Встановлення закономірностей впливу навантажень і розподілу витрат пари та повітря на параметри суднових парових нагрівачів повітря. Теплогідродинамічний розрахунок парових нагрівачів, які враховують особливості суден льодового районів плавання.
При низкой оригинальности работы "Підвищення теплогідродинамічної ефективності парових нагрівачів повітря систем суднового мікроклімату", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Особливості умов експлуатації морського флоту України, повязані зі значною віддаленістю районів рибного промислу і транспортних ліній від вітчизняних портів, висувають підвищені вимоги до системи суднового мікроклімату (ССМ) як енергетичної системи, що забезпечує комфортні умови перебування екіпажу і безпечної експлуатації суднової енергетичної установки і судна в цілому. Практика експлуатації ССМ на суднах необмеженого і льодового районів плавання показує, що в 50 % випадків виходу з ладу ПНП, які працюють на зовнішньому повітрі, причиною є замерзання конденсату в трубках на часткових навантаженнях при відємній температурі повітря. Відсутність вирішення проблеми замерзання конденсату призвела до заміни парових нагрівачів повітря термосифонними із заздалегідь гіршими теплотехнічними та масогабаритними показниками. Неможливість розвязання проблем в експлуатації за допомогою існуючих теоретичних методів призвела до необхідності вирішення наукової задачі - розробки методики теплогідродинамічного розрахунку і математичної моделі ПНП, що дозволяють установити закономірності впливу реальних умов експлуатації ССМ (часткових навантажень, нерівномірності розподілу парових і повітряних потоків) на параметри робочих процесів у ПНП та проектувати теплогідродинамічно досконалі суднові ПНП. Встановлені закономірності впливу кратності циркуляції пари на теплові потоки при різних ступенях ребристості поверхні та режимних параметрах роботи ПНП: з підвищенням ступеня ребристості, витрат повітря та зниженням температури повітря приріст теплових потоків із збільшенням кратності циркуляції зростає; підвищення кратності циркуляції у півтора рази забезпечує приріст теплових потоків на 20…30 %, подальше збільшення кратності циркуляції не призводить до зростання теплових потоків.У розділі 1 був виконаний аналіз нагрівачів повітря, що випускаються провідними вітчизняними та закордонними фірмами для систем мікроклімату, з погляду їхньої теплової ефективності та експлуатаційної надійності. Проте, і останні далеко не повною мірою відповідають підвищеним вимогам з теплової ефективності та експлуатаційної надійності, які висуваються до систем мікроклімату суден необмеженого і льодового районів плавання. Вкрай низька інтенсивність теплопереносу на заповнених конденсатом ділянках поверхні ПНП обумовлює невисоку теплову ефективність нагрівачів у цілому. У розділі 2 розроблена математична модель ПНП, яка використовувалася для встановлення закономірностей впливу експлуатаційних параметрів (температури повітря на вході, витрат пари і повітря, нерівномірності їхнього розподілу) на теплогідродинамічні характеристики ПНП. На кожнім i-м кроці визначалися параметри пари (конденсату) і повітря на виході з i-ї ділянки (паровміст х2i або температура конденсату ткт2i, температура повітря тв2i), а також кількість відведеної на i-й ділянці теплоти Qi (рис.1).Як видно, розрахункові значення Qt (рис.4,а) і ттв2 (рис.4,б) задовільно узгоджуються з експериментальними Qэ і тэв2: розбіжність не виходить за межі довірчого інтервалу 20 %. На підставі наведених вище результатів порівняння був зроблений висновок про адекватність розробленої в розділі 2 математичної моделі ПНП обєкту дослідження, а значить і можливості її використання при моделюванні роботи суднових ПНП у реальних умовах експлуатації: на режимах часткових теплових навантажень і при нерівномірному розподілі повітряних і парових потоків. Як видно, має місце зростання витрат пари по трубках у напрямку від першої трубки (N = 1), яка примикає до вхідного патрубка, до останньої трубки (N = 16) у торця розподільного колектору. Причина такого характеру залежності Q = f(Gв) стає очевидною з результатів аналізу тепловідводів на ділянках поверхні, що приходяться на інтенсивний фазовий перехід Qінт (власне конденсацію) і переохолодження конденсату Qkt (рис.6,б), як складових загального тепловідводу Q: Q = Qінт Qkt. Залишається практично постійним і сумарний тепловідвід з нагрівача, оскільки його величина Qkt з ділянок трубки, заповнених конденсатом, на порядок менше, ніж у зоні конденсації Qінт, тобто збільшення витрати повітря не приводить до зростання сумарного тепловідводу з поверхні ПНП при постійній витраті пари.Науковою задачею, вирішеною в дисертаційній роботі, є розробка методики теплогідродинамічного розрахунку і математичної моделі ПНП, що дозволяють установити закономірності впливу реальних умов експлуатації ССМ (часткових навантажень, нерівномірності розподілу парових і повітряних потоків) на параметри робочих процесів у ПНП, обґрунтувати і реалізувати новий принцип здійснення робочих процесів у суднових ПНП - ступінчасту конденсацію з проміжною сепарацією фаз. Встановлено, що ступінчаста конденсація з проміжною сепарацією пари забезпечує збільшення густини теплового потоку на 20…30 % при рівномірному розподілі пари і повітря та на 30…40 % - при нерівномірному. Показано, що з підвищенням температури повітря на вході і теплової продуктивності суднових ПНП діапазон відхилень витрат, які допускаютьс
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы