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

Жанр: Технические

Просмотров: 912


4.2.1.  влияние режимного фактора

 

  Пример расчета тепловой оптимизации приведен на рис. 4.2, 4.3, на которых изображены зависимость средней температуры оребрения TST, перепада температур DTST, площади обмерзания FOBM  от числа  «нарезанных»  пакетов в диапазоне   N = 10…50.

Рис. 4.2. Влияние на эксплуатационную оптимизацию теплообменника

режимов течения теплоносителей:

TST, DTST – температуры оребрения; N1 – количество горячих пакетов; Re2 = 5000;

I – Re1 = 2500; II – Re1 = 3750; III – Re1 = 5000; Re1 = 5000; IV – Re1 = 7500; V – Re1 = 10000

 

Рис. 4.3. Влияние на тепловую и эксплуатационную оптимизации

теплообменника режимов течения теплоносителей:

FOBM – площадь обмерзания; EPSTO – КПД теплообменника; N1 – количество горячих пакетов; Re2 = 5000; I – Re1 = 2500; II – Re1 = 3750; III – Re1 = 5000; Re1 = 5000;

IV – Re1 = 7500; V – Re1 = 10000

 

В частности, расчеты выполнены для пяти соотношений режимных параметров теплоносителя (см. табл. 2.1). Геометрические параметры оребрений выбраны одинаковыми и представлены в табл. 2.2.

С позиции эксплуатационной оптимизации режимный фактор RRe «несет двойную ответственность». Во-первых, он влияет на место «расположения» средней температуры оребрения. Во-вторых, оказывает самое существенное влияние на перепад температуры теплообменной поверхности. Следовательно, режимный фактор RRe является одним из важнейших регуляторов эксплуатационной надежности КПРТ.

В результате анализа зависимостей можно сделать следующий вывод: температура DTST и зоны обмерзания FOBM изменяются обратно пропорционально параметру RRe в линейной степени, а TST – прямо пропорционально.

случай тепловой защиты горячего тракта RRe < 1: температура DTST и зоны обмерзания FOBM увеличиваются, а TST – уменьшается в сравнении со случаем RRe = 1, так как при увеличении режима течения Re2 > Re1 эффективность теплоотдачи с холодной стороны вырастает и температура оребрения «устремляется» в сторону холодного теплоносителя.

случай тепловой защиты холодного тракта RRe > 1: температура DTST и зоны обмерзания FOBM уменьшаются, а TST – увеличивается в сравнении со случаем RRe = 1, так как при уменьшении режима течения Re2 < Re1 вырастает эффективность теплоотдачи с горячей стороны и температура оребрения «устремляется» в сторону горячего теплоносителя.

Таким образом, с помощью изменения режимного параметра Re1 (или Re2) при прочих равных условиях можно напрямую просто влиять на температуру оребрения, легко регулируя ее требуемые эксплуатационные значения.