Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
“Young Scientist” . #3 (50) . March 2013 Technical Sciences<br />
Рис. 1. Экспериментальная установка для исследования процессов гидродинамики и теплообмена<br />
в трубках теплообменника.<br />
1 – внутренняя трубка теплообменника; 2 – внешняя трубка теплообменника; 3 – теплоизоляционный материал;<br />
4 – ротаметры; 5 – вентили; 6 – трубчатый электронагреватель; 7 – бак для горячей воды; 8 – термометры;<br />
9 – штуцеры для соединения манометров;<br />
– использование спиральной трубы и пористого покрытия;<br />
– использование шероховатой поверхности и генерации<br />
акустических колебаний в жидкости.<br />
С целью интенсификации теплообмена и резкого снижения<br />
образования отложений на теплообменивающих<br />
поверхностях нами предлагается устанавливать в трубках<br />
теплообменника локальные турбулизаторы потока воды.<br />
Применение указанных типов турбулизаторов не только<br />
интенсифицирует процесс теплообмена и снижает скорость<br />
отложений, но и приводит к повышению гидравлического<br />
сопротивления всего аппарата.<br />
На основе проведенных исследований кафедры «Теплоэнергетика»<br />
Каршинского инженерного экономического<br />
института были разработаны новые конструкции<br />
локальных турбулизаторов [6]. Для исследования процессов<br />
гидродинамики и теплообмена в трубках теплообменника<br />
разработана экспериментальная установка, приведенная<br />
на рисунке 1.<br />
Принцип работы предлагаемой установки приведен<br />
ниже.<br />
Холодная вода поступает из водопровода в бак 7 и нагревается<br />
с помощью электронагревателя 6 до определенной<br />
температуры. После открытия вентиля 5 горячая<br />
вода через ротаметр 4 поступает в межтрубное пространство<br />
теплообменника. Холодная вода поступает из водо-<br />
Литература:<br />
59<br />
провода, через вентиль 5 и ротаметр 4 во внутреннюю<br />
трубу теплообменника. Для измерения температуры горячей<br />
и холодной воды на входе и выходе установлены<br />
термометры 8. Холодная вода нагревается до определенной<br />
температуры, а горячая вода охлаждается. Для<br />
обеспечения равномерности течения установлен гидравлический<br />
затвор. Для измерения гидравлического сопротивления<br />
используется U-образный манометр, шланги<br />
манометра соединены со штуцером 9. Интенсификаторы<br />
(локальные турбулизаторы) устанавливаются во внутри<br />
внутренней трубе. Наружная стенка теплообменника теплоизолирована<br />
на требуемом уровне.<br />
Таким образом, появляется возможность проведения<br />
научно-исследовательских работ по изучению процессов<br />
теплообмена в разработанной установке. Кроме того, в<br />
рассматриваемой установке предусмотрено проведение<br />
исследовательских работ по изучению процессов образования<br />
отложений на внутренних теплообменивающих<br />
поверхностях теплообменников. В разработанной экспериментальной<br />
установке проведены первичные эксперименты<br />
по определению гидравлического сопротивления<br />
труб теплообменника при использовании<br />
турбулизаторов. Анализ полученных результатов показывают,<br />
что при использовании локальных турбулизаторов<br />
в трубках гидравлическое сопротивление повышается<br />
на 20–30 %.<br />
1. Кузма-Кичта Ю.А. Методы интенсификации теплообмена. М.: МЭИ, 2001.<br />
2. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1990.
Change language