Abstrakt vědeckého článku o stavebnictví a architektuře, autor vědecké práce – V.I. Stolyarenko, S.V. Zhernošek, V.I. Olshansky, A.S. Marushchak, V.Yu. Movsesjan

Článek provedl exergickou analýzu procesů přenosu tepla probíhajících v deskovém výměníku tepla v různých provozních režimech a zvyšujících efektivitu jeho provozu. Předmětem studia je deskový výměník tepla. Předmětem výzkumu jsou procesy přenosu tepla v deskovém výměníku tepla. Účelem práce je studium účinnosti výměníku tepla v různých provozních režimech. V průběhu práce byly provedeny experimentální studie vlivu provozního režimu a charakteru pohybu chladiva na exergickou účinnost a na velikost exergických ztrát výměníku tepla.

Podobná témata vědeckých prací o stavebnictví a architektuře, autorem vědecké práce je V.I. Stolyarenko, S.V. Zhernošek, V.I. Olshansky, A.S. Marushchak, V.Yu. Movsesjan

Exergická analýza odstraňování vlhkosti z fosfolipidových emulzí rostlinných olejů v rotačním filmovém aparátu

Výplň spodní části obuvi s použitím odpadu z obuvnického a kožešinového průmyslu

Článek poskytuje exergickou analýzu procesů výměny tepla probíhajících v deskovém výměníku tepla v různých provozních režimech a zvyšujících účinnost deskového výměníku tepla. Předmětem výzkumu je deskový výměník tepla. Předmětem výzkumu jsou procesy přenosu tepla v deskovém výměníku tepla. Účelem práce je studium účinnosti výměníku tepla v různých provozních režimech. V průběhu práce byly provedeny experimentální studie ke zjištění vlivu provozního režimu a charakteru pohybu chladiva na exergickou účinnost a velikost exergických ztrát výměníku tepla.

Text vědecké práce na téma “Studie účinnosti deskového výměníku”

УДК 687.023.054:658.26 https://doi.org/10.24412/2617-149X-2020-1-33-38

Výzkum účinnosti desky

V A. Stolyarenko% S.V. Zhernošek, V.I. Olshansky, A.S. Marushchak, V.Yu. Státní technologická univerzita Movsesyan Vitebsk, Běloruská republika

Anotace. Článek provedl exergickou analýzu procesů přenosu tepla probíhajících v deskovém výměníku tepla v různých provozních režimech a zvyšujících efektivitu jeho provozu.

Předmětem studia je deskový výměník tepla.

Předmětem výzkumu jsou procesy přenosu tepla v deskovém výměníku tepla.

Účelem práce je studium účinnosti výměníku tepla v různých provozních režimech.

V průběhu práce byly provedeny experimentální studie vlivu provozního režimu a charakteru pohybu chladiva na exergickou účinnost a na velikost exergických ztrát výměníku tepla.

Klíčová slova: výzkum, exergie, přenos tepla, experiment, energie.

Vývoj výzkumných metod pro výkonnostní vlastnosti

Kompozitní vrstvené materiály

V. Stolyarenkoa, S. Zhernosek, V. Olshansky, A. Marushchak, Státní technologická univerzita V. Movsesjan Vitebsk, Běloruská republika ^-mail: stoljarenkov@mail.ru

Anotace. Článek poskytuje exergickou analýzu procesů výměny tepla probíhajících v deskovém výměníku tepla v různých provozních režimech a zvyšujících účinnost deskového výměníku tepla. Předmětem výzkumu je deskový výměník tepla.

Předmětem výzkumu jsou procesy přenosu tepla v deskovém výměníku tepla. Účelem práce je studium účinnosti výměníku tepla v různých provozních režimech. V průběhu práce byly provedeny experimentální studie ke zjištění vlivu provozního režimu a charakteru pohybu chladiva na exergickou účinnost a velikost exergických ztrát výměníku tepla.

Klíčová slova: výzkum, exergie, přenos tepla, experiment, energie..

Technologické procesy tepelného a mokro-tepelného zpracování výrobků a surovin a polotovarů v textilním a lehkém průmyslu jsou spojeny se spotřebou velkého množství energie. Energeticky náročné procesy zahrnují sušení kožešin, kůže, obuvi, výrobu umělých materiálů na bázi polymerů, filmových materiálů, umělé kůže, tepelnou nebo parní úpravu oděvů. Pro zvýšení energetické účinnosti a zlepšení ekologické výkonnosti výroby je nezbytná recyklace použitých chemikálií a rozpouštědel s jejich následným návratem do výrobního cyklu a také energetické využití z výfukových emisí. Velký význam má racionální využívání energetických zdrojů v technologickém cyklu výroby produktů v lehkém průmyslu

potenciální příležitosti pro zvýšení energetické účinnosti používaných zařízení [1-5].

