Type 1-2 shell and tube heat exchangers in cooling system of rotary kilns : master thesis

Tema ovog diplomskog rada je rješavanje sustava hlađenja rotacijske peći koja služi za proizvodnju Portland cementa na izlaznom bloku peći. Na raspolaganju je bila serija industrijskih višecijevnih (engl. shell and tube) izmjenjivača topline (tip 1-2) s učvršćenim snopom cijevi koje je bilo potrebno ispitati te ustanoviti mogu li se upotrijebiti za hlađenje mineralnog ulja koje podmazuje klizne ležajeve na izlaznom bloku peći. Broj pregrada za svaki od zadanih MITova iznosi 9. Raspored cijevi je u trokutu s korakom od 13 mm. Iz rezultata ispitivanja uočljivo je kako je režim strujanja vode u cijevima u prijelaznom području (2300 < Re < 10 000) pri svim ispitivanim protocima, dok je režim strujanja u plaštu laminaran (Re < Re kr ). Rezultati proračuna također pokazuju kako je za svaki od ispitivanih MITova dobivena vrijednost površine za izmjenu topline bila manja u odnosu na raspoloživu površinu ispitivanih izmjenjivača navedenih karakteristika. Iz toga se zaključuje kako je moguće primjeniti svaki od navedenih tipova izmjenjivača za hlađenje kliznih ležajeva rotacijske peći.The topic of this thesis is the solution of the cooling system of a rotary kiln used for the production of Portland cement on the output block of the kiln. There were available a series of industrial shell and tube heat exchangers (type 1-2) with a fixed bundle of tubes that needed to be tested to determine if they could be used to cool the mineral oil that lubricates the plain bearings on the furnace outlet block. The number of baffles for each of the given MITs is 9. The tube arrangement is in a triangle with a step of 13 mm. From the test results, it is noticeable that the flow regime of water in the tubes is in the transition region (2300 < Re < 10 000) at all tested flows, while the flow regime in the shell is laminar (Re < Re cr ). The calculation results also show that for each of the tested MITs the obtained value of the heat exchange surface was lower in relation to the available area of the tested heat exchangers of the stated characteristics. All of the mentioned information lead to a conclusion that it is possible to use each of the above types of heat exchangers for cooling the plain bearings of a rotary kiln