Final design and commissioning of a R717 small scale plate heat exchanger facility and preliminary experimental tests

The project "Experimental study on Plate heat exchangers in a vapor-compression ammonia test rig" is part of NTNU's effort in the research of new technologies towards more sustainable refrigeration systems using natural refrigerants. In particular, the vapor-compression ammonia test-rig was developed to test plate heat exchangers provided by Alfa Laval as condenser and evaporators. The aim is to perform test under specified condensation and evaporation temperatures and to investigate the heat transfer characteristics of the heat exchangers. The scope of the thesis is to bring on the work done by the previous master student, and prepare the experimental set-up for a future student. The actual building and assembly phase has been followed everyday, supporting the technicians and the workshop staff whenever was necessary. The project has been finalized by the sensors choice and carrying out a risk assessment, to prepare all the workers and the undersigned to operate in completely safety. Subsequently, the system was started-up, with dedicated efforts focused on understanding how to achieve cycle stability and making the necessary adjustments to ensure reliable, accurate, and, above all, useful data. Finally, a preliminary measurement campaign was conducted.

Il progetto “Studio sperimentale sugli scambiatori di calore a piastre in un impianto di prova per l'ammoniaca a compressione di vapore” fa parte dell'impegno di NTNU nella ricerca di nuove tecnologie. In particolare, il banco di prova per ammoniaca a compressione di vapore è stato sviluppato per testare gli scambiatori di calore a piastre forniti da Alfa Laval, come condensatori ed evaporatori. L'obiettivo è quello di eseguire test a temperature di condensazione ed evaporazione specifiche e di studiare le caratteristiche di trasferimento di calore degli scambiatori di calore. Lo scopo della tesi è stato quello di portare avanti il lavoro svolto dal precedente studente di master e di preparare il set-up sperimentale per un futuro studente. La fase di costruzione e montaggio è stata seguita quotidianamente, supportando i tecnici e il personale dell'officina ogni volta fosse necessario. Il progetto è stato finalizzato con la scelta dei sensori e con la stesura di un ampia valutazione dei rischi, per preparare tutti i lavoratori e il sottoscritto a operare in totale sicurezza. Successivamente, il sistema è stato messo in funzione, con sforzi dedicati a comprendere come raggiungere la stabilità del ciclo e fare le necessarie regolazioni per garantire dati affidabili, accurati e, soprattutto, utili. Infine, è stata condotta una campagna di misurazioni preliminare.