Интенсификация теплообмена при конденсации на микро- и наномасштабах, страница 4

При использовании системы полусферических лунок в воздухораспределительных каналах рабочих лопаток турбины высокого давления удалось увеличить теплосъем на 20% и уменьшить температуру стенки в условиях эксплуатации на 20–25 К. Наряду с этим удалось устранить неравномерность температурного поля на участках, где интенсификация теплообмена совсем не применялась.

Усовершенствование теплообменников для теплоснабжения

В системах теплоснабжения находят широкое применение разборные пластинчатые теплообменники, поставляемые в основном зарубежными фирмами, АЛЬФА ЛАВАЛЬ, СВЕП, ДАНФОС, Функе и др. Основные элементы некоторых из них представлены на  рис. 1071.110. Пластинчатый теплообменник содержит набор гофрированных пластин, образующих каналы для двух жидкостей, участвующих в теплообмене. С помощью гофр осуществляется турбулизация потока. Прокладки между пластинами обеспечивают распределение жидкости по каналам, исключая возможность смешивания потоков. Тип гофров на пластинах и конфигурацию канала выбирают в соответствии с требуемой величиной свободного прохода между пластинами и  достижением   оптимальных условий теплообмена.

Рис.1.11007. Основные элементы пластинчатых теплообменников

Заводом САТЭКС (Россия) выпускается компактный кожухотрубный подогреватель блочного типа (рис. 1.11108). Подогреватели предназначены для теплоснабжения зданий с тепловой нагрузкой от 0,05 до 5 Гкал/ч. Секции  подогревателя соединены последовательно по трубному и межтрубному пространству компактными камерами. Благодаря использованию в теплообменниках опорных перегородок в межтрубном пространстве и труб с накаткой получены высокие коэффициенты теплопередачи. Теплообменники завода САТЕКС проще в обслуживании, чем пластинчатые аппараты и их тепловая мощность не снижается в процессе эксплуатации.

Рис. 1.11108. Компактный кожухотрубный подогреватель блочного типа

завода САТЕКС

Благодаря массированной, причем зачастую не объективной, рекламе пластинчатых аппаратов, сформировалось ложное мнение об абсолютном превосходстве пластинчатых теплообменников над кожухотрубными, вследствие чего последним грозит полное вытеснение с рынка. Одной из основных причин является то обстоятельство, что современные пластинчатые теплообменники сравнивают с кожухотрубными аппаратами, разработанными в середине прошлого столетия, в то время как следует проводить сравнение с современными аппаратами.

Производители пластинчатых теплообменников утверждают, что их аппараты занимают приблизительно в 6–8 раз меньше места, чем аналогичные им по мощности кожухотрубные и, рекламируя преимущества пластинчатых теплообменников, почти всегда подчеркивают их небольшой габаритный объем. Но всегда ли это так?

К существенным преимуществам пластинчатых теплообменников относят их повышенный срок службы. В качестве аргументов отмечают, что, во-первых, пластины изготавливают из специальной нержавеющей стали, благодаря чему они не корродируют, во-вторых, пластины имеют профиль, турбулизирующий поток, что предотвращает образование отложений, и, в-третьих, аппараты снабжаются резиновыми уплотнительными прокладками из резины EPDM, способной выдерживать достаточно высокие температуры.

Заметим, что небольшие размеры каналов, по которым течет жидкость (3 – 4,5 мм), свидетельствуют, напротив, об опасности загрязнения теплообменника, которую, конечно, можно устранить, установив фильтры на входе в пластинчатый теплообменник. Однако если установить фильтры на входе в кожухотрубный теплообменник с профилированными трубами, то проблема отложений для аппаратов будет также решена. В пластинчатых теплообменниках большое число прокладок, которые должны не только оставаться невредимыми под давлением, но и не разрушаться при разборке аппарата. Это требует более мощных стягивающих устройств. Помимо этого гребни пластин, разделяющие каналы, не снабжены уплотнениями, вследствие чего жидкость не проходит последовательно из одного параллельного канала в другой, а устремляется через гребень в смежный канал. При увеличении давления поперечное движение жидкости усиливается.