Изобретение относится к области теплопередачи и может быть использовано в
любойотрасли промышленности, где имеется потребность в теплообмене.
В настоящее время для интенсификации теплопередачи в воздушно-водяных
теплообменных аппаратах применяются различные способы, но tee они основаны на
механическом воздействии на поток теплоносителя и требуют дополнительных затрат энергии.
Ближайшим аналогом к предлагаемому способу тепловых испытаний теплообменников
является способ, включающий любую схему циркуляции теплообменивающихся
сред в теплообменных аппаратах, имеющих профилированную различными теплопере-
дающими элементами поверхность со сто- роны воздуха, например ребрами.
жалюзийными ребрами, стержнями и пр. при любом их взаимном расположении.
Недостатком известного способа является относительно большая энергоемкость,
которая соответственно влияет на экономичность процесса.
Целью изобретения является определение оптимальных режимов работы,
Цель достигается тем, что в известном способе тепловых испытаний теплообменников
, в частности воздушно-водяных рекуператоров ,путемциркуляции
теплоносителя и хладагента по соответствующим контурам, замера расхода и температуры
теплоносителя и хладагента и последующего определения передаваемого
количества тепла, отличающемся тем, что. с целью определения оп1-имальных режимов
работы, циркуляцию теплоносителя осуществляют с постоянным расходом, расход
4
ч|
00
4 00 О
хладагента в процессе испытаний изменяют и определяют соотношение объемных расходов
хладагента и теплоносителя, соответствующее максимальному количеству передаваемого тепла.
На фиг.1 показана схема установки для осуществления способа.
Установка состоит из воздушного вентилятора 1, связанного с воздушной трубой
2, в которой помещен испытываемый тепло- обменник 3. Для определения расхода воды
имеются диафрагма 4 и дифманометр 5. Расходный бак 6 с теплоносителем, снабженный
насосом 7 и паронагревателем 8, трубопроводом 9 соединен с теплообменни- ком 3.
Пример. Испытываемый теплообменник 3 помещали в аэродинамическую трубу
2. Через водяную полость теплообменника насосом 7 прокачивали постоянный расход
теплоносителя (воды) - . Охлаждающий атмосферный воздух вентилятором
1 подавали в трубу 2 и продували через воздушную полость теплообменника. Путем
последовательных приближений, при VBoA const определяли расход охлаждающего
воздуха - V возд, при котором от воды отбиралось максимальное количество топливной
энергии О.водтах 0.воздтах. Отношение объемных расходов теплоноси-
телей при этом было оптимальным и имело постоянное значение для выбранной схемы
движения теплоносителей, т.е. 0/воэд/ /вод)соп81. Аналогично происходило
определение (/Возд/ /вод) const. Для других расходов воды - /Вод и для других
типов поверхностей теплообмена со стороны , воз духа.
Расход воды заменяли диафрагмой 4 в комплексе с дифманометром 5, а расход
воздуха рассчитывали аналитически /Возд Л/воэд F. 3600 м3/ч по замеренной
скорости воздуха возд в узком сечении воздушной полости теплообменника.
При осуществлении способа для получе- ния соизмерных результатов температурный
перепад на входе поддерживали постоянным, т.е. Агвход 1оод.вход 1возд.вход.соп81. Температуру
воздуха и воды измеряли лабораторными ртутными термометрами с ценой
деления 0,1°С. Скорость воздуха измеряли ручным чашечным анемометром.
Так, например, при испытании теплообменника с пластинчато-ребристой поверхностью
со стерженьковым оребрением (cU 2,0 мм) при шахматном расположении
стержней прокачивали через водяную полость его насосом постоянный расход воды
,5 M3/4 const. Затем через воздушную полость теплообменника вентилятором
продували переменный расход воздуха 13250-30700 м3/ч для того, чтобы определить
оптимальное отношение . которое получилось равным 1100-1300, при
котором Овозд достигало максимального
значения оЦозд 95-110 ккал/м2 ч°С. Температурный
перепад на входе был равен 64,2°C const.
На фиг.2 приведены графики зависимости оцозд f (Увозд/Увод), где кривые 2,1,3
относятся к теплообменнику с пластинчато- ребристой поверхностью со стерженьковым
оребрением (djf 2.0 мм) при шахматном расположении стержней и кривые 4, 5, 6 - с
трубчатой поверхностью из гладких круглых труб (dmp 10,0 мм) при продольном движении
воздуха. Результаты проведенных исследований представленные графиками
зависимости Овозд %возд/Увод) (фиг.2) позволяют сделать следующие выводы.
Оптимальное значение отношения (VBo3fl/VBo/Oopt const. является той единственной
возможной точкой, которая обеспечивает работу теплообменного аппарата в
экономичном режиме с максимальной тепловой эффективностью при оптимальных энергозатратах.
Наибольшей тепловой эффективностью обладает стерженьково-оребренная поверхность
при шахматном расположении стержней , а наименьшей - гладкотрубчатая
поверхность при продольном движении воздуха.
Перевод на компрессорной станции в Лубнах отечественных серийных воздушно-
водяных теплообменных аппаратов с круг- лым оребрением трубных пучков и
поперечным движением воздуха (АВО) на экономичный режим работы с
(VB03fl/VBo/OOpt I1600 COnSt. ПОЗВОЛИЛ
уменьшить мощность электропровода вентилятора
на 20-25% при одновременном увеличении тепловой эффективности аппаратов на 15-20%.
Формула изобретения
Способ тепловых испытаний теплообменников
, в частности воздушно-водяных рекуператоров, путём циркуляции теплоносителя
и хладагента по соответствующим контурам, замера расхода и температуры
теплоносителя и хладагента и последующего определения передаваемого количества
тепла, отличающийся тем, что. с целью определения оптимальных режимов работы
, циркуляцию теплоносителя осуществляют с постоянным расходом, расход
хладагента в процессе испытаний изменяют
и определяют соотношение объемных расходов хладагента и теплоносителя, соответ- 4/Н|-
.
иал/м, С
tUO
10
во
40
ствующее максимальному количеству передаваемого тепла.
