Обоснование и разработка методики определения эффективности конденсатоотводчиков теплообменных аппаратов с паровым обогревом

• Автор: Самсонов, Дмитрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Оглавление
Введение .

1. Анализ проблемы определения эффективности работы конденсатоотводчиков.

1.1 Методики определения эффективности работы конденсатоотводчиков

1.2 Анализ результатов экспериментальных исследований конвективного теплообмена при турбулентном движении теплоносителя в каналах
1.3. Влияние погрешности определения коэффициента теплоотдачи на точность критериальных зависимостей
2. Обоснование выбора способа экспериментального определения коэффициента теплоотдачи.

2.1 Анализ основных методов экспериментального определения коэффициента теплоотдачи

2.2 Способы повышения точности основных методов

2.3 Определение коэффициента теплоотдачи с применением датчиков плотности теплового потока
Выводы.
3. Экспериментальное исследование теплоотдачи при течении водяного пара в горизонтальных трубах
3.1 Экспериментальная установка
3.2 Результаты экспериментальных исследований
3.3 Определение погрешности эксперимента.
3.4 Сопоставление полученной и известных критериальных зависимостей Выводы
4. Техникоэкономическая эффективность конденсатоотводчиков аппаратов с паровым обогревом.
4.1 Методика определения эффективности конденсатоотводчиков.
4.2 Перспективы применения результатов исследования.
4.3 Экономическая эффективность использования результатов исследования
4.4 Выводы.
Основные результаты и выводы.
Библиографический список.
Приложения.
Введение
Актуальность


Иркутске на Всероссийской студенческой научно-практической конференции с международным участием «Проблемы безопасности современного мира: средства и технологии «Безопасность - »: XIII»; в г. Волгограде на Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды: VI»; в г. Самаре на Межвузовской студенческой научно-технической конференции «Студенческая наука. Исследования в области архитектуры, строительства и охраны окружающей среды: »; в г. Пензе на Международной научно-технической конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии в системах теплогазоснабжения и вентиляции». Личный вклад автора. Все приведенные в диссертации результаты, имеющие научную новизну, были получены автором лично. Автору принадлежат формулировка основной цели исследования, разработка подхода к решению поставленных задач, выполнение теоретических и экспериментальных исследований, натурных испытаний. Автор внедрил результаты своих исследований в производство и учебный процесс. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ. И]. Структура и содержание работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных результатов и выводов, библиографического списка из наименований и приложений. Работа изложена на 7 страницах основного текста, включая таблиц и рисунков. Приложения размешены на страницах. Водяной пар, обладая значительной энтальпией, является распространенным технологическим теплоносителем. В процессе конденсации пара в теплообменнике высвобождается большое количество теплоты и, как следствие, плотность теплового потока достигает большой величины. Высокие значения энтальпии водяного пара позволяют использовать для его транспортировки трубы меньшего диаметра, чем для других видов теплоносителей. Рациональное использование тепловой энергии водяного пара является важной составляющей конкурентоспособности предприятия, так как этот теплоноситель является одним из самых дорогих энергоресурсов. Для его получения используется большое количество сложного оборудования, такого как котельные агрегаты, системы химической водоочистки, деаэрационно-питательные установки и другие. Помимо этого, высокотемпературный пар, не отдав скрытую теплоту конденсации и попадая в конденсатопровод, вызывает гидроудары, выводит из строя арматуру, разрушает канализацию и таким образом наносит материальный ущерб. Конденсатоотводчик является ключевым устройством, определяющим эффективность использования пара, полноту его конденсации в теплообменнике. Поэтому возникает необходимость в оценке эффективности его работы. Для достижения этой цели ранее были разработаны несколько методик. Первым шагом в этом направлении стала установка контрольных штуцеров на конденсатопроводе за конденсатоотводчиком. Для контроля наличия пропуска пара во время работы теплообменника со штуцера снимают заглушку и таким образом определяют наличие пропуска пролетного пара, а также измеряют расход конденсата. Необходимо отметить, что в производственных условиях данный метод позволяет получить лишь качественные сведения о наличии пролетного пара за конденсатоотводчиком. Измерить же его количество по массе в указанных условиях не представляется возможным. В некоторых случаях используют смотровое стекло, смонтированное на конденсатопроводе после отводчика. Этот метод является наименее надежным, так как не позволяет достоверно определить не только количество первичного пара, попадающего в конденсатопровод, но и сам факт его наличия за конденсатоотводчиком. Конденсат, проходя через запирающий орган отводчика, вскипает и частично превращается в пар. Визуально отличить пар вторичного вскипания от пролетного пара невозможно. При помощи данного метода возможно лишь определить наличие пропуска пара при практически полной неработоспособности конденсатоотводчика — в этом случае через стекло будет видно отсутствие конденсата в конденсатопроводе, либо очень малое его количество. В последние годы многими компаниями, занимающимися выпуском конденсатоотводчиков [, , ] были предложены датчики наличия пролетного пара за отводчиком. Эти датчики основаны на определении температуры смеси в ядре потока.