Разработка эффективных конденсационных теплообменников теплогенерирующих установок

• Автор: Петрикеева, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ И ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ТЕПЛОМАССООБМЕНА

В КОНДЕНСАЦИОННЫХ ТЕПЛООБМЫ И1ИКАХ

1.1 Конструктивные особенности конденсационных телообменных устройств

1.2 Теоретические и экспериментальные исследования

тепло и массообмена при конденсации пара из парогазовой смеси.

1.3 Анализ раниц возможного применения аналогии процессов тепло и массообмена при изучении конденсации пара

из парогазовой смеси

1.4 роцессы коррозии теплообменных поверхностей

в конденсационных теплообменниках
1.5 Выводы и постановка задачи исследований
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССООБМЕНА В ДВУХСТУПЕНЧАТОМ КОНДЕНСАЦИОННОМ ТЕПЛООБМЕННИКЕ .
2.1 Общая характеристика процессов
2.2 Математическое моделирование процессов тепломассообмена
в напорной ступени теплообменника.
2.3 Определение параметров процесса конденсации в напорной ступени теплообменника
2.4 Определение конденсационной составляющей теплообмена
2.5 Математическое моделирование процессов тепломассообмена
в безнапорной ступени теплообменника
2.6 Выводы но второй главе.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛОМАССОБМЕНА В ДВУХСТУПЕНЧАТОМ КОНДЕНСАЦИОННОМ ТЕПЛООБМЕННИКЕ
3.1 Разработка схемы проведения эксперимента
3.2 Приборное обеспечение экспериментальных исследований
3.3 Планирование эксперимента для определения режимных параметров конденсационного теплообменника
3.4 Оценка погрешности определения экспериментальных
3.5 Методика обработки экспериментальных данных и обсуждение полученных результатов
3.5.1 Исследование теплоотдачи в напорной ступени теплообменника
3.5.2 Теплообмен в безнапорной ступени теплообменника.
3.5.3 Исследование гидравлического сопротивления двухступенчатого конденсационного теплообменника.
3.6 Выводы по третьей главе.
4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ДВУХСТУПЕНЧАТОГО КОНДЕНСАЦИОННОГО ТЕПЛООБМЕННИКА
ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ.
4.1 Разработка париаита конструкции напорной ступени теплообменника
4.2 Методика теплового расчета напорной ступени.
4.2.1 Методика расчета параметров греющей среды.
4.2.2 Расчет времени конденсации и массы сконденсированных водяных паров.
4.2.3 Тепловой расчет напорной ступени
4.3 Методика конструктивного расчета напорной ступени.
4.4 Методика конструктивного расчета зоны теплоотвода
напорной ступени
4.5 Расчет параметров греющей среды при ее дросселировании
на входе в безнапорную ступень теплообменника
4.6 Расчет безнапорной ступени теплообменника
4.7 Расчет гидравлического сопротивления конденсационног о теплообменника.
4.8 Выводы по четвер гой главе.
5 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
ДВУХСТУПЕНЧАТЫХ КОНДЕНСАЦИОННЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ УСТРОЙСТВ ТГУ.
5.1 Методика расчета эффективности применения конденсационных теплообменников в тепловых схемах ТГУ
5.2 Варианты тепловых схем ТГУ с двухступенчатыми теплообменниками и расчет эффективности их использования
5.3 Выводы по пятой главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Данная работа выполнялась в соответствии с целевой программой ГКТ и ГОССТРОЯ России, а также с межвузовскими программами Строительство по научному направлению Разработка систем теплогазоснабжения с целью экономии ТЭР и защиты окружающей среды от тепловых и вредных газообразных выбросов энергетических установок. Целыо диссертационной работы является разработка эффективных теплообменников, использующих теплоту конденсации водяного пара продуктов сгорания теплогенерирующих установок. Разработать математическую модель процесса тепломассообмена, позволяющую выявить закономерности конденсации в напорной ступени двухступенчатого конденсационного теплообменника для утилизации теплоты продуктов сгорания теплогенерирующих установок. Получить аналитические решения математической модели для парогазовой среды продуктов сгорания теплогенерирующих установок с целью определения температуры конденсации водяных паров в напорной ступени, времени полной конденсации, а также массы сконденсированных водяных паров. С использованием результатов математического моделирования разработать алгоритм расчета двухступенчатых конденсационных теплообменников теплогенерирующих установок. На основе расчета по предложенному алгоритму разработать экспериментальную установку с целью проверки адекватности предложенной математической модели и полученных анатитических соотношений для определения параметров тепломассообмена реальным тепловым режимам работы двухступенчатых конденсационных теплообменников. Разработать методику теплового и гидравлическою расчета двухступенчатых конденсационных теплообменников тенлогенерируюпшх установок для утилизации теплоты продуктов сгорания. Выполнить обоснование экономической целесообразности и области применения двухступенчатых конденсационных теплообменников в тепловых схемах теплогенерирующих установок. На защиту выносятся положения, составляющие научную новизну. Практическое значение работы заключается в разработке вариантов новых конструктивных решений и методики расчета двухступенчатых конденсационных теплообменников для повышения эффективности использования вторичных топливноэнергетических ресурсов. Методика расчета двухступенчатых конденсационных теплообменников и обоснования техникоэкономической эффективности их использования в тепловых схемах теилогенерирующих установок внедрена в строительномонтажной организации ООО Техноэнергомонтажник г. Воронеж. Результаты диссертации используются в учебном процессе студентов при изучении дисциплин Теплотехника, Тепломассообмен, Теплогенерирующис установки, Охрана воздушного бассейна, а также при дипломном проектировании на факультете инженерных систем и сооружений Воронежского государственного архитектурностроительного университета. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены в г. Воронежском государственном архитектурностроительном университете. Публикации. По материалам исследований опубликовано 8 научных работ общим объемом страниц. Из них лично автору принадлежит страницы. Статьи 1, 2, 3 опубликованы в изданиях, приведенных в перечне ВАК РФ. В статье 1, опубликованной в Вестнике Воронежского государственного технического университета, приведена разработка математической модели процессов тепломассообмена при конденсации. В статье 2, опубликованной в Известиях Тульского государственного университета, изложено внедрение научных результатов конструкцию двухступенчатою конденсационного теплообменникаутилизатора, схема компоновки его с теплогенерирующей установкой и математическая модель процесса тепломассообмена. В статье 3, опубликованной в Известиях Тульского государственного университета, рассмотрен механизм процесса тепломассообмена в напорной ступени двухступенчатого конденсационного теплообменника. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов. Диссертация изложена на 2 страницах, в том числе 5 страниц машинописного текста, рисунков, таблиц, библиографический список литературы из 9 наименований, 1 приложение.