Повышение эффективности суперкавитационных испарителей

• Автор: Пьяных, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Существующие методы водоподготовкн в энергетических системах и комплексах и современные возможности исследования рабочих процессов водоподготовитсльных установок
1.1 Ионообменные технологии
1.2 Мембранные технологии
1.2.1 Установки обратного осмоса
1.2.2 Электродиализные установки
1.3 Термодистилляционные технологии
1.3.1 Обессоливающие установки на базе испарителей кипящего типа
с естественной циркуляций раствора
1.3.2 Обессоливающие установки на базе испарителей с принудительной циркуляцией раствора
1.3.3 Обессоливающие установки мгновенного вскипания
1.3.4 Обессоливающие установки на базе вертикально-трубных плёночных испарителей
1.3.5 Обессоливающие установки на базе горизонтально-трубных плёночных испарителей
1.3.6 Обессоливающие установки с применением парокомпрессионных аппаратов
1.4 Кристаллизационные технологии
1.5 Обессоливающие установки на базе суперкавитационных испарителей
1.6 Возможности исследования рабочих процессов суперкавитационных испарителей
2 Разработка математической модели рабочих процессов
супсркавитационного испарителя
2.1 Термодинамические эффекты при развитой кавитации

2.2 Математическая модель рабочих процессов суперкавитационного испарителя
2.3 Геометрия и граничные условия
2.4 Метод численного решения поставленной задачи
2.5 Апробация разработанной математической модели
2.5.1 Сопоставление результатов расчёта с экспериментальными данными на холодной воде
2.5.2 Сопоставление результатов расчёта с экспериментальными
данными на горячей воде
3 Расчётное исследование рабочих процессов суперкавитационного испарителя
3.1 Исходные данные для проведения численных экспериментов
3.2 Зависимость пароотбора от режимных и конструктивных параметров суперкавитационного испарителя
3.3 Зависимость сопротивления рабочего модуля суперкавитационного испарителя от режимных и конструктивных параметров
3.4 Зависимость давления в каверне рабочего модуля суперкавитационного испарителя от режимных и конструктивных параметров
4 Методика расчёта режимных и конструктивных параметров суперкавитационных испарительных установок и перспективы практического использования развитой кавитации
4.1 Технологическая схема испарительной установки
суперкавитирующего типа
4.2 Методика расчёта режимных и конструктивных параметров рабочего участка испарительной установки суперкавитирующего типа с циркуляционным контуром
4.3 Методика расчёта режимных и конструктивных параметров рабочего участка многоступенчатой испарительной установки
суперкавитирующего типа с циркуляционным контуром

4.4 Сравнительный анализ режимных и конструктивных параметров одно- и многоступенчатых испарительных установок
суперкавитирующего типа
4.5 Предложения по совершенствованию конструкции
суперкавитационного испарителя вращающегося типа
4.6 Перспективы практического использования развитой кавитации для
выпаривания, контактного теплообмена и дегазации жидкостей
Заключение
Список литературы

работы по давлению от 1 кПа до 1 МПа; имеют незначительную вспенивае-мость раствора в аппарате из-за осуществления процесса упаривания путем испарения жидкости тонкой плёнкой, то есть в отсутствии пузырькового кипения обрабатываемой жидкости [66, 67].
Следует отметить, что использование определённого типа профилирования наружной поверхности труб обеспечивает интенсификацию теплоотдачи от стенки к плёнке жидкости в 1,4-1,9 раза [68].
Перечисленные преимущества горизонтально-трубных плёночных испарителей позволяют особенно эффективно использовать их в многоступенчатых выпарных установках. Тем не менее, сложность распределения жидкости в виде плёнки по поверхности нагрева является недостатком данного типа аппаратов. При развитом кипении жидкости происходит разрыв плёнки и ухудшение контакта её с поверхностью теплообмена, а также увеличивается унос капель рассола. Малое время контакта рабочей жидкости с теплопередающей поверхностью способствует снижению накипеобразования, однако эта проблема не решена полностью и в аппаратах плёночного типа. Накипе-образование ухудшает теплопроводность стенок теплообменника и в итоге приводит к разрушению труб и теплообменного оборудования. Это требует использования антинакипных добавок, что значительно увеличивает затраты на проведение дистилляции [69].
1.3.6 Обессоливающие установки с применением парокомнрессионных
аппаратов
Применение парокомпрессионных аппаратов в установках для обессо-ливания нашло широкое распространение в зарубежной практике и значительно меньшее в отечественной.
Выделяют два типа парокомпрессионных аппаратов: со струйным и с механическим сжатием пара. Назначение их в составе однокорпусных или многокорпусных испарительных установок заключается в создании рецирку-