ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эффективность методов интенсификации теплообмена и способы ее оценки из "Мазутные хозяйства ТЭС " Конечной целью применения метода интенсификации конвективного теплообмена является построение аппарата с наименьшей площадью поверхности теплопередачи или с минимальным температурным напором при наинизших затратах мощности на прокачку жидкости. Так как использование любого из известных методов интенсификации теплообмена сопровождается помимо роста теплоотдачи и повышением гидраанического сопротивления, увеличивающего затраты мощности на прокачку жидкости, то одним из основных показателей аппарата является эффективность его конвективных поверхностей. [c.509] Как показано в [192, 193], при выборе и оценке метода интенсификации теплообмена следует учитывать не только эффективность самой поверхности, но и ее универсальность для различных теплоносителей и режимов эксплуатаци , технологичность изготовления и сборки интенсификаторов, поверхности и самого аппарата, загрязняе-мость поверхностей. [c.509] Однако энергетическая эффективность поверхности, рассчитанная в виде (12.8), должна определяться для каждой формы поверхности при одинаковых средних температурах потока рабочей среды. Это практически исключает возможность ее применения для сравнительной оценки известных методов интенсификации по данным различных авторов. [c.510] При этом принимается во внимание интенсивность теплообмена с обеих сторон теплопередающей поверхности, а также суммарные затраты мощности на прокачку как нагреваемой, так и греющей среды. [c.510] Кроме графического способа реализации зависимости (12.8) существует и аналитический. Более подробно с обоими способами можно ознакомиться в [185]. [c.511] Другими словами, коэффициент энергетической эффективности Е определяет основное качество поверхности теплообмена — сколько передается теплоты при разности температур, равной 1 С, затратс1х энергии на движение рабочей среды 1Вт при обтекании 1 м площади поверхности теплообмена. Это обобщенный показатель энергоемкости теплового и гидродинамического процессов для аппарата данной конструкции или теплообменной поверхности. [c.511] ССЫЛКИ на литературные источники для табл. 12.1 приведены в [194]. [c.512] Зависимость (12.11) характеризует увеличение коэффициента теплоотдачи в трубе с интенсификатором по сравнению с коэффициентом теплоотдачи в гладкой трубе. [c.512] В табл. 12.2 даны результаты ставших уже классическими работ, посвященных основным методам интенсификации теплообмена. При построении графических зависимостей использовались результаты этих работ. Подробные ссылки на эти работы можно пайти в [183]. [c.512] Предполагается, чем больше (12.12), тем эффективнее поверхность теплообмена. Однако выражение (12.12) устанавливает лишь соотношение между ростом интенсивности теплообмена и увеличением коэффициента гидравлического сопротивления. Его не следует считать критерием эффективности, так как Nu и 4 не определяют непосредственно значения основных характеристик поверхности теплообмена — теплового потока и мощности. [c.513] Однако применение (12.12) позволяет производить оценочное сравнение разных конструкций интенсификаторов, причем не только для турбулентного, но и для ламинарного течения и слаборазвитой турбулентности. Параллельно выявляется предпочтительная область чисел Рейнольдса. К недостаткам зависимости (12.12) можно отнести также тот факт, что обработка должна производиться при одинаковых определяющих размерах каналов. [c.513] На рис. 12.4 приведены зависимости, полученные на основе опытных данных разных авторов по (12.12). К сожалению, отсутствие у ряда авторов опытных данных по гидравлическому сопротивлению не позволило оценить эффективность всех типов интенсификаторов. [c.513] Сравнительная оценка теплоотдачи для различных типов интенсификаторов приведена на рис. 12.6. Как видно из рисунка, эффективным способом является применение многозаходных спиральных канавок на внутренней поверхности труб, созданных методом электрохимической обработки. [c.514] К сожалению, приведенные выше методы оценки эффективности не учитывают напрямую три важнейших параметра теплообменного аппарата плош,адь поверхности теплообмена (или, как показано в [193], объем аппарата), тепловую мощность и затраты энергии на прокачку теплоносителей. Не учитываются также принцип конструкции аппарата, определяющие размеры и геометрические характеристики поверхности теплообмена. Поэтому эти способы могут использоваться в настоящее время только для качественной оценки эффективности метода интенсификации. Тем не менее, они сыграли значительную роль на определенном этапе исследований процессов интенсификации теплообмена. [c.514] 13) Аг — изменение температуры теплоносителя Аг2 — температурный напор стенка — теплоноситель Г — площадь поверхности теплообмена (2 тепловая мощность аппарата Ср, р — теплоемкость и плотность теплоносителя 51 — число Стентона (51 = Ки/(КеРг)). [c.514] В работе показано, что минимальная площадь поверхности теплообмена соответствует минимальному значению комплекса (4/51 ) который и предлагается в качестве критерия эффективности. [c.514] Этот метод использовался при получении расчетных зависимостей по сопротивлению и теплоотдаче (см. 12.4) в трубах с ленточными и шнековыми вставками при ламинарном с макровихрями и турбулентном режимах течения. [c.515] В [192] и других работах Г.А.Дрейцера описан метод сравнения поверхности теплообмена, названный методом эффективных параметров. Метод основан на использовании в качестве условия сравнения равенства эффективных чисел Рейнольдса, которые в свою очередь характеризуют параметры теплообменного аппарата тепловую мощность, расход и мощность на прокачку теплоносителя, теплофизические свойства и температурный напор. Метод позволяет проводить сравнение геометрически не подобных каналов при произвольной форме представления опытных данных. [c.515] К сожалению, и этот метод на сегодняшний день апробирован лишь для случаев переходного и т) рбулентного режимов течения. [c.515] Вернуться к основной статье