ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПОЛОЖЕННЯ ТРУБКИ В ПУЧКУ ТРУБ КОЖУХОТРУБЧАСТОГО ТЕПЛООБМІННИКА НА ПРОЦЕС ТЕПЛОВІДДАЧІ

DOI: 10.33815/2313-4763.2020.1.22.099-108

Ключові слова: кожухотрубчастий теплообмінний апарат, нерівномірність розподілу рідини по трубах, тепловіддача, розподільні вставки

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

Incropera F. P., Dew. Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Sth ed. Wiley, New York, 2001. 584 p.

Валуева Е. П., Доморацкая Т. А. Оценка теплогидравлической эффективности рекуперативных теплообменных аппаратов. Теплоэнергетика. Московский энергетический институт, 2000. № 3. С. 43–48.

Сергеев С. М. Экспериментальное исследование и разработка методов повышения тепловой эффективности пучков гладких труб при установке внешних турбулизаторов : автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Москва : Моск. гос. откр. ун-т, 2000. 22 с.

Матушкін М. П. Методи інтенсифікації конвективного теплообміну в теплообмінних апаратах. Хімічна промисловість України. 1998. С. 29–34.

Luo Xiaoping, Deng Xianhe, Deng Songjiu. Сравнение характеристики теплоотдачи труб с интенсифицированной теплоотдачей в кольцевых каналах. Huanan ligong daxue xuebao. Ziran kexue ban = J.S. China Univ. Tehnol. Natur. Sci. 1997. № 5. С. 26–30.

Shah R.K., Kraus A.D., Metzger D. Compact Heat Excangers. Hemisphere Publishing Corporation, New York. 1990. 736 p.

Хохендорф У., Юрманов Б. Н., Новгородский Е. Е. Интенсификация теплообмена в трубном пучке. Проблемы энергообеспечения и экологии : сборник научных трудов. Брянск : Изд-во Брянск. гос. техн. ун-та. 2001. С. 10–19.

Kays W.M., London A.L. Compact Heat Exchangers, Krieger Publishing Company, Malabar, FL, 1998. 398 p.

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, Р. 551–574.

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. Р. 795–797.

Kakas S., Liu H. Heat Exchan: Selection, Ration and Thermal Design. CRC Press, Boca Ration, FL, 2002. 472 p.

Zpusob odstranovani nanosu a usarenin Fiala Milos, Hovorka Gustav A. с. 226239,ЧССР. Заявл. 16.12.81, №PV 9354-81, опубл. 01.02.86. МКИ В 08 В3/08.

Луняка К. В., Клюєв О. І., Русанов С. А., Луняка Л. А. Оцінка ефективності роботи кожухотрубчастого теплообмінного апарату. Тези Інновації в суднобудуванні та океанотехніці : матеріали ІХ Міжнародної науково-технічної конференції. Миколаїв, 2018. С. 261–264.

Луняка К. В., Клюєв О. І., Русанов С. А. Створення рівномірного розподілу руху теплоносія в трубах кожухотрубчастого теплообмінника за допомогою розподільних вставок. Транспорт: Механічна інженерія. Експлуатація. Матеріалознавство : матеріали Міжнародної науково-технічної конференції. Херсон, 2017. С. 35–36.

Клюєв О. І., Луняка К. В., Русанов С. А. Дослідження рівномірності розподілу рідини по трубах кожухотрубчастого теплообмінного апарату при різних способах введення рідини в апарат і створення нових конструкцій розподільних пристроїв. Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки. 2019. Вип. 38. С. 53–57.

Опубліковано
2020-10-05