Методы интенсификации теплообмена в теплообменниках
Основными способами интенсификации конвективного
теплообмена в теплообменных аппаратах являются:
1. Изменение термического сопротивления.
2. Изменение скорости потока.
3. Использование развитых поверхностей теплообмена
путем оребрения и ошиповки. Оребрение поверхности применяется
со стороны теплоносителя, обладающего меньшим коэффициентом
теплоотдачи. Оребрение поверхности теплообмена целесообразно
не только по высоким значениям коэффициента теплопередачи, но
и по весовым показателям, так как поверхность оребрения, в 5-10
раз превосходящая несущую поверхность трубок, не подвержена
давлению, а поэтому оребрение изготавливается из более тонкого
материала, чем трубки, тем самым обеспечивается значительный
весовой эффект.
4. Воздействием на поток с целью его искусственной
турбулизации. При значениях критерия Рейнольдса,
соответствующих ламинарному и переходному режимам за счет
искусственной турбулизации достигаются значения коэффициента
теплоотдачи, характерные для развитого турбулентного потока.
Однако эффективность искусственной турбулизации потока с
увеличением значения критерия Рейнольдса снижается, при этом
темп роста сопротивления превалирует над темпом роста
теплоотдачи.
5. Уменьшение геометрических размеров поверхности
теплообмена.
6. Применение пластинчатых и спиральных
теплообменников. Пластинчатая поверхность теплообмена дает
|
|
|
возможность получить высокие значения удельной поверхности,
создать компактные теплообменные аппараты. Если при этом
предпринять дополнительные меры по интенсификации
теплообмена либо за счет воздействия на поток, либо за счет
оребрения, можно получить высокоэффективную поверхность
теплообмена.
Основными способами интенсификации лучистого
теплообмена являются:
1. Увеличение температуры дымовых газов.
2. Увеличение степени черноты дымовых газов
Уравнение теплообмена в конденсаторе ПТУ
;
Q2=k*F*Dt
Здесь Q2 – отведенное в конденсаторе тепло;
G - расход циркуляционной воды;
t1в и t2в- температура воды на входе и выходе конденсатора;
Dк- количество пара, поступающего в конденсатор из турбины;
Cpв- теплоемкость воды;
Нрк – энтальпия пара, поступающего в конденсатор;
Нwк - энтальпия конденсата на выходе конденсатора.
На мощных паротурбинных установок имеются несколько конденсаторов, т. к. в этих установках имеется несколько цилиндров низкого давления (несколько выхлопов).
Потери давления рабочего тела в теплообменнике
Как влияет: при увеличении допустимых потерь давления стоимость теплообменника уменьшается, при уменьшении допустимы потерь давления стоимость теплообменника увеличивается (чем больше потери давления, тем дешевле теплообменник; чем меньше потери давления, тем дороже теплообменник). Потери напора влияют на конечный размер теплообменника. При потерях напора – падает скорость потока, следовательно интенсивность теплообмена.
|
|
|
Причина: чем больше пластин в теплообменнике, тем больше каналов, по которым проходит жидкость, тем меньшее сопротивление жидкость испытывает - тем выше стоимость теплообменникаи наоборот.
Способы снижения потерь давления рабочего тела в теплообменнике
1) Увеличение размеров теплообменника; Увеличение количества пластин.
2) Уменьшение изгибов каналов;
Особенности теплообмена в конденсаторе
1)В конденсаторе происходит фазовое превращение пара в жидкость.
2) Условия тепло- и массообмена в конденсаторах определяются тем, что пар конденсируется из паровоздушной смеси при вакууме, причем степень конденсации пара превосходит 99,9 %. Вследствие того, что по мере конденсации пара скорость паровоздушной смеси уменьшается, а концентрация в ней воздуха растет, локальные значения поверхностной плотности теплового потока, а соответственно, и плотности поперечного потока массы (конденсирующегося пара) сильно изменяются по пути движения пара (паровоздушной смеси) в трубном пучке конденсатора. Неоднородность распределения плотностей теплового потока в трубном пучке увеличивается еще из-за неравномерности распределения поступающего пара по периметру трубного пучка или отдельных его модулей и влияния конденсата, стекающего в пучке с верхних рядов трубок на нижние.
|
|
|
3) Необходимость частой прочистки трубок, вследствие использования химически неочищенной циркуляционной воды.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1834; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!