Höyrylämmönsiirrinmoduulit : Levylämmönsiirtimien rakenne ja toiminta sekä ohjaustavat ja instrumentointi

Abstract

Insinöörityö suoritettiin Helsingissä toimivalle Oy Konwell Ab:lle. Aiheena oli höyrylämmönsiirrinmoduuleiden suunnittelu, rakennus ja tuotteistaminen. Työn ohessa käytettiin hyväksi meneillään olevaa asiakasprojektia koneikkoon asennettujen, instrumentoitujen levylämmönsiirtimien toimituksesta rakennus- ja käyttövesilämmitykseen.

Työn tavoitteena oli tutustua erilaisiin rakenneratkaisuihin sekä jatkossa nopeuttaa yksiköiden laitesuunnittelua ja mitoitustyötä. Lisäksi tutkittiin mahdollisuutta valmistaa lämmönsiirtimen tehoon perustuvia, valmiiksi instrumentoituja varastotuotteita.

Teoriaosuudessa käydään läpi lämmönsiirtimien rakennetta, lämmönsiirtotapahtumaan liittyviä fyysisiä ilmiöitä sekä moduulin komponenttien mitoitusta.

Suunnittelu- ja rakennusosuudessa mitoitetaan moduulin pääkomponentit ja käydään läpi erilaisten instrumenttien toimintaa ja käyttötarkoitusta.

Työn tuloksena saatiin mitoitus lämmönsiirtimelle, säätöventtiilille ja lauhteenpoistimelle. Tehtiin perusmallin PI-kaavio ja laitelista, sekä hinnoiteltiin suunniteltu yksikkö. Jatkossa PI-kaaviota tullaan käyttämään suunnittelun lähtökohtana niin, että oheen voidaan liittää lisämoduuleita asiakkaan tarpeiden mukaisesti.

The Bachelor’s thesis was commissioned by Oy Konwell Ab located in Helsinki, Finland. The objective of the study was to carry out the design, construction and productization process of steam heat exchanger modules. During the thesis, an ongoing customer project was utilized in which frame-installed, instrumented “ready-to-use” heat exchanger modules for building and hot water heating were delivered to the client.

The goal of the thesis was to get acquainted with various structural solutions and to speed up the unit design and dimensioning work in the future. In addition, the possibility of manufacturing pre-instrumented warehouse products based on heat transfer power was studied.

The theoretical part of the thesis examines the structure of heat exchangers, the physical phenomena associated with the heat transfer process and the dimensioning of the module components.

In the designing and manufacturing section of the thesis, the main components of the module are dimensioned, and the operation and purpose of various instruments are explained as well.

As a result, the dimensions of the heat exchanger, control valve and steam trap were obtained. A PI diagram and a device list were made on the basic model, and the planned unit was priced. In the future, the PI diagram will be used as a starting point for design so that additional modules can be attached according to the customer's needs.