Т. 328, № 8

Методика расчета характеристик теплообменных аппаратов типа "труба в трубе"

Актуальность работы обусловлена неточностью современных методов расчета теплообменников типа «труба в трубе», использующих различные упрощения. Теплообменники такого типа используются в различных отраслях промышленности: химической, пищевой, при эксплуатации геотермальных энергосистем, в системах горячего водоснабжения. Цель работы: создание усовершенствованной методики расчета теплотехнических и геометрических характеристик теплообменных аппаратов типа «труба в трубе», в которой не используются упрощения, оценить их погрешность. Методы. Методика основана на использовании критериального уравнения для течения в кольцевой трубе, среднелогарифмического температурного напора и коэффициента теплопередачи для цилиндрической стенки, итерационного метода определения поправки на неизотермичность. Результаты. Проведен расчет теплообменного аппарата типа «труба в трубе» с заданными параметрами. Выполнен анализ результатов расчетов по сравнению с другими методиками, использующими различные упрощения, оценена их погрешность. Выводы. Установлено, что замена цилиндрической стенки на плоскую, использование среднеарифметического температурного напора вместо среднелогарифмического и вычисление коэффициента теплоотдачи от нагретой стенки к нагреваемой жидкости без поправки на толщину зазора приводит к заниженным значениям площади поверхности на 30…47 %. Расчет по предлагаемой методике позволяет точнее находить значения коэффициента теплообмена в кольцевом сечении, температурного напора между первичной и вторичной водой, учитывать кривизну стенок трубы и кожуха. Автоматизация методики путем реализации на Турбо Паскале облегчает проведение расчетов. Использование реализованной методики эксплуатации теплообменных аппаратов типа «труба в трубе» на этапе проектирования позволит снизить материальные затраты.

Ключевые слова:

теплообменные аппараты, тепловые расчеты, критериальные уравнения, теплоотдача, тепловые потоки, цилиндрические стенки, плоские стенки, среднелогарифмический температурный напор, электронный ресурс, труды учёных ТПУ,

Авторы:

Голдаев Сергей Васильевич

Радюк Карина Нуржановна

Скачать PDF