Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Comparison of the methods of determining the thermal resistance of fouling in the heat exchangers on the base of operating measurements

Paweł Płoński

Abstract

The aim of the thesis was to compare three methods of determining the thermal resistance of deposits in the heat exchangers based on operating measurements (flow rates, chemical composition, temperature of the flowing media), which are widely available, used in industry and recently developed. The methods used in this study are based on various complexities calculation algorithm, assumptions, simplifications witch allow to obtain results with different accuracy. The scope of work includes: 1) modelling of the heat exchangers selected from a network using HTRI Xchanger Suite application 2) processing and preparation of data collected from crude distillation unit (CDU), 3) calculations of a parameter R_f for selected heat exchangers using three different methods for determining the thermal resistance of deposits, 4) qualitative comparison and to quantify the results of calculation of the parameter R_f. The aim of the thesis was achieved using data collected from distributed control system of Crude oil distillation unit, located in Plock refinery and petrochemical company PKN ORLEN S.A.. Comparison of commonly available methods for determining the thermal resistance of the deposits in shell-and-tube heat exchangers allows to choose the appropriate method, which will enable to obtain optimal cleaning schedule for heat exchangers in a heat exchanger network in order to reduce the loss of recovered heat, which lead to lower energy consumption and lower consumption of fuel burned in CDU plant.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Paweł Płoński (FCEMP) Paweł Płoński,, Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Title in Polish
Porównanie metod wyznaczania oporu cieplnego osadów w wymiennikach ciepła z wykorzystaniem pomiarów eksploatacyjnych
Supervisor
Marian Trafczyński (FCEMP/IMEn) Marian Trafczyński,, Institute of Mechanical Engineering (FCEMP/IMEn)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Certifying unit
Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Affiliation unit
Institute of Mechanical Engineering (FCEMP/IMEn)
Study subject / specialization
, Mechanika i Budowa Maszyn
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
12-02-2016
Issue date (year)
2016
Reviewers
Mirosław Grabowski (FCEMP/IMEn) Mirosław Grabowski,, Institute of Mechanical Engineering (FCEMP/IMEn)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP) Marian Trafczyński (FCEMP/IMEn) Marian Trafczyński,, Institute of Mechanical Engineering (FCEMP/IMEn)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Keywords in Polish
metody wyznaczania oporu cieplnego osadów, opór cieplny osadów, osady w wymiennikach ciepła, płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła, regeneracja ciepła
Keywords in English
methods of determining of the thermal resistance of deposits, thermal resistance of deposits, fouling in heat exchanger, shell-and-tube heat exchanger, heat recovery
Abstract in Polish
Celem pracy jest porównanie trzech metod wyznaczania oporu cieplnego osadów w wymiennikach ciepła opartych na pomiarach eksploatacyjnych (strumienie masy, skład chemiczny, temperatura przepływających mediów), które są powszechnie dostępne, wykorzystywane w przemyśle oraz niedawno opracowanych i opisanych w literaturze. Metody wykorzystane w niniejszej pracy oparte są na różnych algorytmach obliczeniowych i założeniach uproszczających oraz umożliwiają uzyskanie wyników o rożnej dokładności. Zakres pracy obejmuje: 1) zamodelowanie wybranych wymienników ciepła w programie HTRI Xchanger Suite, 2) obróbkę oraz przygotowanie danych zebranych z instalacji destylacji wieżowo-rurowej (DRW), 3) obliczenie parametru R_f dla wybranych wymienników ciepła wykorzystując dostępne metody wyznaczania oporu cieplnego osadów, 4) porównanie jakościowe oraz ilościowe otrzymanych wyników obliczeń parametru R_f. Założony cel pracy zrealizowano wykorzystując dane eksploatacyjne zebrane z instalacji DRW znajdującej się na terenie płockiego zakładu rafineryjno-petrochemicznego PKN ORLEN S.A.. Porównanie powszechnie dostępnych metod wyznaczania oporu cieplnego osadu w płaszczowo-rurowych wymiennikach ciepła pozwoli na próbę oceny jakościowej i ilościowej. Dokładność uzyskanych wyników parametru R_f, ma bezpośredni wpływ na dokładność ułożenia odpowiedniego harmonogramu czyszczenia sieci wymienników przez Operatora w celu zmniejszenia strat regenerowanego ciepła, co ma przełożenia na mniejsze zużycie energii oraz mniejsze zużycia spalanego paliwa w danej instalacji.
File
  • File: 1
    253658_praca_dyplomowa.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 8168

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT5a587cda0ed8455f82c1c70e71c14d13/
URN
urn:pw-repo:WUT5a587cda0ed8455f82c1c70e71c14d13

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page