Page Header

สมรรถนะการถ่ายโอนความร้อนของหม้อต้มเทอร์โมไซฟอนวงจรปิด
The heat transfer performance of a close loop thermosyphon boiler

Chaiyun Jaiboonma, Thanaphol Sukchana

Abstract


หม้อต้มเทอร์โมไซฟอนวงจรปิดเป็นอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่มีลักษณะการทำงานเหมือนกับเทอร์โมไซฟอนชนิดวงจร การวิจัยครั้งนี้เพื่อศึกษาเปรียบเทียบสมรรถนะของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่มีอีวาโปเรเตอร์เป็นหม้อต้มและมีปริมาตรมากกว่า 95 เปอร์เซนต์ของปริมาตรรวมทั้งหมด โดยใช้น้ำ เอทานอล และอะซิโตน เป็นสารทำงาน หม้อต้มเทอร์โมไซฟอนวงจรปิดทำด้วยวัสดุทองแดงทั้งระบบมีปริมาตรช่องว่างรวมทั้งหมดเท่ากับ 3.14×10-3 ลูกบาศก์เมตร ทำการทดสอบสมรรถนะแบบควบคุมฟลักซ์ความร้อนให้คงที่ในช่วง 50–120 กิโลวัตต์/ตารางเมตรคอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำเย็นที่มีอุณหภูมิและอัตราการไหลเชิงมวลคงที่ ผลการทดลองพบว่าสารทำงานต่างชนิดกันมีผลต่อสมรรถนะในการถ่ายโอนความร้อนแตกต่างกัน โดยเมื่อพิจารณาด้วยค่าความต้านทานความร้อนรวม (Z) จะพบว่าอะซิโตนจะให้สมรรถนะในการถ่ายโอนความร้อนสูงกว่าเอทานอลและน้ำเมื่อฟลักซ์ความร้อนไม่เกิน 80 กิโลวัตต์/ตารางเมตร นอกจากนี้ยังพบว่าน้ำจะให้สมรรถนะในการถ่ายโอนความร้อนสูงกว่าอะซิโตนและเอทานอลเมื่อฟลักซ์ความร้อนสูงกว่า 90 กิโลวัตต์/ตารางเมตร

Closed loop thermosyphon boiler (CLTSB) is a heat exchanger that operates the same as the closed loop thermosyphon. This research aims to compare the performance of heat exchange with evaporator as a boiler and volume more than 95 percent of the total volume by using water ethanol and acetone as the working fluid. CLTSB made from copper material with the whole system has a total space volume of 3.14 × 10–3 m3. The performance tests were performed using constant heat flux in the range of 50–120 kW/m2 and condenser cooled by water with the constant temperature and mass flow rate. The results showed that the different working fluid affected the heat transfer performance differently. When considering the total thermal resistance (Z), it was found that the acetone gives a higher heat transfer performance than ethanol and water when the heat flux is below 80 kW/m2. In addition, it was found that the water gives a higher heat transfer performance than those of acetone and ethanol when the heat flux is higher than 90 kW/m2.


Keywords



Full Text: PDF

DOI: 10.14416/j.kmutnb.2021.03.011

ISSN: 2465-4698