Повышение теплопередающей способности поверхностных водоохладителей путем установки орошающих устройств

• Автор: Телевный, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛООБМЕНА В ТРУБЧАТЫХ ОРЕБРЕННЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТАХ С ОРОШАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

1.1. Область применения и конструкции теплообмеиных аппаратов

с орошаемой поверхностью.

1.2. Методики расчета орошаемых теплообменных аппаратов

1.3. Результаты экспериментальных исследований орошаемых теплообменных аппаратов.

1.3.1. Исследование теплопередачи в орошаемом теплообмен

ном аппарате с гладкими трубами.

1.3.2. Исследование теплопередачи стальных воздухоохладителей со спирально навитым гофрированным ленточным оребрением
1.3.3. Исследование теплообменника косвенного испарительного охлаждения
1.3.4. Исследование процессов тепло и массообмена в орошаемых углекислотных газовых охладителях
1.4. Математическое моделирование процессов в косвенных испарительных охладителях
Выводы но главе 1 .
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО И МАССООБМЕНА В ТРУБЧАТЫХ ОРЕБРЕННЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТАХ С ОРОШАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ.
2.1. Схема экспериментальной установки.
2.2. Рабочий участок установки и основные характеристики экспериментальных теплообменников.
2.3. Измерительное оборудование и компьютеризированный измерительный комплекс
2.4. Методика измерения параметров теплоносителей
2.5. Особенности проведения экспериментальных исследований
2.5.1.Оценка влияния различных факторов на точность проведения экспериментов и способы снижения данного влияния
2.5.2. Определение оптимального расстояния расположения форсунок орошения.
2.6. Оценка погрешностей измерений.
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ С ОРОШАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
3.1. Постановка задачи исследований
3.2. Выбор метода исследования.
3.3. Методика обработки экспериментальных данных.
3.4. Результаты экспериментальных исследований.
3.4.1. Работа теплообменника в сухом режиме.
3.4.2 Работа теплообменника в орошаемом режиме при распылении жидкости плоской форсункой
3.4.3 Работа теплообменника в орошаемом режиме при распылении жидкости круговой форсункой
3.5. Влияние орошения па распределение температур по поверхности теплообменника
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ОПИСАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ПОЛУЧЕНИЕ ОБОБЩАЮЩЕЙ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В ОРОШАЕМЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТАХ
4.1. Физическая картина процессов, протекающих в теплообменнике с орошаемой поверхностью.
4.2. Получение обобщающей зависимости для расчета эффективного коэффициента теплопередачи.
Выводы по главе 4.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Международном научнотехническом семинаре Актуальные проблемы сушки и термовлажностной обработки материалов, Воронеж, г. Всероссийской научнопрактической конференции Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем ЭНЕРГО, Москва, г. VII школесеминаре молодых ученых и специалистов академика РАИ В. Е. Алемасова Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении, Казань, г. Пятой российской национальной конференции по теплообмену, Москва, г. Публикации. Основные научные положения и выводы изложены в опубликованных работах, в том числе одна в издании, рекомендованном ВАК РФ. Структура и объем работы. Диссертация объемом 1 страница состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 3 наименования, и приложений, включая рисунки и таблицы. Настоящая работа выполнена в Московском Энергетическом Институте Техническом Университете на кафедре Тепломассообменных процессов и установок под руководством к. Л.Б. Гаряева. ГЛАВА 1. Одной из важнейших задач, стоящих в настоящее время перед нашей страной, является эффективное использование топливноэнергетических ресурсов. Указ президента РФ от 4 июня года предусматривает снижение к г. РФ не менее чем на по сравнению с годом. Одним из направлений экономии энергии и ресурсов является повышение эффективности работы систем охлаждения оборудования промышленных предприятий. В Энергетической стратегии России на период до года, одобренной Правительством России августа года, предусмотрено развитие малой энергетики строительство электростанций малой и средней мощности, охлаждение конденсаторов которых во многих случаях осуществляется при помощи аппаратов воздушного охлаждения АВО ,. Получат дальнейшее распространение автономные источники энергии, в числе которых газопоршневыс двигатели и газотурбинные установки, требующие применения систем охлаждения. Системы охлаждения таких энергетических установок также часто используют АВО. Повышение энергетической эффективности холодильных установок, систем кондиционирования воздуха, компрессорных станций, микропроцессорных систем, также зависит от эффективности работы охлаждающего оборудования. Задача совершенствования систем охлаждения должна решаться в условиях глобального изменения климата, когда наблюдаются периоды с аномально высокой температурой наружного воздуха и недостаток воды в естественных водоемах, что затрудняет использование систем водяного охлаждения. В летний период, когда температура охлаждающего воздуха возрастает, эффективность работы систем, использующих воздушное охлаждение, падает, что может привести к отклонению параметров охлаждающего агента от нормативных, и в итоге к отказу всей системы охлаждения. В этом случае может быть целесообразным прямое форсуночное орошение теплообменной поверхности, которое приведет к росту интенсивности отвода теплоты за счет испарения и к снижению температуры воды в контуре. При этом возможно существование нескольких режимов в зависимости от соотношения температуры и влагосодержания в ядре потока воздуха и в слое воздуха у поверхности орошающей жидкости. Возможны случаи, когда температура воды, подаваемой на орошение, выше температуры воздуха по мокрому термометру, ниже или равна ей. В последнем случае наблюдается адиабатный процесс. Возможны случаи, когда имеется переход из одного режима в другой, поскольку изменяется влагосодержание воздуха и температура поверхности пленки, смачивающей поверхность теплообмена. Рекуперативные теплообменные аппараты, охлаждаемые воздухом окружающей среды АВО, имеют теплообменную поверхность выполненную, как правило, из биметаллических труб со сплошным наружным оребрением. В трубах движется нагретый теплоноситель вода, масло, продукты производств, поступающий от тепловыделяющего оборудования. Шахматный или коридорный пучок труб поперечно обтекается потоком воздуха. Сферы приложения систем испарительного охлаждения на основе рекуперативных теплообменников с орошением поверхностей очень разнообразны.