ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПОЛОЖЕННЯ ТРУБКИ В ПУЧКУ ТРУБ КОЖУХОТРУБЧАСТОГО ТЕПЛООБМІННИКА НА ПРОЦЕС ТЕПЛОВІДДАЧІ
10.33815/2313-4763.2020.1.22.099-108
Анотація
Метою дослідження є встановлення причини виходу з ладу периферійних труб кожухотрубчастого теплообмінного апарата і створення умов для інтенсифікації процесу тепловіддачі в цих апаратах.
Проведене визначення швидкостей руху рідини, що нагрівається в трубах апарата, температури, до якої вона нагрівається, температури стінки труби та коефіцієнтів тепловіддачі залежно від положення даної труби в пучку труб (центральне чи периферійне).
Показано, що температура стінок периферійних труб значно перевищує таку для центральних, а коефіцієнт тепловіддачі у центральних трубах уп’ятеро більший за цю величину для периферійних труб, що є причиною перегріву та виходу з ладу периферійних труб.
Показаний шлях подолання такого недоліку кожухотрубчастого апарата, як нерівномірний розподіл рідини по окремих трубах, який полягає у створенні розподільних вставок. Дослідження різних варіантів вставок дозволили знайти оптимальну їхню форму – у вигляді диска з розрахованою площею отворів на певних ділянках.
Визначення температур рідини на виході з окремих труб, температур стінки і коефіцієнтів тепловіддачі в КТА, постачених розподільними вставками, показало, що названі показники вирівнюються для усіх труб пучка.
Посилання
2. Valueva E.P., Domorackaja T.A. [Assessment of the thermohydraulic efficiency of recuperative heat exchangers], Moskovskij jenergeticheskij institut [Moscow Power Engineering Institute], Teplojenergetika [Heat power engineering]. 2000. №3. P.43-48. [in Russian].
3. Sergeev S.M. [Experimental research and development of methods to increase the thermal efficiency of smooth tube bundles when installing external turbulators], Extended abstract of candidate’s thesis, Moskow, Moskovskij gosudarstvennyj otkrytyj universitet [Moscow State Open University]. 2000. 22p. [in Russian].
4. Matushkіn M.P. [Methods of intensification of convective heat transfer in heat exchangers], Zhytomyr, Khimichna promyslovist Ukrainy [Chemical industry of Ukraine].1998. P.29-34. [in Ukrainian].
5. Luo Xiaoping, Deng Xianhe, Deng Songjiu [Comparison of heat transfer characteristics of pipes with intensified heat transfer in annular channels], Journal of South China University of Technology.1997. №5. P.26-30. [in Russian].
6. Shah R.K., Kraus A.D., Metzger D. Compact Heat Excangers. Hemisphere Publishing Corporation, New York. 1990. 736 p.
7. Hohendorf U., Jurmanov B.N., Novgorodskij E.E [Intensification of heat transfer in a tube bundle. Problems of energy supply and ecology], Sbornik nauchnyh trudov [Collection of scientific papers], Bryansk, Brjanskij gosudarstvennyj tehnicheskij universitet [Bryansk State Technical University]. 2001. P. 10-19.
8. Kays W.M., London A.L. Compact Heat Exchangers, Krieger Publishing Company, Malabar, FL. 1998. 398 p.
9. Enhancement of heat transfer by a combination of three – stats spirally corrugated tubes with a twisted tape. Zimparov Ventsislav (Gabrovo Technical University, 4 Hadji Dimitar Street, BG – 5300 Gabrovo, Bulgaria E-mail address: vdzim tugab.bg.(V. Zimparov)).Int. J. Heat and Mass Transfer. 2001. 44. №3. P.551-574.
10. Dutta S., Dutta P., Jones. R.E., Khan J.A. Heat transfer coefficient enhancement with perforated baffles, trans. ASME. J.Heat Transfer. 1998. 120. №3. P. 795-797.
11. Kakas S., Liu H. Heat Exchan: Selection, Ration and Thermal Design. CRC Press, Boca Ration, FL. 2002.472 p.
12. Fiala Milos, Hovorka Gustav A. «Zpusob odstranovani nanosu a usarenin» с. 226239,ЧССР. Заявл. 16.12.81, №PV 9354-81, опубл. 01.02.86. МКИ В 08 В3/08. [in Russian].
13. Lunyaka K.V., Kliuiev O.I., Rusanov S.A., Lunyaka L.A. Otsinka efektyvnosti roboty kozhukhotrubchastoho teploobminnoho aparatu [Evaluation of the efficiency of the shell-and-tube heat exchanger], Tezy Innovatsii v sudnobuduvanni ta okeanotekhnitsi, Materialy IKh Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii [Abstracts of Innovations in Shipbuilding and Ocean Engineering, Proceedings of the IX International Scientific and Technical Conference], Mykolaiv. 2018. P.261-264. [in Ukrainian].
14. Luneaka K.V., Kliuiev O.I., Rusanov S.A., Lunyaka L.A. Stvorennia rivnomirnoho rozpodilu rukhu teplonosiia v trubakh kozhukhotrubchastoho teploobminnyka za dopomohoiu rozpodilnykh vstavok [Creating a uniform distribution of the movement of the coolant in the pipes of the shell-and-tube heat exchanger by means of distribution inserts], Materialy Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii «Transport: Mekhanichna inzheneriia. Ekspluatatsiia. Materialoznavstvo [Proceedingsof the International Scientific and Technical Conference «Transport: Mechanical Engineering. Operation. Materials Science], Kherson. 2017. P.35-36. [in Ukrainian].
