Теплообмен в энергетических теплообменных аппаратах тепловых электрических станций - Статья

Теплообмен в энергетических теплообменных аппаратах тепловых электрических станцийАннотация теплообмен трубка интенсивность профилированный Проведено обобщение исследований по интенсификации теплообмена в теплообменных аппаратах ТЭС за счет применения различно профилированных трубок и влияния параметров вибрации трубок на интенсивность теплообмена.Обобщение опытных и расчетных данных авторов с данными других исследований по эффективности теплообменных аппаратов ТЭС [1] показало, что процесс теплопередачи в конденсаторах, подогревателях сетевой воды и аппаратах системы регенерации паротурбинных установок в большинстве случаев лимитируется теплоотдачей с паровой стороны. Интенсификация теплообмена с паровой стороны при этом определяется изменением гидродинамики пленки конденсата на профилированной поверхности трубки - уменьшением за счет действия сил поверхностного натяжения средней толщины пленки конденсата, изменением траектории ее движения и турбулизацией. В данном случае, по-нашему мнению, проявляются два эффекта: винтовая канавка, заполняясь конденсатом из области продольных канавок, частично отводит его по нисходящей спирали; при этом за счет поворотов часть конденсата с поверхности трубки сбрасывается; винтовая выдавка металла продольных выступов, внедряясь в область течения конденсата в продольных канавках, образует в них чередующиеся локальные сужения, что вносит возмущение в "толстую" ламинарную пленку конденсата, стекающую по продольным канавкам. Количество теплоты, отданное паром, в общем случае, если в теплообменник поступает перегретый пар, а выходит конденсат с температурой ниже температуры насыщения пара (переохлажденный конденсат) определится: DQП = - (Gп·срп·DTП Gп·r Gп·cpk·DTK), (5) где срп, срк - изобарная теплоемкость потока перегретого пара и конденсата; Для конденсатора, в котором отсутствует перегрев пара и переохлаждение конденсата, из выражения (3), используя (5), можно получить: П?Т = Тос·{-Gп· r· ? /Тнас Gв·срв·ln(T2в/Т1в) }, (6) где r - теплота фазового перехода при давлении пара в аппарате; ? - степень сухости пара; r· ? - разность энтальпий пара и конденсата (принимается при построении нормативных характеристик конденсатора величиной постоянной); Тнас - температура насыщения пара.Суммарные эксергетические потери в большей степени характеризуют степень совершенства теплообменного аппарата и его место в технологической схеме. Собственные потери зависят от разности средних температур теплоносителей, а технические потери характеризуются недогревом воды до температуры насыщения греющего пара. Анализ изменения температуры окружающей среды (в качестве которой принято значение температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор) на эксергетические потери в конденсаторах ПТУ показал, что при увеличении Тос суммарные эксергетические потери снижаются, что связано с особенностями работы конденсаторов в технологических схемах ПТУ. При этом в наибольшей степени уменьшаются эксергетические потери от теплообмена с паровой стороны, собственные потери и потери от теплообмена с водяной стороны, а потери в стенках трубок снижаются незначительно.