ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕНОСА ТЕПЛА В ТРУБЧАТО-РЕШЕТЧАТЫХ НАСАДКАХ С РАЗВИТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

УДК 665.6

Рахманова Мухаббат Исмаиловна – старший преподаватель кафедры пищевых технологий. Ургенчский государственный университет (220100, г. Ургенч, ул. Х. Алимджана, 14, Республика Узбекистан). E-mail: muxabbatraxmanova76@gmail.com

Францкевич Виталий Станиславович – кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой машин и аппаратов химических и силикатных производств. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: fvs_maxp@belstu.by

Нурмухамедов Хабибулла Сагдуллаевич – профессор кафедры технологических машин и оборудования. Ташкентский химико-технологический институт (100011, г. Ташкент, ул. Навои, 32, Республика Узбекистан). E-mail: haasbek1952@gmail.com

Мавланов Элбек Тулкинович – кандидат технических наук, доцент кафедры технологических машин и оборудования. Ташкентский химико-технологический институт (100011, г. Ташкент, ул. Навои, 32, Республика Узбекистан). E-mail: elbek198181@gmail.com

Нишанова Садоқат Хабибуллаевна – старший преподаватель кафедры технологических машин и оборудования. Ташкентский химико-технологический институт (100011, г. Ташкент, ул. Навои, 32, Республика Узбекистан). E-mail: sadosha1811@gmail.com

Ланкин Роман Игоревич – ассистент кафедры машин и аппаратов химических и силикатных производств. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: roman147l@icloud.com

 

DOI: https://doi.org/ 10.52065/2520-2669-2024-283-5.

 

Ключевые слова: хемосорбция, турбулизатор, интенсивность теплообмена, трубчато-решетчатая насадка, спирально-накатанная труба, глубина канавки, шаг размещения.

Для цитирования: Рахманова М. И., Францкевич В. С., Нурмухамедов Х. С., Мавланов Э. Т., Нишанова С. Х., Ланкин Р. И. Исследование переноса тепла в трубчато-решетчатых насадках с развитой поверхностью // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2024. № 2 (283). С. 36–42. DOI: 10.52065/2520-2669-2024-283-5.

Аннотация

В данной работе представлено экспериментальное исследование зависимости интенсивности теплообмена Nu от безразмерной относительной глубины h / D плавно очерченных спиральных канавок при омывании при абсорбции аммиака аммонизированным рассолом. Известно, что теплообменные процессы имеют значительную роль во многих энергетических устройствах и технологической процессах. При интенсификации теплообмена увеличивается количество тепла и, соответственно, уменьшаются габаритные размеры теплообменника. Применение дискретно расположенных кольцевых выступов является одним из наиболее эффективных и исследованных способов интенсификации переноса тепла. Следует отметить, что накатка кольцевых каналов не увеличивает наружный диаметр труб, позволяя использовать данные трубы в тесных пучках, и не меняет существующей технологии сборки теплообменных аппаратов. В качестве экспериментального участка использовались гладкие и спирально-накатанные трубы из нержавеющей стали Х18Н10Т с плавно очерченными канавками снаружи и соответствующими выступами внутри. Эксперимен- тально доказано, что при увеличении значений относительной глубины турбулизатора h / D перенос тепла возрастает для всех исследованных шагов размещения турбулизаторов t / D. Анализ экспери- ментальных данных показывает, что при переходном режиме Re, глубине канавок h / D от 0,003 до 0,095 и t / D = 0,77 интенсивность теплообмена возрастает от 141,5 до 155,1. Сопоставление экспериментальных данных показывает рост переноса тепла в пределах 1,088–1,130 раза. Из анализа данных видно, что снижение шага размещения турбулизаторов t / D с 3,0 до 0,025 приводит к увеличению интенсивности теплообмена Nu со 123,3 до 176,9. Делаются выводы, что уменьшить холодильную и увеличить абсорбционную зону можно только путем интенсификации теплообмена

