Россия
Рассмотрен способ оценки эффективности теплоотдачи от наружной поверхности оребренных теплообменных труб к атмосферному воздуху в аппаратах воздушного охлаждения
теплопередача, теплоотдача, аппарат воздушного охлаждения, коэффициент оребрения
В работе приведены результаты исследования процесса теплопередачи в аппарате воздушного охлаждения (АВО), предназначенном для конденсации пропана, при разных коэффициентах оребрения с целью увеличения теплосъема и, соответственно, эффективности работы конденсатора. Для этого был выполнен анализ процессов теплоотдачи от пропана в трубном пространстве к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху. В результате работы был определен оптимальный, для заданных условий, коэффициент оребрения, при котором теплоотдача от наружной поверхности труб к воздуху будет наиболее интенсивной. Примененный подход может быть использован при реконструкции АВО.
Площадь теплопередающей поверхности конденсатора 
, м2, рассчитывается из основного уравнения теплопередачи:
,
где 
– мощность теплового потока в аппарате, Вт; 
– средняя разность температур теплоносителей по всей поверхности теплообмена, К; 
– коэффициент теплопередачи для пучка оребренных труб, Вт/(м2К):
где 
и 
– коэффициенты теплоотдачи теплоносителей, Вт/(м2К); 
и 
– термические сопротивления загрязнений по сторонам стенки, (м2К)/Вт; 
– толщина стенки трубы, м; 
– коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(мК);
– приведенный коэффициент теплоотдачи к воздуху, Вт/(м2×К); 
– коэффициент оребрения трубы. равный отношению площадей наружных поверхностей оребренной и неоребренной труб.
Интенсивность теплоотдачи от наружной поверхности оребренной трубы к воздуху оценивалась по величине произведения 
, а эффективность работы конденсатора – по величине коэффициента теплопередачи. Исследование проведено при значениях коэффициента оребрения от 9 до 21. Результаты представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 – Зависимость произведения и коэффициента теплопередачи от коэффициента оребрения трубы (
)
Очевидно, что величины произведения и имеют наибольшие значения при 
, которое является оптимальным для рассматриваемого аппарата.
Замена трубного пучка может способствовать повышению эффективности теплообменных аппаратов, однако вряд ли будет экономически целесообразной, поскольку пучки оребренных труб являются наиболее дорогими элементами АВО и их замена потребует больших капитальных затрат, сопоставимых со стоимостью теплообменного аппарата. Поэтому рассмотренный подход следует применять на стадии проектирования теплообменных аппаратов с учетом особенностей технологического процесса.
1. Щербин С.А., Коряченко А.О. Повышение эффективности теплоотда-чи в аппаратах воздушного охлаждения // Современные технологии и научно-технический прогресс. 2021. С. 105-106.
2. Щербин С.А., Коряченко А.О. Повышение эффективности теплоотда-чи в воздушном конденсаторе пропана // Сборник научных трудов АнГТУ. 2021. С. 99-102.
