Методы достижения интенсификации теплообмена в теплообменном оборудовании

Для промышленных и коммунальных предприятий одной из основных задач является повышение эффективности работы теплообменников. Решить данную проблему на основе уже установленных агрегатов возможно либо с применением уже испытанных методов, либо за счет поиска новых возможностей, способствующих интенсификации теплообмена в теплообменном оборудовании. На настоящий момент существует ряд разработанных и опробованных способов, которые позволят достигнуть стабильности работы теплообменников и увеличить их производительность.

Для увеличения теплообмена могут быть использованы следующие методы:

  • Применение в теплообменных аппаратах ультразвука. Этот метод позволяет значительно повысить тепловой поток, но в то же время приводит к разгерметизации теплообменника.
  • Увеличение разности температур между теплоносителем и поверхностью материала за счет увеличения температуры теплоносителя. Данный метод вполне эффективен и широко распространен, несмотря на то, что возрастающий перепад температур между поверхностью и центром объекта препятствует движению влаги к поверхности.
  • Использование вибрации для теплообменных поверхностей. Вибрация позволяет увеличить теплосъем до 20% с единицы поверхности в том случае, если существуют небольшие тепловые потоки.
  • Наложение пульсации давления может увеличить теплосъем с единицы поверхности до 80%. Но дело в том, что этот метод предполагает настройку теплообменника на резонансную частоту, и даже незначительное отклонение от нее полностью обесценит все усилия по интенсификации.
  • Ореберение наружной области трубок. Замена труб круглого сечения в теплообменнике на витые трубы позволяет не только повысить эффективность теплообмена, но и уменьшить массу аппарата. Оребрение пучков труб увеличивает теплообменную поверхность до 20 раз, что позволяет им при сохранении размеров работать намного продуктивнее.
  • Установка механических турбулизирущих вставок. Этот метод считается наиболее простым и эффективным, поскольку вставки никак не влияют на герметичность и надежность работы аппарата.

Стоит учитывать, что интенсификация теплоотдачи вызывает рост затрат энергии, необходимой для преодоления возрастающего гидравлического сопротивления. Поэтому перед тем как обращаться к методам повышения теплообмена, стоит задуматься о целесообразности данного проекта, обратившись к показателям энергетической эффективности. Не стоит забывать, что рост интенсивности теплоотдачи должен быть согласован с повышением гидравлических сопротивлений.

Дополнительные возможности

Зачастую высокая эффективность достигается за счет комбинирования различных методов. Поэтому стоит обратить особое внимание на сочетание приведенных выше приемов со стандартными и необходимыми для увеличения теплообмена правилами эксплуатации оборудования:

  • Предотвращение загрязнений и профилактика аппаратов от образования солей, шлама и коррозии. Для этого применяется химическая или физическая очистка: в первом случае с использованием специальных средств очистки, во втором – путём очищения непосредственно теплоносителя от посторонних веществ или примесей, способных привести к накоплению отложений.
  • Продувка труб устранит накопившиеся газы, значительно снижающие процесс теплообмена при конденсации пара.

При выборе наиболее подходящего метода стоит учитывать не только ожидаемую эффективность, но и обратиться к дополнительным факторам, таким как:

  • прочность используемого оборудования,
  • универсальность для различных теплоносителей,
  • степень загрязняемости поверхностей,
  • специфические параметры эксплуатации.

Интенсификация теплообмена также позволит сократить размеры кожухотрубных теплообменников. Разумное увеличение скорости теплообмена может быть использовано на пути к снижению размеров и массы оборудования – интенсификация позволит сократить габариты в полтора-два раза, в той же степени уменьшив и металлоемкость, сохранив при этом эффективность работы теплообменника.

Как показывает опыт различных предприятий, внедрение методов интенсификации позволят достигнуть значительного увеличения эффективности работы теплообменного оборудования. Такое улучшение ведет, в свою очередь, к заметному сокращению  эксплуатационных затрат и экономии средств предприятия.


Возможно, Вас заинтересуют:

теория тепла, обслуживание

09.04.2014, 4986 просмотров.

20

июня

В законодательстве РФ появится понятие "ветхое жильё".

В Министерстве строительства РФ планируется узаконивание понятия «ветхое жильё» как отдельного, не совпадающего с «аварийным». В результате изменятся механизмы переселения жильцов из непригодных для проживания зданий.

17

июня

Оценка состояния коммунальной инфраструктуры от замглавы Минстроя

На Петербургском международном экономическом форуме замглавы Министерства строительства Максим Егоров оценил состояние объектов коммунальной инфраструктуры по регионам.

05

июня

В счетах за ЖКХ появится новая строка

Благодаря принятому федеральному закону, с 04.08.2019 г. собственники квартир смогут оплачивать новую услугу, которая будет включена в квитанцию за ЖКХ. Платить они будут за страхование квартиры от чрезвычайных происшествий.

Система управления сайтом HostCMS v. 5