Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Интенсификация теплообмена в аппаратах гелиевых установок

Опубликовано: 20.06.2017

Авторы: Смородин А.И., Фролов И.А.

Опубликовано в выпуске: #6(66)/2017

DOI: 10.18698/2308-6033-2017-6-1658

Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования

Для получения статистически однородной структуры теплообменной поверхности в отечественных криогенных гелиевых установках (КГУ) используются витые трубчатые теплообменники из медных труб, оребренных медной проволокой. В такой структуре создаются условия для равномерного распределения потока в межтрубном пространстве теплообменника. Низкое давление прямого потока в КГУ-5000/4,5 и в связи с этим уменьшение коэффициента теплоотдачи в трубном пространстве послужили причинами поиска таких способов интенсификации теплообмена в трубе, при которых не потребуется увеличивать размеры и массу теплообменных аппаратов. Проведенный анализ работ Р. Коха и Э.К. Калинина помог выбрать форму и размеры интенсификаторов в виде плавно очерченных выступов. Исследования четырех экспериментальных теплообменников из оребренных проволокой труб, изготовленных с интенсификаторами и без них, подтвердили, что технологически возможно производство трубчатого витого теплообменника из таких труб с выполненными внутри интенсификаторами в виде плавно очерченных кольцевых выступов. Установлено, что коэффициент теплоотдачи внутри труб будет примерно в 2 раза выше, чем в гладких при сопоставимых условиях. Для размещения таких теплообменников в крупной гелиевой установке удалось уменьшить их массу и габариты.


Литература
[1] Красникова О.К. Витые теплообменные аппараты криогенных и теплоэнергетических установок. Москва, КолосС, 2008, 176 с.
[2] Красникова О.К., Попов О.М., Удут В.Н. Компактные теплообменные аппараты энергетических установок с природным газом. Химическое и нефтегазовое машиностроение, 1999, № 9, с. 15.
[3] Красникова О.К., Мищенко Т.С., Комарова Л.Р., Попов О.М., Удут В.Н. Витые трубчатые теплообменники. Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2002, № 3, с. 32-33.
[4] Беляков В.П., Пронько В.Г., Епифанова В.И., Красникова О.К., Никиткин В.Д., Мищенко Т.С. Трубчатый спиральный теплообменник. АС 542902 СССР, МКИ F28D7/02. №1871186/06, СССР, бюл. № 2, 1973, 4 с.
[5] Красникова О.К. Способы интенсификации теплообмена при вынужденной конвекции в аппаратах криогенных систем. Москва, ЦИНТИхимнефтемаш, 1990, 36 с.
[6] Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. Москва, Машиностроение, 1990, 208 с.
[7] Иванов В.Л., Леонтьев А.И., Манушин Э.А., Осипов М.И. Теплообменные аппараты и системы охлаждения газотурбинных и комбинированных установок. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004, 592 с.
[8] Koch R. Druckverlust und warmeubergand bei ver wibelter stromung. VDI-Forschungsheft, 1958, no. 469, s. 144.
[9] Мигай В.К. Повышение эффективности современных теплообменников. Москва, Энергия, 1980, 144 с.
[10] Жукаускас А.А. Интенсификация конвективного теплообмена шероховатостью. Теплоэнергетика, 1984, № 3, с. 10-13.