The effect of baffles types on pressure drop and the overall heat transfer coefficient inside a shell and tube heat exchanger

Authors

  • ณัฐดนย์ พรรณุเจริญวงษ์ Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Thammasat University
  • ณัฏฐา กัลยาประสิทธิ์ Faculty of engineering, Thammasat
  • พลเทพ เวงสูงเนิน Department of Agricultural Machinery Engineering, Rajamangala University of Technology Isan
  • ผดุงศักดิ์ รัตนเดโช Department of Agricultural Machinery Engineering, Rajamangala University of Technology Isan

Keywords:

Baffle types, Heat exchanger, Pressure drop, Overall heat transfer coefficient

Abstract

This research study the effect of the baffles type on pressure drop and the overall heat transfer coefficient in the shell and tube heat exchanger that replace on vapor recovery unit located at PTT public company limited Prakanhong branch. The 3 types of baffles were employed including segmental baffles (SB), double segmental baffles (DSB) and helical baffles (HB). The solving in this research was carried out by CFD to improve heat transfer efficiency in this heat exchanger. A pressure drop found to be 222.36, 170.32 and 100.57 Pa and the overall heat transfer coefficient were 13.07, 8.93 and 14.57 W/m2K respectively. It can be concluded that the shell-and-tube heat exchanger using HB gave the lowest pressure drop and highest overall heat transfer coefficient in this research. And the effectiveness between VRU system and heat exchanger with HB system is improved 72.77%

References

[1] ทศพล ชาบัวน้อย, ฉัตรชัย เบญจปิยะพร, จุฬาภรณ์ เบญจปิยะพร. การหาแบบจำลองที่เหมาะสมที่สุดในการออกแบบสร้างอุปกรณ์ต้นแบบเพื่อใช้ในการทดแทนระบบเครื่องควบคุมไอระเหยน้ำมันโดยใช้พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณในการวิเคราะห์. ขอนแก่น: คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น; ม.ป.ป.

[2] Yunus AC. Heat and mass transfer a practical approach. 5th edition: McGraw-Hill; 2015.

[3] เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน. [อินเทอร์เน็ต]. ม.ป.ป. [เข้าถึงเมื่อ 1 พ.ค. 2561]. จาก: https://eng.sut.ac.th/me/2014/laboratory/document/HeatExchanger.pdf

[4] Bell KJ. Heat exchanger design for the process industries.transactions of the ASME, Trans. ASME J Heat Tran. 2004; 126 (6):877-885.

[5] Lutcha J, Nemcansky J. Performance improvement of tubular heat exchangers by helical baffles. Chem Eng Res Des. 1990; 68(3):263-270.

[6] Master BI. Heat exchanger. United States: US 6827138 B1, 2004.

[7] Lei YG, He YL,Gao YF. Effects of baffle inclination angle on flow and heat transfer of a heat exchanger with helical baffles. Chem Eng Process.2008; 36(2):2336-2345.

[8] Bichkar P, Dandgaval O, Dalvi P, et al. Study of shell and tube heat exchanger with the effect of types of baffles. Procedia Manufacturing.2018; 20:195-200.

[9] Anas EM. Numerical comparison of shell side performance for shell and tube heat exchangers with trefoil-hole helical and segmental baffles. Appl Therm Eng 2016;109:175.85.

[10] Zena KK, Muna SK, Adel YAH. CFD study for cross flow heat exchanger with integral finned tube. Int J Sci Res Publ. 2016; 6(6):668-77.

[11] Intanon N, yawara P, Suriyapa C, et al. Rolling sliding fatigue of Hard-chrome surface. Journal of rmutk. 2017; 12(1):112–118.

Downloads

Published

2019-12-11

Issue

Vol. 13 No. 2 (2019): July - December 2019

Section

Research Articles

License

กองบรรณาธิการวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ มีความยินดีที่จะรับบทความจากอาจารย์ นักวิจัย นักวิชาการทั้งภายในและภายนอกมหาวิทยาลัย ในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้แก่ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และสาขาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง  รวมถึงสาขาต่างๆ ที่มีการบูรณาการข้ามศาสตร์ที่เกี่ยวข้องวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่เขียนเป็นภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษ ซึ่งผลงานวิชาการที่ส่งมาขอตีพิมพ์ต้องไม่เคยเผยแพร่ในสิ่งพิมพ์อื่นใดมาก่อน และต้องไม่อยู่ในระหว่างการพิจารณาของวารสารอื่น

การละเมิดลิขสิทธิ์ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้ส่งบทความโดยตรง บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ต้องผ่านการพิจารณากลั่นกรองคุณภาพจากผู้ทรงคุณวุฒิและได้รับความเห็นชอบจากกองบรรณาธิการ

ข้อความที่ปรากฏอยู่ในแต่ละบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเล่มนี้ เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่เกี่ยวข้องกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพแต่อย่างใด ความรับผิดชอบด้านเนื้อหาและการตรวจร่างบทความแต่ละบทความเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะต้องรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว

กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์มิให้นำเนื้อหา หรือข้อคิดเห็นใดๆ ของบทความในวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ ไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตจากกองบรรณาธิการ อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสาร