Повышение тепловой эффективности и коррозионной стойкости котельных воздухоподогревателей

• Автор: Ямпольский, Аркадий Ефимович
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Подольск
• Количество страниц: 200 c. : ил

Оглавление.

Введение. Проблемы и пути совершенствования воздухоподогревателей

Раздел I. Трубчатые воздухоподогреватели ТВП

Глава I. Математические модели перекрестноточных теплообменников .

1.1. Состояние вопроса

1.2. Решение задачи о перекрестном токе с неравномерными входными температурами

Глава 2. Разработка методик расчета температурного напора

2.1. Температурный напор в одноходовом перекрестноточном теплообменнике со ступенчатыми профилями входных температур

2.2. Расчет локальных температур сред

2.3. Методы расчета многоходовых гнерекрестных

теплообменников

2.4. Двухходовой Сперекрест с неравномерными
входными температурами
2.5. Двухходовой гперекрест с неравномерными
входными температурами
Глава 3. Температурный режим поверхности нагрева ТВП
3.1. Методика расчета минимальной температуры стенки в ТВП
3.2. Влияние неравномерности теплоотдачи по периметру трубы на минимальную температуру стенки 3.3. Анализвозможностей регулирования температурного
режима в ТВП
Глава 4. Методы тешювого расчета каскадных ТВП.
4.1. Идеальный противоточный каскадный теплообменник
4.2. Методика проектирования каскадных ТВП.
Глава 5. Использование результатов исследований при проектировании ТВП и их экономическая эффективность .
Раздел П. Регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели
Глава 6. Анизотропные набивки.
6.1. Физические основы анизотропной теплоотдачи
6.2. Экспериментальный поиск анизотропных набивок
6.3. Расчтные и опытные проверки работоспособности
новых набивок
Глава 7. Коррозионностойкие РВВ .
7.1. Принципы и схемы коррозионностойких РВВ
7.2. Экспериментальная отработка конструкции
каскадного РВВ.
7.3. Технические характеристики и экономическая
эффективность каскадного РВВ для котлов Ж
Конаковской ГРЭС.
Заключение
Список литературы


Глава седьмая посвящена созданию коррозионностойких ЕВВ, в которых все элементы, контактирующие с газами, имели бы температуру выше точки росы. Предложены конструкции таких аппаратов, выполнена экспериментальная отработка наиболее ответственных узлов, дано обоснование характеристик по разработанному с участием автора техническому проекту коррозионностойкого ЕВВ для котлов Конаковской ГРЭС. ГЛАВА I. ТЕПЛООБМЕННИКОВ. При расчете перекрестноточных теплообменников наибольшую трудность представляет определение среднего температурного напора и температурных полей теплоносителей. Впервые задачу о распределении температур в однократном перекрестном токе с однородными входными температурами решил В. Нуссельт в году //. Затем он несколько модифицировал расчетные формулы к более удобному вину //, что было немаловажно при отсутствии вычислительных машин. Из системы (1. Решение уравнения (1. Здесь - обозначение цилиндрической функции первого рода нулевого порядка мнимого аргумента. Аналогичная формула определяет распределение температур холодной среды. Из (1. Г)^1 е'*Ш)МХ (1. В теплообменнике, ВТ; Х0— И Уо~^г ~ концевые значения безразмерных координат, они же - критерии подобия теплообменников. В зарубежной литературе эти критерии принято обозначать соответственно нтитах И нтит1п /,/. Известна и другая формулировка задачи о перекрестном токе. Решение для этих случаев получены Д. М.Смитом //. Ни одна из этих идеализаций, вообще говоря, не отражает правильно условия теплопередачи в трубчатых воздухоподогревателях. Однако в определенном диапазоне параметров количественная погрешность по модели "в" может считаться терпимой. На основе этой модели в работе С. И.Мочана // предложена обобщенная номограмма для определения температурного напора в ТВП с количеством ходов от I до 4. Эта номограмма и используется в настоящее время как нормативная // при тепловых расчетах ТВП. Принципиальным недостатком трех перечисленных расчетных моделей многоходовых теплообменников является то, что в них неразличимы С-перекрест и Z-пepeкpecт. Между тем, как показано в работе //, температурный напор 2-ходового ^-перекреста может дости -гать значений, соответствующих 4-ходовому С-перекресту, при прочих равных условиях и отсутствии межходового перемешивания. Кроме того, использование формул, выведенных на основе предположения о мекходовом перемешивании обеих сред, занижает величину требуемой теплообменной поверхности в традиционных С-перекрестных воздухоподогревателях. Как известно, более приемлемым было бы создание некоторого запаса поверхности. Этот теплоноситель входит в каждый последующий ход с неравномерным полем температур, сформировавшимся в предыдущих ходах. Часто и второй теплоноситель не успевает перемешаться между ходами. Например, в С-перекрестных воздухоподогревателях для улучшения аэродинамики в межходовых воздуховодах устанавливают направляющие листы, которые препятствуют полному перемешиванию воздуха. Таким образом, для расчета каждою хода надо иметь решение уравнений (1. Давно замечено, что безразмерное уравнение (1. В частности, таким уравнением описывается нагрев теплоаккумулирущей насадки в регенеративном теплообменнике. В году В. Нуссельт для расчета нестационарною теплообмена в регенераторах получил решение при неравномерной начальной температуре насадки //, что равносильно в нашем случае неоднородности одною из двух граничных условий. Однако найденные математические соотношения так и не были в дальнейшем интерпретированы применительно к перекрестному току. Соответственно не мог быть предпринят и следующий шаг - построение аналитической методики расчета многоходового теплообменника с реальными условиями перемешивания. Высказывалось даже мнение о принципиальной невозможности создания таких методик /,/. С развитием и распространением методов прикладной математики для определения температурною напора при перекрестном токе стали применяться численные процедуры вычислений. Первые численные расчеты выполнялись вручную /,,,/'. Рис. Схема перекрёстного тока теплоносителей с неравномерными входными температурами.