Naslov
Termodinamička analiza izmjene topline i prijenos tvari u rashladnom tornju
(Thermodynamic Analysis of Heat and Mass Transfer in Cooling Tower)

Autori
Šoić, Ivan

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Tehnički fakultet Rijeka

Mjesto
Rijeka

Datum
16.11

Godina
2015

Stranica
100

Mentor
Franković, Bernard

Ključne riječi
prijelaz toplie; prenos tvari; rashladni toranj; INA rafinerija nafte Rijeka
(Heat transfer; Mass transfer; Cooling tower; INA Oil Rafinery Rijaka)

Sažetak
U diplomskom radu izvršena je termodinamička analiza izmjene topline i prijenosa tvari u rashladnom tornju s prisilnim strujanjem zraka. Analizirani rashladni toranj nalazi se u rashladnom sustavu INA Rafinerije nafte Rijeka u Urinju. Rashladni sustav sastoji se od 8 rashladnih tornjeva spojenih kao ćelije. Tehnički podaci sustava dobiveni su u samoj rafineriji. Diplomski rad sastoji se od devet poglavlja. U radu je najprije dan pregled teorije adijabatskog ishlapljivanja budući da se u rashladnim tornjevima događa adijabatsko ishlapljivanje. Nakon teorije ishlapljivanja opisane su dvije osnovne skupine rashladnih tornjeva kao uređaja koji se koriste za hlađenje vode u procesima kemijske industrije i u termoelektranama. Opisani su rashladni tornjevi s prirodnim strujanjem zraka i rashladni tornjevi s prisilnim strujanjem zraka. Osim opisa rashladnih tornjeva prikazan je i proračun izmjene topline i prijenosa tvari u rashladnom tornju koji uključuje glavnu Merkelovu jednadžbu i proračun rashladnog tornja po Sherwoodu. Termodinamička analiza rashladnog tornja vršena je u računalnom programu Fluent, a mreža je nacrtana u računalnom programu Gambit. Zato se u radu nalazi i opis matematičkog modela u kojem je definirana domena rashladnog tornja za koju vrijede jednadžbe očuvanja i pridodaju se pripadni rubni i početni uvjeti. Nakon matematičkog modela bilo je potrebno opisati i primijenjenu numeričku metodu. Korištena je metoda kontrolnih volumena (MKV), a zatim je korištena uzvodna shema drugog reda (engl. Second order upwind scheme) kao diskretizacijska shema. Za rješavanje polje tlakova i brzina korišten je SIMPLE algoritam (engl. Semi – Implicit Method for Pressure-Linked Equations). Nakon što je dan teoretski opis potreban za razumijevanje problema prikazani su rezultati. Rezultati su prikazani za tri slučaja koja su se promatrala unutar rada, odnosno slučaj s punim protokom zraka i temperaturom i vlažnosti zraka koji odgovaraju ljetnim uvjetima, slučaj s smanjenim protokom zraka i stanjem zraka kao u prvom slučaju, te treći slučaj s punim protokom zraka i temperaturom i vlažnosti zraka koji odgovaraju zimskim uvjetima. U rezultatima su prikazane slike dobivene u Fluentu, te je svaka slika opisana. Na slikama se nalaze raspodjele brzina, temperatura, tlakova, sadržaja vlage i dr. Uz to izvršena je i toplinska bilanca za svaki slučaj kako bi se dobila temperatura vode na izlazu iz tornja kao najbitniji parametar analize. Na kraju rada još se nalaze literatura, popis oznaka i kratica, popis slika, te popis priloga budući da uz rad dolaze i nacrti rashladnog sustava i rashladnog tornja.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA