Gemilerde kullanılan sandık tipi ısı değiştircilerin performans analizi ve optimizasyonu

Isı transferi hayatın her aşamasında yaşanan bir olaydır. İnsan vücudu ya da onun birerbileşeni olan akciğerler de aslında organik birer eşanjördürler. Bu denli sık kullanılan bucihazlar için endüstrinin temel arayışlarından biri aynı ısı alışverişi miktarı için dahaküçük eşanjörler tasarlayabilmektir. Bu tezde de gemilerde kullanılan bir ısı değiştiricitipi için optimum bir ısı transfer alanı bulmak ve bu sistemin alternatif sistemlerle,büyüklük, termal performans, ekonomik avantajlılık anlamında mukayeseleriniyapabilmek amaçlı bir çalışma sunulmuştur.Endüstride bu iş için geliştirilmiş olan değiştirici tiplerinden bahsedilmiştir. Isıdeğiştiricilerin, ısı değişim şekline, kompaktlığına, akışkan sayısına, ısı geçişmekanizmasına, konstrüksiyon özelliklerine ve akış şekline göre sınıflandırılmalarıverilmiş bu esnada da temel özellikleri, imalatında ve kullanımında dikkat edilmesigereken bazı noktalar, kullanıldığı alanlar incelenmiş ve şekillerle desteklenmiştir.Isı değiştirici cihazların özellikle gemilerde kullanılan tiplerinden, hangi tür gemilerde vene amaçlarla kullanıldıkları anlatılmıştır. Tezin ana konusu kapsamında daha ziyadesandık tipi soğutucular üzerinde durulmuş, bunların çalışma prensibi, buz, sığ su gibizorlu deniz koşullarında performansları, diğer sistemlerle kıyasları, onlara karşıavantajları ve dezavantajları, kullanım şekilleri sunulmuş ve ardından konstrüktif veözellikle termal açıdan tasarım esasları irdelenmiştir.Isı değiştirici tipi ve alanı seçiminde iyi sonuçlar veren ve temelde NTU metodunadayanan bir matematik model yardımı ile sandık tipi soğutucu ve ekonomik mukayesemaksatlı gövde borulu bir ısı değiştirici için optimum alanlar hesaplanmış ve buhesaptan çıkan sonuçlar ile alan seçiminde rol oynayan etkenlerin optimum alanmiktarına nasıl etkilediği grafikler yardımı ile irdelenmiştir. Bu grafiklerden SSseçiminde ele alınacak parametreler ve bunlardaki değişikliklerin diğer verilere nasılyansıyacağı izlenebilmektedir.Belirlenmiş bir ana makine için her iki ısı değiştiricinin kullanıldığı birer soğutma suyudiyagramı oluşturulmuş ve aynı ana makineyi soğutmak için devrelere gerekendonanımların listesi çıkarılıp ilk yatırım, işletme ve bakım onarım maliyetlerihesaplanmıştır. Böylece aynı işi yapan birbirine alternatif olabilecek iki sisteminekonomik yönden mukayesesi yapılmıştır.Böyle sistemlerin tasarımcıları ve bu sistemlerin kullanıcısı olanlar için, matematikmodelin çalışma şekli, tasarım öncesi yapılan kabuller ve sonuçta elde edilen termal veekonomik veriler belirli bir sıra ile verilmiştir.