СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДУШНОГО КОНДЕНСАТОРА ПРОПАНА
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Рассмотрен способ оценки эффективности теплоотдачи от наружной поверхности оребренных теплообменных труб к атмосферному воздуху в аппаратах воздушного охлаждения

Ключевые слова:
теплопередача, теплоотдача, аппарат воздушного охлаждения, коэффициент оребрения
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

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 F , м2, рассчитывается из основного уравнения теплопередачи:

F =QKΔtcр ,

 

где Q  – мощность теплового потока в аппарате, Вт; Δtcр  – средняя разность температур теплоносителей по всей поверхности теплообмена, К; K  – коэффициент теплопередачи для пучка оребренных труб, Вт/(м2К):

K=11α1+rз1+δλ+rз2+1αпрKор,

где α1  и α2  – коэффициенты теплоотдачи теплоносителей, Вт/(м2К);  rз1  и rз2  – термические сопротивления загрязнений по сторонам стенки, (м2К)/Вт; δ  – толщина стенки трубы, м; λ  – коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(мК); αпр  – приведенный коэффициент теплоотдачи к воздуху, Вт/(м2×К); Kор  – 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 αпрKор , 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 αпрKор  и коэффициента теплопередачи K  от коэффициента оребрения трубы (Kор )

 

Очевидно, что величины произведения αпрKор  и K  имеют наибольшие значения при Kор=17 , 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.

Список литературы

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.

Войти или Создать
* Забыли пароль?