การทิ้งความร้อนของเครื่องจักรไอน้ำด้วยปล่องลมร้อน: ขนาดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ระบบทิ้งความร้อนด้วยปล่องลมร้อนของโรงจักรไอน้ำ เป็นระบบที่ใช้อากาศเป็นตัวกลางในการรับความร้อนทิ้งจากโรงจักรไอน้ำโดยตรง (ไม่ใช้น้ำ) เพื่อลดข้อจำกัดของระบบน้ำหล่อเย็นและหอคอยเย็นแบบเปียกที่นิยมใช้ในปัจจุบัน หลักการทำงาน คือ อากาศใต้ปล่องลมดูดซับความร้อนจากไอเสียของเครื่องจักรไอน้ำ โดยอาศัยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสัมผัสผิว ส่งผลให้อุณหภูมิอากาศสูงขึ้นแล้วลอยตัวออกสู่ปลายปล่องลมด้วยหลักการพาความร้อนธรรมชาติ แต่ปัญหาหลักของวิธีนี้คือ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอาจมีขนาดใหญ่และราคาแพงกว่าระบบเดิม จึงต้องศึกษาวิจัยเพื่อหาทางออกแบบให้คุ้มค่า บทความนี้นำเสนอวิธีการวิเคราะห์ระบบเชิงทฤษฎี ด้วยการพัฒนาสมการคณิตศาสตร์แบบปริพันธ์ นำเสนอวิธีคำนวณแบบ cell by cell การศึกษาในขั้นต้นนี้ใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นกลุ่มท่อไอน้ำวางเรียงตัวเป็นแถวตรงกัน และไม่มีครีบระบายความร้อน ได้ศึกษาถึงผลกระทบจากปัจจัยออกแบบต่าง ๆ ได้แก่ ระยะห่างของการจัดวางกลุ่มท่อไอน้ำ ขนาดและความยาวของท่อไอน้ำ และความเร็วลมออกแบบที่ทางเข้าปล่องลม ผลการศึกษาพบว่า การจัดวางกลุ่มท่อให้มีระยะห่างระหว่างท่อในแถวแรกกับระยะห่างในแต่ละแถวเท่ากับ 3.0 และ 1.25 เท่าของขนาดท่อ เป็นกรณีดีที่สุด ท่อไอน้ำขนาดเล็กและความเร็วลมออกแบบที่สูงขึ้นจะทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเล็กลงแต่ปล่องลมจะสูงขึ้น
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของวารสารวิศวกรรมสารฉบับวิจัยและพัฒนา วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์
เอกสารอ้างอิง
El-Wakil, M.M. Powerplant Technology, International editions: McGraw-Hill, 1984.
Haaf, W., et al. Solar chimney, part I: principle and construction of the pilot plant in Manzanares. International Journal of Sustainable Energy, 1983, 2(1), pp. 3-20.
Ferreira, A. G., et al. technical feasibility assessment of a solar chimney for food drying. International Journal of Solar Energy, 2008, 82, pp. 198-205.
Chitsomboon, T. A validated analytical model for flow in solar chimney. International Journal of Renewable Energy Engineering, 2001, 3(2), pp. 339-346.
Chitsomboon, T. and Tongbai, P. The Effect of Chimney-Top Convergence on Efficiency of a Solar Chimney. the 13th National Mechanical Engineering Conference, Pataya, Thailand, 1999, pp. 263-268.
Koonsrisuk, A. and Chitsomboon, T. Dynamic similarity in solar chimney modeling. International Journal of Solar Energy, 2007, 81, pp. 1439-1446.
Koonsrisuk, A. and Chitsomboon, T. Accuracy of theoretical model in the prediction of solar chimney performance. International Journal of Solar Energy, 2009, 83, pp. 1764-1771.
Koonsrisuk, A. and Chitsomboon, T. A single dimensionless variable for solar chimney power plant modeling. International Journal of Solar Energy, 2009, 83, pp. 2136-2143.
Koonsrisuk, A. and Chitsomboon, T. Partial geometric similarity for solar chimney power plant modeling. International Journal of Solar Energy, 2009, 83, pp. 1611-1618.
Tongbai, P. and Chitsomboon, T. The Use of Attic and Chimney to Enhance Air Ventilation: A Numerical Analysis. the 18th National Mechanical Engineering Conference, Khonkaen, Thailand, 2004, pp. 160-165.
Tongbai, P. and Chitsomboon, T. Enhancements of Solar Chimney for Building Ventilation. the 4th Conference on Energy Network of Thailand, Nakhon Pathom, Thailand, 2008, pp. 321-325.
Tongbai, P. and Chitsomboon, T. Parameters Affecting Ventilation in Building using Solar Chimney. the 22th National Mechanical Engineering Conference, Pathum Thani, Thailand, 2008, pp. 160-165.
Tongbai, P. and Chitsomboon, T. Efficiency Enhancement for Natural Ventilation in Building using Solar Chimney System. the 23th National Mechanical Engineering Conference, Chiang Mai, Thailand, 2009, TSF-039229, 9 pages.
Hemsuwan, W., Koonsrisuk, A. and Chitsomboon, T. Heat Removal from Steam Power Plant by a Thermal Chimney. the 7th Conference on Energy Network of Thailand Phuket, Thailand, 2011, pp. 537-542.
Hemsuwan, W. and Chitsomboon, T. Heat Removal from Steam Engine using Thermal Chimney: Effects of Chimney Shape. Engineering Journal of Research and Development, 2020, 31(3), pp. 147-159.
Düsseldorf, VDI heat atlas, 2th ed. VDI – GVC, 2010.
Mratin, H. The generalized Lévêque equation and its practical use for the prediction of heat and mass transfer rates from pressure drop. Chemical Engineering Science, 2002, 57, pp. 3217-3223.
Gaddis, E. S., and Gnielinski, V. Pressure drop in cross flow across tube bundles. International Journal of Chemical Engineering, 1985, 25, pp. 1-15. Quoted in Mratin, H. The generalized Lévêque equation and its practical use for the prediction of heat and mass transfer rates from pressure drop. Chemical Engineering Science, 2002, 57, pp. 3217-3223.
Kröger, D. G. Air-cooled heat exchangers and cooling towers: thermal flow performance evaluation and design, Volume I-II, PennWell Corporation, 2004.
Stoecker, W.F. Design of Thermal Systems, 3rd ed. McGraw-Hill, 1989.
