Исследование гидродинамики и теплообмена при конденсации пара на различно профилированных трубках проводилось на профильных витых трубках (ПВТ), продольно-профилированных трубках (ППТ), трубках двойного профиля (ТДП) и встречно-винтовых трубках (ВВТ) (рис.
4).Опытами установлено, что гидродинамика пленки конденсата на вертикальной ПВТ существенно отличается от гидродинамики пленки на гладкой трубке. На профильной трубке наблюдается процесс стягивания пленки в канавку и закрутки. Приуменьшении шага между канавками 8 угол отклонения траектории движения пленки от вертикального направления увеличивается и происходит стягивание пленки конденсата в канавки за счет сил поверхностного натяжения. Относительный эффект интенсификации теплоотдачи при конденсации неподвижного пара на вертикальной ПВТ зависит в основном от режима течения пленки конденсата и параметров профилирования трубок. Интенсивность теплообмена при конденсации пара на поперечно обтекаемой вертикальной ПВТ в зависимости от параметров процесса и параметров профилирования до 2,5 раз выше, чем при конденсации неподвижного пара на гладкой трубке.Рис. 4. Профилированные трубки: внешний вид и поперечное сечение ПВТ (а); продольно-профилированная трубка (ППТ) (б); схема элемента наружной поверхности трубки двойного профилирования (ТДП) (в), 1-исходный профиль ППт, 2-направление винтовой канавки, 3-выдавка металла продольного ребра; встречно-винтовая трубка (ВВТ) (г), 1,2-винтовые канавки, 3,4-винтовые выступы.
Заключение
.
По результатам проведенных стендовых исследований и промышленных испытаний можно предложить ряд практических рекомендаций по совершенствованию теплообменных аппаратов ПТУ: — Выбор наиболее эффективных параметров профилирования трубок необходимо производить на основе оптимизации параметров профилирования и технико-экономического анализа всей ПТУ. При использовании в ТА продольно-профилированных трубок и трубок двойного профилирования можно принять, что теплопередача при конденсации пара увеличивается на 40−150% в зависимости от плотности теплового потока. При использовании в теплообменных аппаратах профилированных трубок с целью повышения надежности соединения трубок с трубными досками концы трубок должны предусматриваться гладкими в пределах 150−200 мм. Применение нового перспективного гидрофобизатора в конденсирующих ТА ПТУ позволяет увеличивать коэффициент теплоотдачи до 3 раз по сравнению с пленочной конденсацией пара. Однако с течением времени идет некоторое понижение коэффициента теплопередачи. Для конденсирующих вертикальных ТА, работающих при давлении пара ниже барометрического и с недопустимо высоким содержанием неконденсирующихся газов, целесообразна реконструкция трубной системы с изменением траектории движения пара и удалением паровоздушной смеси из верхней части аппарата. Использование предложенных рекомендаций позволило повысить эффективность работы более 190 теплообменных аппаратов ПТУ. Считаю, что решение вопроса о целесообразности применения любой разработки по повышению эффективности и надежности ТА ПТУ должно производиться на основе комплексного технико-экономического анализа для всей энергоустановки. При этом любой ТА необходимо рассматривать не изолированно, а как органичный элемент ПТУ.
Список литературы
1.Повышение эффективности и надежности теплообменных аппаратов паротурбинных установок Бродов Ю. М,
Аронсон К. Э.,
Рябчиков А. Ю. и др. Екатеринбург: УГТУ, 1996. 298с.
2.Мигай В. К. Повышение эффективности современных теплообменников. Л.: Энергия, 1980. 144 с.
3.Пермяков В. А. Основные направления технического совершенствования теплообменного оборудования паротурбинных установок Тяжелое машиностроение. № 1. 1990. С. 9−15.
