Способ исследования теплообмена на наружной поверхности труб парового конденсатора Советский патент 1984 года по МПК F28B1/00 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в энергомашиностроении, химической и других отраслях промышленности, где с целью интенсификации теплообмена в конденсаторах возникает необходимость в определении эффективности профилирования наружной поверхности труб конденсаторов.

Известен способ исследования теплообмена на наружной поверхности труб путем обдува воздухом теплообменных труб, подачи теплоносителя в трубы, определения коэффициентов теплоотдачи на трубах с последуюшим их сопоставлением 1.

Недостаток указанного способа заключается в том, что он не позволяет имитировать натурные условия на трубах конденсаторов, т.е. отсутствие пленки конденсата на наружной поверхности труб делает данный способ приемлемым лишь для теплообменников, в которых применяются неконденсируемые среды.

Известен способ исследования теплообмена на наружной поверхности труб парового конденсатора путем образования жидкостной пленки на наружной поверхности труб и подачи во внутреннюю полость последних охлаждающего теплоносителя, динамического воздействия газового потрка на пленку и определения коэффициентов теплоотдачи на трубах с последуюш,им их сопоставлением 2.

Недостаток известного способа - значительная сложность установки для реализации этого способа, содержащей экспериментальный теплообменный аппарат, в паровой полости которого помещаются пучки исследуемых труб, трудность обеспечения герметизации установки. Кроме того, способ не позволяет определять эффект во внутренних рядах трубного пучка, так как установка там датчиков сопряжена со значительными трудностями, а часто невозможна. Следовательно, способ сложен, дорог и не обеспечивает достаточной информативности о процессах, протекающих в профилированном трубном пучке при конденсации.

Цель изобретения - упрощение способа исследования теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу исследования теплообмена на наружной поверхности труб парового конденсатора путем ббразования жидкостной пленки на наружной поверхности труб и подачи во внутреннюю полость последних охлаждающего теплоносителя, динамического воздействия газового потока на пленку и определения коэффициентов теплоотдачи на трубах с последующим их сопоставлением, жидкостную пленку образуют путем подачи жидкости на верхнюю часть поверхности труб вдоль ее образующих, а динамическое воздействие газового потока на пленку осуществляют неконденсирующимся газом, например, воздухом, с температурой последнего, равной температуре жидкостной пленки.

На чертеже схематично показана установка для осуществления предлагаемого

способа.

Установка содержит бак 1 с жидкостью (водой), насос 2, пленкообразователь 3, исследуемую трубку (профилированную или гладкую) 4, насос 5 охлаждающего теплоносителя, расходный бак 6, регулирующий подачу жидкости на пленкообразователь 3, клапан 7, регулирующий подачу охлаждающего теплоносителя на исследуемую трубку 4, клапан 8, вентилятор 9, который установлен на воздухопроводе 10, подогре5 ватель 11 воздуха, участок 12 стабилизации, регулирующую расход воздуха заслонку 13, мелкоячеистую сетку 14, которая служит для выравнивания потока воздуха. В состав установки входят также термостаты 15 и 16. При этом исследуемая трубка 4 и

0 пленкообразователь 3 конструктивно связаны с баком 1, являющимся емкостью для запаса жидкости. Исследуемая трубка 4 системой трубопроводов связана с расходным баком 6 и насосом 5 охлаждающего

теплоносителя. Регулирование расхода охлаждающего теплоносителя осуществляется клапаном 8. Бак Г системой трубопроводов связан с пленкообразователем 3. Подача жидкости к пленкообразователю 3 осуществляется насосом 2.

0 Способ осуществляют следующим образом.

Жидкость из. бака 1 насосом 2 через термостат 15 подают на пленкообразователь 3, откуда она в виде тонкой пленки попадает на исследуемую трубку 4, которая прокачивается с помощью насоса 5 охлаждаемым теплоносителем (водой) из бака 6. Воздействие потока пара на пленку, текущую по исследуемой трубке 4, заменяется воздействием потока воздуха, подаваемого вентилятором 9 по воздуховоду 10.

0 Подача жидкости на пленкообразователь 3 регулируется клапаном б, а подача охлаждающего теплоносителя в исследуемую трубку 4 - клапаном 8.

Определение эффективности профилирования трубок производят путем сравнения количества тепла, воспринимаемого исследуемыми трубками 4, с последующим определением и сопоставлением коэффициентов теплоотдачи при равных скоростях потока воздуха, постоянной гидравлической нагрузке пленкообразователя и одинаковом расходе охлаждающей воды через исследуемые трубки 4. Таким образом, при использовании предлагаемого способа исследования теплообмена на наружной поверхности труб парового конденсатора отпадает

5 необходимость в применении riapa, а следовательно исключается эксплуатация паровых котлов или создание устройств генерирующих пар; представляется возможность

34

моделирования на одной труоке процессакость для количественной оценки характерконденсации на трубках любой зоны натур-ных параметров поверхностей теплообмена ного трубного пучка, в результате чего от-и конденсатной пленки, визуализации пропадает необходимость проведения испыта-цесса и фиксации его. с помощью фотоний многорядных трубных пучков, требую-и коносъемки, а также сокращается время щих больших энергетических и капиталь-5 на проведение испытаний за счет простоты ных затрат. Кроме того, существенно упро-перемонтажа установки, заключающейся щаются методика и средства измерения ко-в замене одной трубки в рабочем канале, личества тепла, а также появляется возмож-не требующем герметизации.

1084579

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕНА НА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ ПАРОВОГО КОНДЕНСАТОРА путем образования жидкостной пленки на наружной поверхности труб и подачи во внутреннюю полость последних охлаждающего теплоносителя, динамического воздействия газового потока на пленку и определения коэффициентов теплоотдачи на трубах с последующим их сопоставлением, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, жидкостную пленку образуют путем подачи жидкости , на верхнюю часть поверхности труб вдольее образующих, а динамическое воздействие газового потока на пленку осуществляют неконденсирующимся газом, например воздухом, с. температурой последнего, равной температуре жидкостной пленки. гз (Л -10 о оо « О1 со