Интенсификация теплообмена при конденсации на микро- и наномасштабах, страница 8

 Ресурсные испытания на испарителе ТЭЦ-8 МОСЭНЕРГО показали, что этот эффект сохранился в течение пяти лет. Кроме того, при наличии пористых спеченных покрытий уменьшается слой отложений на парогенерирующих поверхностях и ослабляется стояночная коррозия

Теплоотдача к конденсирующемуся пару повышена с помощью  оребрения на наружной поверхности испарительных труб.

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛООБМЕНА В ХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ

В холодильниках абсорбционного типа испарители с пористым покрытием позволяют понизить температуру в морозильной камере с - 6° до - 15° С. Полученные результаты нашли внедрение при  производстве усовершенствованных холодильников на Московском заводе холодильников. Как показали наблюдения, в течение десяти лет холодильники "Иней-М", имеющие испарители с пористыми покрытиями, работают надежно.

Использование пористых покрытий в холодильных машинах с компрессионным циклом приводит к улучшению их характеристик.

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛООБМЕНАВ ТЕПЛОВЫХ НАСОСАХ

Тепловые насосы (ТН) представляют собой устройства, предназначенные для переноса тепловой энергии от низкопотен -     циального теплоносителя к высокопотенциальному . Приращение теплового потенциала достигается, в соответствии с первым началом термодинамики, за счет затраты энергии аналогично холодильным машинам. ТН используются для автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений. В качестве низкопотенциального теплоносителя (с температурой 4...5°С) могут быть использованы: промышленные и очищенные бытовые стоки; вода технологических циклов; грунтовые, артезианские и термальные воды; воды рек, озер, морей, систем водо- и теплоснабжения и т. д.

Уникальность ТН заключается в том, что они потребляют меньше электрической энергии, чем «производят» тепловой (с температурой воды 60°...80°С).

Согласно прогнозам Мирового энергетического комитета (МИРЭК), к 2020 году в передовых странах (доля которых в мировом бытовом водоснабжении превышает 80 %) до 75 % теплоты, идущей на отопление и вентиляцию, будет производиться с помощью ТН. Столь интенсивное развитие теплонасосной техники обусловлено следующими причинами:

а) малый расход топлива (нефти, газа, угля и т. д.) на единицу производимой теплоты;

б) экологическая чистота;

в) возможность утилизации "рассеянного" низкопотенциального тепла естественного (тепловая энергия воды, воздуха, почвы) или техногенного (теплота промышленных и сточных вод, вентиляционные выбросы, дымовые газы) происхождения;

г) возможность производить теплоту с эффективностью         до 800 %;

д) возможность работы с обратным циклом для кондиционирования помещений в жаркие дни.  ТН особенно эффективен в тех случаях, когда разность температур источника и приемника теплоты невелика.

История ТН началась в 1852 г., когда Кельвин предложил устройство, названное им "умножителем теплоты", и показал, каким образом можно эффективно использовать холодильную машину для отопления. С тех пор принцип действия парокомпрессионного ТН не претерпел существенных изменений. В результате подвода низкопотенциальной теплоты  происходит кипение рабочего тела, пары которого сжимаются в компрессоре с повышением энтальпии и температуры за счет работы сжатия. В конденсаторе теплота фазового перехода рабочего тела передается технологическому теплоносителю.

Теплоотдачу в испарителе ТНУ можно повысить с помощью оребрения поверхности или образования на поверхности накатки. Однако более эффективным методом интенсификации теплосъема к кипящей жидкости является использование поверхностей, имеющих пористые покрытия .

Распространенным методом интенсификация теплосъема при конденсации является использование  шероховатости  поверхностей (такой, как желобки, накатка, прямые и спиральные ребра) . Коэффициент теплоотдачи в конденсаторе можно значительно увеличить с помощью шипов сложной формы. Увеличение коэффициента теплоотдачи для трубы с интенсификаторами теплосъема, не связанное непосредственно с развитием поверхности, может быть достаточно большим (до трех раз).