรของเชื้อเพลิงแก๊สผสมก่อน (Vmix) ที่เพิ่มขึ้นแต่ T มีแนวโน้มแทบไม่เปลี่ยนแปลงเมื่ออัตราการไหลของน้ำผ่านอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน (Qw) เพิ่มขึ้น เพราะแม้ว่าน้ำจะดูดซับหรือแลกเปลี่ยนความร้อนจากเปลวไฟได้เร็วขึ้น แต่ด้วยอุณหภูมิของเปลวไฟที่สูงมากความร้อนที่สูญเสียไปเล็กน้อยมาก จึงทำให้ T แทบจะคงที่ สำหรับค่า e พบว่า มีแนวโน้มลดลงตาม  และ Vmix ที่เพิ่มขึ้น แต่ e กลับมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามค่า Qw ที่เพิ่มขึ้น

Abstract: This project investigated the design, construction, and experiment of a tube-bank heat exchanger with installed the porous emitter. The staggered tube - banks was used. The water was a working fluid and Liquefied Petroleum (LPG) was the fuel. The effectiveness (e) of the heat exchanger and the temperature profile (T) along the length of the porous burner were determined. For this reason, the experimental equipment was divided into seven major components. The first part was the supplying - fuel or an intake (Air and LPG) part. The second part was the mixing zone. The third part was preheating process with porous material installed in this part. The fourth part was the tube-bank heat exchanger where the combustion was achieved. The water system for supplying the heat exchanger was the fifth part. The sixth part was the porous emitter and the final part was the equipment set for recording data. The porous media used in this study was a packed-bed type made of alumina-corririte (Al-Co) and three mean diameters consisting of 0.5, 1, and 2 cm were examined. From the design, a stainless steel pipe with an outer diameter of 19 mm, a thickness of 1 m, and a length of 400 mm was used to construct the 15 pipes installed in a tube-bank heat exchanger. The porous emitter was located at the exit burner where the exhaust gas was passed. From the experiment, it was found that the level of T was increased as increasing the equivalent ratio () and the volumetric flow rate of premixed gas (Vmix). However, the T became saturated with the influence of the water flow rate throughout the heat exchanger (Qw). This was explained by the heat loss of flame temperature (T) being insignificant, although the higher absorption rate of working fluid was obtained with the raiser QW. In the level of , it was showed hat the  was decreased as increasing  and Vmix. On the other hand, the  gave increased with QW.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ

Address: นครราชสีมา

Email: library@rmuti.ac.th

Name: ทุนสนับสนุนงานมูลฐาน (Fundamental Fund)

Role: ผู้ให้ทุน

Created: 2566

Modified: 2568-06-09

Issued: 2568-06-09

งานวิจัย/Research report

application/pdf

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล อีสาน

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	RMUTI_Kridsada_Res68-03.pdf	4.48 MB

ใช้เวลา

0.015042 วินาที