Spiral borulu LPG buharlaştırıcının CFD modellemesi ve performans değerlendirmesi

Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) ısıtma, sıcak su, elektrik üretimi, yakıt, ulaşım, tarım ve ticaret dahil birçok endüstride çeşitli uygulama alanına sahiptir. Kullanım alanının geniş olması çok kısa sürede çok miktarda sıvılaştırılmış petrol gazı ihtiyacı doğurur ve dolayısıyla LPG'yi sıvı fazdan gaz fazına dönüştürmek için evaporatörler (buharlaştırıcılar) kullanılır. Bir evaporatörün görevi bir sisteme sabit hızla gaz fazının sevk edilmesini sağlamaktır. Bu tez kapsamında ele alınan evaporator tipi elektrik kaynaklı LPG buharlaştırıcısıdır. Bu tip evaporatörlerde ısı transfer sıvısı gerekmez. Bu şekilde, bu sıvının depolanması gibi ek maliyetler ortadan kalkar. LPG'nin buharlaşması için gerekli ısı enerjisi bir rezistans kullanılarak sağlanır. Evaporatör bir alüminyum döküm içerisine gömülen spiral boru ve ısıtıcıdan meydana gelir. Minimal tasarımı ve patlayıcı ortama uygun olması ile proses için en uygun ölçülerde üretimesi gerekmektedir. Bu tip evaporatörler standart evaporatörlere kıyasla, daha az bakıma ihtiyaç duymaları nedeniyle tercih sebebidirler. Bu çalışmada; LPG evaporatörlerinin yapısal tasarımında ihtiyaç duyulan proses parametreleri ile tasarım parametreleri arasındaki ilişkinin ortaya konulması, ihtiyaç duyulan teknik verilerin açığa çıkarılması hedeflenmiştir. İki farklı kapasitede buharlaştırıcı prototipi kullanılarak LPG buharlaştırıcısının, farklı giriş koşullarında deneysel çalışması ve HAD analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışmada farklı ısı transfer alanlarına sahip olan spiraller karşılaştırılarak analizi yapılan modeller arasında maksimum performanslı buharlaştırıcının sonuçlarına varılmıştır.