Тепло- и массоперенос в контактных конденсаторах пароводяных тепловых насосов

• Автор: Виноградов, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.14, 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Условия применения контактных конденсаторов ПВТН

1.2. Теоретические разработки процессов.

1.3. Экспериментальные исследования.

1.4. Определение средней термодвижушей силы при конденсации в контактном аппарате.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТЕНДЫ.

2.1. Экспериментальный стенд, методика проведения и результаты аэродинамических испытаний регулярной плоскопараллельной насадки.
2.2. Экспериментальный стенд, методика и результаты проведения испытания по сопротивлению газовому потоку в модели контактного аппарата с регулярной орошаемой насадкой при двухфазном течении сред.
2.3. Экспериментальный стенд и методика проведения исследований процессов тепло и массопереноса в контаютюм аппарате
2.3.1. Экспериментальный стенд.
2.3.2. Методика проведения исследования и обработки результатов .
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1. Исследование процесса конденсации водяного пара в отсутствии неконденсирующихся газов
3.2. Анализ погрешностей экспериментального исследования
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОНТАКТНОГО КОНДЕНСАТОРА ПАРОВОДЯНОГО ТЕПЛОВОГО НАСОСА ПРИ ОТСУТСТВИИ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ГАЗОВ.
4.1. Постановка задачи и алгоритмы теплотехнического расчета аппаратов.
4.2. Термодинамические зависимости математической модели аппарата .
4.3. Основные зависимости математической модели и методика расчета контактного аппарата при полной конденсации пара
ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на -ой научно-практической конференции, профессорско-преподавательского состава, сотрудников, аспирантов, докторантов ^ и студентов СПбГУНиПТ, Санкт-Петербург, г. Петербургские традиции хлебопечения, пивоварения, холодильного хранения и консервирования”, Санкт-Петербург, г. Международной научно-технической конференции “Природные холодильные агенты -альтернатива глобальному потеплению”, Санкт-Петербург, г. НИР за год профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов и сотрудников университета, Санкт-Петербург, г. Публикации. Виноградов Д. В., Плотников В. Т. Результаты аэродинамического исследо-т вания насадки контактного конденсатора пароводяного теплового насоса. Известия Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий, С-Пб, г. Виноградов Д. В. К вопросу о применении пароводяных тепловых насосов. Научно-техническая конференция молодежи, посвященная 0-летию Санкт-Петербурга. Сборник трудов. С-Пб. V . Виноградов Д. В., Плотников В. Т. Гидродинамическое исследование модели контактного аппарата с орошаемой регулярной насадкой. Вестник международной академии холода, С-Пб - Москва, г. Виноградов Д. В., Плотников В. Т. Исследование процесса конденсации водяного пара на модели контактного аппарата с регулярной орошаемой насадкой. Вестник международной академии холода, С-Пб - Москва, г. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений и содержит страниц основного машино-* писного текста, рисунков, 1 таблицу, страниц приложений. ГЛАВА 1. Рациональный диапазон применения ПВТН определяется в основном энергетическими, массогабаритными и стоимостными показателями. В работе [3] аргументировано применение в ПВТН винтовых компрессоров. На рис. МВт теплопроизводипгельности ПВТН [3]. Зависимости представлены для условий впрыска воды в рабочие полости компрессоров по одноступенчатому и разработанному в ЛТИХП циклам. Из рис. ПВТН имеют высокие значения коэффициентов трансформации р в диапазоне температур кипения (Т0) от °С до °С и « конденсации (Гк) от °С до 5 °С. Влияние Т0 на р менее существенно и связано в основном с изменением объемных и энергетических показателей компрессора при ЛТ= Тк- Т0= const. Как показано в работе [3] по энергетической эффективности ПВТН перспективны при Тк- Т0 < °С и Т0 > °С. Наибольшее влияние на объемную производительность компрессоров оказывает температура кипения (см. При изменении Т0 от до °С требуемая объемная производительность увеличивается в 5,2 раз для одноступенчатого цикла и в 5,6 раз для цикла, разработанного в ЛТИХП [3]. Рис. Рис. Рис. Диапазон рациональных производительностей ПВТН с винтовыми компрессорами ограничивается технологическими возможностями изготовления компрессоров. Среди зарубежных производителей выделяется фирма Мусот, производящая винтовые пароводяные компрессоры с объемной производительностью 0,6 + 8,0 м3/с при разности температур насыщения от до °С. Это соответствует теплопроизводительностям ПВТН для цикла, разработанного в ЛТИХП от до 0 кВт при Т0 - и °С соответственно. Отечественная промышленность выпускает винтовые компрессоры с объемной производительностью 0,5 * 0, м3/с (от 5,6 до кВт при Т0 = и °С для-цикла ЛТИХП). Выбор типа конденсаторов ПВТН во многом определяется условиями нагрева теплоносителя в объектах потребления теплоты. В общем случае диапазон требуемого изменения температуры высокопотенциального источника составляет — 6 ч- °С. Большие удельные объемы воды в парообразном состоянии требуют использования не только компрессоров высокой объемной производительности, но и аппаратов, обладающих малым сопротивлениям пару при движении двухфазного потока. Поэтому аппараты ПВТН должны обладать малыми сопротивлениями при* допустимых массогабаритных показателях, обеспечивать требуемый нагрев (охлаждение) воды при высокой термодинамической эффективности, обеспечивать возможность использования в качестве низкопотенциального источника ВЭР, в том числе загрязненные, отвечать производительностям винтовых компрессоров.