Название: Методика комплексной оптимизации компактных теплообменников - Методические указания (А. В. Чичиндае)

Жанр: Технические

Просмотров: 912


2.2.1.  влияние режимного фактора

 

Пример расчета технологической оптимизации приведен на рис. 2.3, на котором изображена зависимость габаритов теплообменника DL1, DL2, DL3 от числа «нарезанных» пакетов в диапазоне N = 10…50. В частности, расчеты выполнены для пяти соотношений режимных параметров теплоносителя (табл. 2.1).

Геометрические параметры оребрений выбраны одинаковыми

и представлены в табл. 2.2., т. е. геометрический фактор

Rj= j1/j2 = 1.

 

Таблица 2.1

 

Режимные параметры теплоносителей

 

Номер

режима

горячий тракт, Re1

холодный тракт, Re2

RRe= Re1/Re2

I

5000

10000

0,5

II

5000

7500

0,75

III

5000

5000

1

IV

5000

3750

1,5

V

5000

2500

2

 

 

Таблица 2.2

 

Геометрические параметры горячего оребрения

 

п/п

Название

h,

мм

dэ,

мм

N

t,

мм

dр,

мм

L/dэ

b,

м2/м3

j

1

Гт-3-1,5

3,2

1,78

666,7

3,1

0,15

160

1200

0,508

2

Гт-3-1,5

3,2

1,78

666,7

3,1

0,15

160

1200

0,508

 

Режимный фактор RRe отвечает за соотношение режимов течения теплоносителя (ламинарный – турбулентный). С позиции технологической оптимизации «несет ответственность» за проходные (живые) сечения для теплоносителей. Чем выше режим течения теплоносителя, тем требуется меньше живого сечения для пропуска того же расхода теплоносителя, а следовательно, и меньшая ширина теплообменной секции.

Подпись:

Рис. 2.3. Влияние на технологическую оптимизацию теплообменника режимов течения теплоносителей:

DL1, DL2, DL3 – габариты теплообменника, N1 – количество горячих пакетов, Re1 = 5000; I – Re2 = 10000, II – Re2 = 7500, III – Re2 = 5000, IV – Re2 = 3750, V – Re2 =2500

 

В результате анализа зависимостей можно сделать следующие выводы:

1) высота теплообменной секции DL3 не зависит от параметра RRe;

2) ширина теплообменной секции по горячему тракту DL1 не зависит от параметра RRe, так как определяется только значением Re1, а оно зафиксировано;

3) на одинаковых режимах значения DL2 и DL1 примерно равны, ширина теплообменной секции по холодному тракту DL2 изменяется обратно пропорционально параметру RRe в линейной степени.

случай тепловой защиты горячего тракта RRe < 1: ширина теплообменной секции по холодному тракту DL2 уменьшается по сравнению с величиной DL1 (DL1 > DL2) (так как увеличение режима течения Re2 > Re1 сопровождается уменьшением площади живого сечения для теплоносителя).

случай тепловой защиты холодного тракта RRe > 1: ширина теплообменной секции по холодному тракту DL2 увеличивается по сравнению с величиной DL1 (DL1 < DL2).

Таким образом, с помощью изменения режимного параметра Re1 (или Re2) при прочих равных условиях можно напрямую просто влиять на соответствующий габаритный размер DL1 (или DL2), изменяя взаимное расположение кривых DL1, DL2, DL3 в требуемую сторону.