DESIGN OF AN OIL COOLER FOR MARINE APPLICATIONS

U uvodnom dijelu opisana je glavna funkcija izmjenjivača topline te su navedeni načini njihove primjene. Nabrojane su razne podjele izmjenjivača topline, kao npr. podjela prema obliku konstrukcije, podjela prema mehanizmu izmjene topline itd. Opširno je opisan shell-and-tube izmjenjivač topline i njegove geometrijske karakteristike. Slijedi dimenzioniranje shell-and-tube izmjenjivača topline prema zadanom problemu. Prvo se pristupa preliminarnom proračunu kako bi se dobile okvirne karakteristike koje će dati smjernice za odabir odgovarajućeg promjera plašta itd. Dimenzioniranje se provodi prema matematičkom modelu procesa izmjene topline u izmjenjivaču topline, koji je ranije definiran. Provodi se procjena dizajna ispitivanjem geometrijskih karakteristika izmjenjivača. Ispituje se utjecaj na izmijenjeni toplinski tok, a geometrijske karakteristike koje se mijenjaju jesu raspored cijevi, broj pregrada, broj prolaza kroz cijevi, promjer i duljina cijevi. Veći toplinski tok i veći ukupni koeficijent prolaza topline se ostvaruju trokutastim rasporedom cijevi (u odnosu na kvadratni raspored), povećanjem broja pregrada (smanjenjem razmaka između pregrada) i povećanjem broja prolaza kroz cijevi. Srednja brzina strujanja kroz cijev raste u slučaju više prolaza, a pada ako se odaberu cijevi većeg promjera. Povećanjem duljine cijevi raste izmjenjivačka površina i izmijenjeni toplinski tok.In the introductory part, the main function of the heat exchanger is described and the ways of their application are listed. Heat exchangers are then divided in many groups, according to geometry of construction, transfer processes, etc. Shell-and-tube heat exchanger and its geometry parameters are described in detail. The following is the sizing of the shell-and-tube heat exchanger according to the given problem. A preliminary estimation of unit size is first approached to obtain approximate characteristics that will give guidelines for selecting the appropriate shell diameter, etc. The sizing is performed according to the mathematical model of the heat exchange process in the heat exchanger, which was defined earlier. A design rating is performed by examining the geometry parameters of the heat exchanger. The influence on the exchanged heat transfer rate is examined, and the geometry parameters that are being changed are tube layout, baffle number, the number of tube passes, the tube diameter and tube length. A higher heat transfer rate and a higher overall heat transfer coefficient are achieved by a triangular pitch (compared to a square pitch), by increasing the number of baffles (reducing the baffle spacing) and by increasing the number of tube passes. Average velocity inside tubes increases in the case of higher number of tube passes, and decreases if larger tube diameters are selected. By increasing the tube length, heat transfer area and heat transfer rate are increased