Интенсификация теплообмена при конденсации пара на вертикальных продольнооребренных трубах в аппаратах низкотемпературных установок

• Автор: Поволоцкий, Владимир Мошкович
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 153 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Основные условные обозначения

Введение.
1. Закономерности процесса теплообмена при конденсации пара на вертикальных поверхностях с мелким продольным оребрением

1.1. Анализ состояния вопроса.

1.2. Выводы.

1.3. Постановка задач исследования

2. Теоретическое исследование процесса теплообмена при

пленочной конденсации пара на вертикальных поверхностях с мелким продольным оребрением
2.1. Процесс конденсации в условиях преобладающего влияния на пленку сил поверхностного натжения. .
2.2. Процесс конденсации в условиях совместного влияния на пленку сил поверхностного натяжения и тя
2.3. Выводы
3. Экспериментальный стенд для исследования процесса теплообмена при конденсации пара на поверхности вертикальных труб с продольным оребрением. Методика экспериментального исследования.
3.1. Экспериментальный стенд
3. 2. Методика проведения и обработки результатов экспериментов.
3.3. Оценка погрешности измерений
Стр.
4. Результаты экспериментов, анализ экспериментальных данных и проверка адекватности математической модели процесса.
4.1. Результаты экспериментов на гладких трубах. .
4.2. Результаты экспериментов на рифленых трубах .
4.3. Проверка адекватности математической модели процесса.
4.4. Выводы.
5. Расчет и испытание промышленных конденсаторов с продольнооребренными трубами .
5.1. Инженерная методика расчета коэффициента теплоотдачи при конденсации пара на вертикальных продольнооребренных трубах.
5.2. Алгоритм и программа расчета коэффициента теплоотдачи при конденсации на продолънооребрен
ных трубах с помощью ЭВМ
5.3. Методика теплового расчета конденсаторов с продольнооребренными трубами
5.4. Проектирование промышленных конденсаторов с рифлеными трубами
5.5. Испытание промышленного конденсатора с рифлеными трубами.
Заключение и выводы.
Литература


В отличие от других способов интенсификации теплообмена при конденсации, данный способ дает стабильные высокие результаты, дёшев и не требует введения в конструкцию аппарата сложных механизмов и устройств, снижающих его надежность. Наиболее эффективной является вертикальная компоновка конденсаторов с мелкоребристыми трубами. Это объясняется тем, что при горизонтальном расположении трубного пучка, конденсат, стекая с верхних рядов труб на нижние, вновь попадает на теплопередающую поверхность ребер, что нерационально. Вертикальная компоновка, к тому же,является наиболее предпочтительной для целого ряда аппаратов химических, нефтехимических и газохимических производств. Экспериментального материала также недостаточно. Таким образом, исследование процесса пленочной конденсации пара на вертикальных поверхностях с мелким продольным оребрением является весьма актуальной задачей. Практическая ценность работы состоит в том, что созданная на ее основе инженерная методика теплового расчета вертикальных конденсаторов с продольнооребренными трубами внедрена в РЭМ Министерства энергетического машиностроения "Оборудование теплообменное АЭС. Расчет тепловой и гидравлический", а также в систему автоматизированного проектирования теплообменного оборудования ЛенНИЙхиммаша "САПР-ТА" и использована при разработке технических проектов четырех теплообменных аппаратов. Один из аппаратов с г успешно эксплуатируется на ПО "Салаватнефтеоргсинтез". Годовой экономический эффект составил ,7 тыс. Три аппарата в настоящее время изготавливаются Рузаевским заводом "Химмаш" для установки выделения этилена ЭП-0 Томского ХЗ. Ожидаемый экономический эффект составит 0 тыс. По результатам выполненного исследования ЛенНИИхиммашем разрабатывается типоразмерный ряд унифицированных конденсаторов с трубами, имеющими продольное оребрение. Серийное производство унифицированных аппаратов организуется на Рузаевском заводе "Химмаш". Диссертационная работа выполнена в Ленинградском ордена "Знак Почета" научно-исследовательском и конструкторском институте химического машиностроения в рамках работ, проводимых согласно Координационной программы ГКНТ при Совете Министров СССР проблема 0. Разработать и освоить в производстве высокопроизводительные процессы пиролиза бензина, дизельного топлива и вакуумного газойля с разделением, очисткой и комплексным извлечением продуктов пиролиза на установке единичной мощностью 0 тыс. УІ Всесоюзной конференции по теплообмену и гидравлическому сопротивлению при . Ленинград, г. II Всесоюзной научно-технической конференции "Молодые исследователи и конструкторы - химическому машиностроению", г. Се-веродонецк г. Всесоюзной научно-технической конференции "Повышение эффективности процессов и оборудования холодильной и криогенной техники", г. Ленинград, г. Конференции молодых ученых и специалистов "Физико-химические процессы в энергетических установках", г. Минск, г. III Всесоюзной научно-технической конференции по холодильному машиностроению, г. Одесса, г. Впервые метод интенсификации теплообмена при пленочной конденсации на вертикальной трубе за счет применения мелкоребристой поверхности был предложен Р. Грегоригом в работе //. Суть метода состоит в следующем. При конденсации пара на мелкоребристой вертикальной поверхности в пленке конденсата, находящейся на гребне волнистого профиля под действием сил поверхностного натяжения возникает избыточное давление по отношению к давлению пара, во впадине волнистого профиля давление в пленке становится меньше, чем давление пара. Таким образом, в пленке возникает градиент давления, под действием которого жидкость стягивается с выступа во впадину, по которой она затем стекает под действием силы тяжести. На выступе же остается пленка очень малой толщины (рис. Для того, чтобы добиться наибольшей интенсификации теплообмена Р. Грегориг предложил специальную форму мелковолнистой поверхности, которая строится таким образом, чтобы все элементарные участки гребня волнистости были равнозначны для теплопередачи, т. В своем анализе Р.