Samenvatting

Dit afstudeerverslag is geschreven voor mijn studie werktuigbouwkunde aan de Haagse Hogeschool te Delft. Het doel van de opdracht is, komen tot een gebruiksvriendelijk en betrouwbaar ontwerpprogramma voor de door Geurts International toegepaste U-buis crossflow warmtewisselaar in een fase overgangsgebied. Ook wil men door de opdracht meer inzicht krijgen in het fase overgangsgebied van stoffen in een warmtewisselaar.

Er is een onderzoek uitgevoerd naar de op de markt aanwezige software pakketen voor het berekenen van een crossflow buizenwarmtewisselaar. Er zijn vier fabrikanten gevonden welke getest zijn aan de hand van verkregen proefversies. Er zijn berekeningen van oude, in de praktijk al bewezen projecten van Geurts naberekend, om zo te controleren of de software programma's hetzelfde resultaat geven. De twee software programma's HTRI en AspenTech bieden beiden een software pakket aan waarmee er in een fase overgangsgebied gerekend kan worden. HTRI komt uiteindelijk als beste naar voren, omdat deze meer mogelijkheden heeft om gassen te laten condenseren buiten de buis. Daarnaast zijn de kosten per jaar aanzienlijk lager dan bij AspenTech.

Omdat er op dit moment te weinig aanvragen zijn waarvoor HTRI gebruikt zal worden en de kosten van HTRI per jaar aanzienlijk hoog zijn, is er door Geurts besloten om HTRI niet aan te schaffen. Wel is er besloten om zelf een rekentool in Excel te schrijven voor een U-buis warmtewisselaar in fase overgangsgebied. Deze rekentool moet binnen een foutmarge van 10% blijven.

Ik heb twee rekentools geschreven. De basis van beiden tools is hetzelfde, waarbij de één specifiek is voor het verdampen van tolueen en de andere tool voor het condenseren van een rookgas. Omdat er gedurende de verschillende fases, of tijdens een faseverandering, andere formules nodig zijn, is per fase of faseverandering een tabblad in de rekentool gemaakt. Vooraan in de rekentool is een tabblad met een totaaloverzicht van de gemaakte berekeningen.

Beide rekentools zijn gevalideerd aan de hand van de gekregen proefversie van HTRI.
De rekentools geven een resultaat ruim binnen de gestelde 10% foutmarge.

De in Excel geschreven rekentools zijn gebruiksvriendelijk en er kan snel een warmtewisselaar mee ontworpen worden. Doordat het gevalideerd is aan de hand van HTRI is de betrouwbaarheid gewaarborgd en wordt er voldaan aan de doelstelling.