# Knowledge base: Warsaw University of Technology

Back

## Mathematical model of finned water-air heat exchanger for industrial installation

### Kamila Maria Harasimczuk

#### Abstract

The main objective of this thesis is to create a mathematical model for finned air heater, which is used in the dairy industry. This heater is divided into two different segments. The first one is called the condensate segment and the second is known as the steam segment. The air is sucked from the atmosphere and cleaned as a result of flowing through the air filter. Subsequently, that clean air flows into the first section of the heat exchanger, where the air is being preheated by the hot condensate which flows inside the pipes (condensate is a result of liquefaction which had taken place inside the tubes in the steam segment). After the first section, the air flows through the secod section to increase its temperature. The dairy needs dry and hot air in order to desiccate milk. The quantity of dry air needed in order to obtain one tonne of milk powder was calculated. Consequently, the mathematical model of the first segment of the air heater was created (the segment of condensate). Knowing the geometry of heat exchanger and the input parameters of the air and the water in the first segment, the output parameters were calculated: the air temperature after the first segment and the temperature of cooled condensate. Calculations were made in three different cases. The first one assumed that pipes are made only from not finned steel, the second one assumed not finned steel covered by the layer of aluminium and the last one assumed finned steel covered by aluminium.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Kamila Maria Harasimczuk (FPAE) Kamila Maria Harasimczuk,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Model matematyczny ożebrowanego wymiennika ciepła typu woda-powietrze dla instalacji przemysłowej
Supervisor
Rafał Laskowski (FPAE/IHE) Rafał Laskowski,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)
Study subject / specialization
, Energetyka (Power Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
11-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
52
Internal identifier
MEL; PD-3505
Reviewers
Rafał Laskowski (FPAE/IHE) Rafał Laskowski,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Artur Rusowicz (FPAE/IHE) Artur Rusowicz,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
wymiennik ciepła, sekcja kondensatu, przedsiębiorstwo mleczarskie
Keywords in English
heat exchanger, condensate, dairy industry
Abstract in Polish
Tematem przedstawionej pracy inżynierskiej jest stworzenie modelu matematycznego dla ożebrowanego wymiennika typu woda-powietrze, zastosowanego w przemyśle mleczarskim. Wymiennikiem tym jest nagrzewnica powietrza, składająca się z dwóch sekcji: pierwsza nazywana jest sekcją kondensatu, druga natomiast to tzw. sekcja parowa. Zassane z otoczenia powietrze o temperaturze, oczyszczone w wyniku przepływu przez filtry, podane zostaje na pierwszą sekcję nagrzewnicy. W tej sekcji powietrze wstępnie ogrzewane jest od kondensatu (skroplonej pary wodnej, która oddała swoje ciepło przepływając w rurkach drugiej sekcji nagrzewnicy), a następnie podnosi swoją temperaturę dzięki przepływowi przez sekcję parową nagrzewnicy powietrza. Mleczarnia potrzebuje suchego, gorącego powietrza w celu wysuszenia skondensowanego mleka do postaci proszku o wilgotności równej 2%. Obliczona została ilość suchego powietrza potrzebnego do otrzymania 1 tony mleka w proszku. Dzięki obliczeniu wspomnianej wielkości, stworzony został model matematyczny pierwszej sekcji nagrzewnicy, tzn. sekcji kondensatu. Znając geometrię nagrzewnicy, a także parametry wejściowe powietrza i pary wodnej w pierwszej sekcji nagrzewnicy, obliczone zostały parametry wyjściowe - temperatura powietrza za sekcją kondensatu oraz temperatura ochłodzonej wody. Obliczenia zostały wykonane w trzech wariantach. Pierwszy z nich zakładał, że elementy grzejne nagrzewnicy to stalowe rury nieożebrowane. W drugim wariancie, analizowane były rury dwuwarstwowe (rura rdzeniowa ze stali, natomiast drugą warstwę stanowiło aluminium). Ostatni wariant przewidywał również rury dwuwarstwowe, ale z zastosowaniem żebrowania.
File
• File: 1
252271 - Kamila Maria Harasimczuk.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9330

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT7a4d3b4e8baf4c0eb96282a31a5c40d8/
URN
urn:pw-repo:WUT7a4d3b4e8baf4c0eb96282a31a5c40d8

Confirmation
Are you sure?