ОСОБЕННОСТИ НАКИПЕОБРАЗОВАНИЯ В ТРУБАХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
DOI:
https://doi.org/10.14529/power220111Ключевые слова:
теплообменники, конденсаторы паровых турбин, гладкие и профилированные трубки, образование накипи, интенсивность накипеобразованияАннотация
Аннотация. Статья посвящена исследованию закономерностей процесса образования накипи и его влияния на эффективность работы теплообменных аппаратов. Обычно проектирование теплообменников осуществляется при постоянном коэффициенте запаса поверхности, чтобы учесть процесс отложения накипи. Указанное
обстоятельство приводит к необоснованному увеличению расхода цветного металла. В связи с этим целесообразно установить закономерности влияния на теплопередачу возрастающего во времени термического сопротивления слоя накипи. Получение расчетных рекомендаций дает возможность снизить перерасход топлива и
повысить эффективность работы турбоагрегатов. Необходимость для практики решения указанных задач позволяет считать рассматриваемую работу актуальной. Проанализированы и идентифицированы факторы,
влияющие на процесс образования неорганических отложений в трубках конденсаторов турбоустановок. Показано наличие определенной противоречивости выводов о влиянии на отложение накипи тепловой нагрузки,
скорости и температуры воды, геометрии канала и концентрации солей в теплоносителе. Это обстоятельство
затрудняло прогнозирование снижения теплосъема в процессе эксплуатации. В данной работе определена зависимость для расчета интенсивности накипеобразования в трубах при изменении скорости, температуры, жесткости теплоносителей за большой промежуток времени. Экспериментально установлено, что в диапазоне испытанных тепловых нагрузок с увеличением скорости охлаждающего теплоносителя замедляется снижение тепловой эффективности в связи с уменьшением интенсивности накипеобразования. С ростом длины трубы, температуры воды и ее жесткости повышается среднее количество отложившейся на поверхности стенки накипи.
Сравнением относительной интенсивности накипеобразования в гладких и шероховатых трубах количественно
показано преимущество профилированных трубок определенной геометрии.
Скачивания
Библиографические ссылки
Лаптев А.Г., Николаев Н.А., Башаров М.М. Методы интенсификации и моделирования тепломассообменных процессов: учеб.-справ. пособие. М.: Теплотехник, 2011. 335 с.
Лаптева Е.А., Фарахов Т.М. Математические модели и расчет теплообменных характеристик аппаратов / под. ред. А.Г. Лаптева. Казань: Отечество, 2013. 182 с.
Телин Н.В. Кинетика накипеобразования на поверхности теплообмена // Вестник Череповецкого государственного университета. 2015. № 8. С. 35–37.
Тарасенко Н.В., Гунько И.В., Родионова Т.В. Влияние отложений накипи на надежность и эффективность работы теплообменного оборудования // Сборник статей IX Международной научнопрактической конференции «Наука и инновации в XXI веке: актуальные вопросы, открытия и достижения». БГТУ, 2018. С. 24–26.
Готовский В.А., Пермяков К.В., Курмелев Г.А. Повышение эффективности теплообменных аппаратов при применении олуненных теплообменных труб // Новости теплоснабжения. 2012. № 08 (144).
С. 19–27.
Глухарев А.С. Повышение эффективности теплообменных аппаратов за счет оребрения внутритрубного пространства // Молодежный научно-технический вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. № 1.
Эл. No. ФС77-51038.
Дахин С.В., Гунин А.Л. Экспериментальное исследование влияния оребрения на изменение температуры стенки теплообменной поверхности // Сборник материалов IV Всероссийской научно-практической
конференции: электронный сборник. КГТУ, 2018. С. 119.1–119.5.
Зимняков А.М., Наумов Р.В. Анализ химических отложений теплового оборудования и способы их
очистки // Известия Пензенского государственного педагогического университета имени В.Г. Белинского.
Естественные науки. 2010. № 17. С. 104–108.
Фесак Д.В., Литвиненко А.А. Проблема засорения трубопроводов теплообменника и методы её решения. 2012. № 4. URL: https://web.snauka.ru/issues/2012/04/11077 (дата обращения: 21.10.2021).
Гунько И.В., Тарасенко Н.В., Никулин Н.Ю. Факторы, влияющие на скорость образования накипи //
Сборник статей Международной научно-технической конференции молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова. БГТУ. 2015. С. 1040–1044.
Галковский В.А., Чупова М.В. Анализ снижения коэффициента теплопередачи теплообменных аппаратов вследствие загрязнения поверхности // Интернет-журнал «Науковедение». 2017. Т. 9, № 2. URL:
http://naukovedenie.ru/PDF/41TVN217.pdf (дата обращения: 27.05.2021).
Леонтьев А.И., Олимпиев В.В. Анализ эффективности пристенных закручивателей потока (обзор) //
Теплоэнергетика. 2013. № 1. С. 68–78. DOI: 10.1134/S0040363612070107
Бродов Ю.М., Рябчиков А.Ю., Аронсон К.Э. Исследование ряда методов интенсификации теплообмена в энергетических теплообменных аппаратах // Труды РНКТ-3. Т. 6. Интенсификация теплообмена.
М.: МЭИ, 2002. С. 49.
Повышение эффективности теплообменных аппаратов паротурбинных установок за счет применения профильных витых трубок / Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, А.Ю. Рябчиков и др. // Проблемы энергетики.
№ 7–8. С. 3–13.
Давидзон М.И. Образование накипи внутри трубок теплообменных устройств в условиях постоянной температуры стенки // Теплоэнергетика. МЭИ, 2007. № 9. С. 61–64.
Бабкин В.А. Теплообмен при турбулентном течении несжимаемой жидкости в шероховатой трубе
с постоянной температурой стенки // Инженерно-физический журнал. 2007. Т. 80, № 5. С. 89–96.
Watkinson A.P., Martinez O. Scailing of Heat Exchanger Tubes by Calcium Carbonate // Trans. of
the ASME. 1975. No. 11. P. 504–507.
Дрейцер Г.А., Гомон В.И., Аронов И.З. Сравнительные исследования величины отложений в трубках с кольцевыми турбулизаторами и в гладких трубах кожухотрубчатых теплообменных аппаратов //
Промышленная теплотехника. 1981. Т. 3, № 6. С. 36–42.
Татаринцев В.А. Повышение эффективности работы теплообменных аппаратов с внутритрубными отложениями // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2021. Т. 21, № 3. С. 5–13. DOI: 10.14529/ power210301
Kern D.Q., Seaton R.E. A theoretical analysis of thermal surface fouling // British Chemical Engineering.
Vol. 4, no. 5. P. 258–262.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