Скачать

Список литературы

  1. Нурмухамедов Х. С., Темиров О. Ш., Туробжонов С. М. ва б. Газларни кайта ишлаш технологияси, жараён ва курилмалари. Ташкент: Шарк, 2016. 856 б.
  2. Лаптев А. Г., Николаев Н. А., Башаров М. М. Методы интенсификации и моделирования тепломассообменных процессов. М.: Теплотехник, 2011. 335 с.
  3. Москичев Ю. А., Григоричев А. К., Павлов О. С. Теоретические основы химической технологии. М.; СПб: Лан, 2016. 272 с.
  4. Эффективные теплообменные поверхности / Э. К. Калинин [и др.]. М.: Машиностроение, 1999. 423 с.
  5. Тарасевич С. Э., Злобин А. В., Яковлев А. Б. Гидродинамика и теплообмен при движении однофазной жидкости в трубах с искусственной шероховатостью // ТВТ. 2015. Т. 53. Вып. 6. С. 938–952.
  6. Разработка фундаментальных основ создания прототипов энергоэффективных теплообменников с поверхностной интенсификацией теплообмена / А. И. Леонтьев [и др.] // Труды четвертой Российской национальной конференции по теплообмену. 2006. Т. 6. С. 253–257.
  7. Интенсификация тепло- и массообмена на макро-, микро- и наномасштабах / Б. В. Дзюбенко [и др.]; ред. Ю. А. Кузма-Кичта. М.: ЦНИИатоминформ, 2008. 532 с.
  8. Попов И. А., Гортышов Ю. Ф., Олимпиев В. В. Промышленное применение интенсификации теплообмена – современное состояние проблемы (обзор) // Теплоэнергетика. 2012. № 1. С. 3–14.
  9. Bejan A., Kraus A. D. Heat transfer handbook. Hoboken, N. J.: Jonh Wiley & Sons, Inc, 2003. 1427 p.
  10. Гортышов Ю. Ф., Олимпиев В. В., Байгалиев Б. Е. Теплогидравлический расчет и проектирование оборудования с интенсифицированным теплообменом. Казань: Казан. гос. техн. ун-т, 2004. 432 с.
  11. Rohsenow W. M., Hartnett J. P., Cho Y. I. Handbook of heat transfer. New York: Mc. Graw-Hill Professional, 1998. 1344 p.
  12. Цветков Ф. Ф., Григорьев Б. А. Тепломассообмен. М.: МЭИ, 2005. 550 с.
  13. Бальчугов А. В., Кустов Б. О. Разработка нового аппарата воздушного охлаждения // Сборник научных трудов Ангарского государственного технического университета. 2019. Т. 1, № 16. С. 55–58.
  14. Горобец В. Г. Теплообмен и оптимальные геометрические поверхности с интенсификаторами в виде полуцилиндрических выступов (или впадин) // Труды четвертой Российской национальной конференции по теплообмену. 2006. Т. 6. С. 187–191.
  15. Хикматова Н. Г. Способы повышения эффективности работы теплообменников // International scientific and practical conference world science. 2017. Vol. 1, no. 1 (17). P. 12–14.
  16. Макеев А. Н., Широв М. С. Теплообменные аппараты с подвижной поверхностью теплообмена // Современные тенденции развития науки и технологий. 2017. № 1. С. 93–97.
  17. Бродов Ю. М., Рябчиков А. Ю., Аронсон К. Э. Исследование ряда методов интенсификации теплообмена в энергетических теплообменных аппаратах // Труды третьей Российской национальной конференции по теплообмену. 2002. Т. 6. С. 49–56.
  18. Мигай В. К. Повышение эффективности современных теплообменников. Л.: Энергия, 1980. 144 с.
  19. Дзюбенко Б. B., Попов А. А. Интенсификация теплообмена и анализ методов сравнения теплогидравлической эффективности теплопередающих поверхностей // Проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических установках: труды XV школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А. И. Леонтьева. 2005. Т. 1. С. 63–66.
  20. Карбонизационная колонна: пат. UZ 06102 / Х. С. Нурмухамедов, Э. Т. Мавланов, С. Г. Закиров, К. Ф. Каримов, О. Ш. Темиров. Опубл. 23.12.2019.

Поступила 13.06.2024