Pro studium deskového výměníku tepla byly vybrány indikátory exergie, které umožňují zohlednit interakci procesu výměny tepla s prostředím a zvýšení entropie systému. Výpočet tepelného výměníku pomocí rovnic pro výpočet ztrát exergie trubkového výměníku, upraveného pro výpočet deskové, exergické účinnosti výměníku tepla, podle této metody má tvar [3]

kde Evx je tok exergie na vstupu do přístroje.

Velikost ztráty exergie ^P se zjistí ze vztahu

XD = Da t + Dap + D&

kde Bat je ztráta exergie z konečného teplotního rozdílu, J, Bar je ztráta exergie v důsledku hydraulického odporu, J, Baos je ztráta exergie při výměně tepla s okolím.

READ
Jak vybrat správné bitumenové šindele?

Při výměně tepla se změnami teploty podél tepelného výměníku se ztráta exergie z konečného teplotního rozdílu zjistí podle rovnice [3]:

kde O1 a O2 jsou hmotnostní průtoky chladiva, kg/s, Ae1 a Ae2 jsou změna měrné exergie toku ve výměníku tepla pro chladiva, J/kg.

Z rovnic vyplývá, že s rostoucím teplotním tlakem ve výměníku klesají ztráty exergie z konečného rozdílu teplot.

Ztráty exergie z hydraulických odporů lze určit vzorcem [4]

kde p je koeficient objemové (tepelné) roztažnosti pro kapaliny, 1/K, p je hustota chladiva, kg/m3, P”1, P’1 je tlak na výstupu a vstupu výměníku tepla.

Tepelné ztráty do okolí jsou způsobeny nedokonalou tepelnou izolací a vedou ke snížení exergických toků pracovních médií na výstupu z výměníku. Kvantitativní tepelné ztráty do okolí jsou určeny z rovnice [3].

kde QiHOT a Q2 HOT jsou tepelné ztráty chladicích kapalin, W, Ti a T2 jsou průměrné logaritmické teploty chladicích kapalin.

Pro stanovení exergické účinnosti byl vyvinut laboratorní stojan, který umožňuje vyhodnotit vliv provozních režimů (model pohybu, průtok, teplota chladicí kapaliny) na velikost těchto ztrát tepelné energie. Součástí stojanu je deskový výměník tepla Wort Chiller, jehož technické vlastnosti jsou uvedeny v tabulce 1. Konstrukčně se výměník tepla skládá z 20 plechů z nerezové oceli 304 o tloušťce 0,3 mm, pájených čistou mědí v bezkyslíkaté peci. Na vjezdech a výjezdech

Jsou instalovány armatury se závitem 1/2 palce. K měření teploty se používají kovové vodotěsné teplotní senzory NTS. Pro studium účinnosti zařízení obsahuje konstrukce odnímatelný tepelně izolační plášť.

Tabulka 1 – Technický deskový výměník tepla

Maximální průtok, m3/s 0,07

Pracovní tlak, MPA 1,0

Maximální tlak, MPa 2,0

Produktivita, kW 1-5

Celkové rozměry, mm 190 x 73 x 65

Počet desek, ks. 20

Schéma instalace je znázorněno na obrázku 1.

Obrázek 1 – Schéma instalace: 1 – zásobník horké chladicí kapaliny, 2 – oběhové čerpadlo přívodu horké chladicí kapaliny, 3 – ohřívač vody, 4 – měřidlo

průtok horké chladicí kapaliny, 5 – snímač teploty horké chladicí kapaliny na vstupu

výměník tepla T1, 6 – deskový výměník, 7 – snímač teploty teplé a studené chladicí kapaliny T3, 8 – průtokoměr studené chladicí kapaliny, 9 – přívodní čerpadlo studené chladicí kapaliny, 10 – zásobník studené chladicí kapaliny, 11 – snímač teploty horké chladicí kapaliny na vstupu výměník T2, 12 – snímač teploty chladící kapaliny T4; 13 – vypouštěcí ventil

VÝSLEDKY EXPERIMENTÁLNÍCH STUDÍ

Na obrázcích 2-3 jsou grafy závislosti velikosti ztrát exergie a konečné účinnosti výměníku tepla na změnách podmínek termodynamického procesu.

004 003 003 002 002 001 001 000

e^ e^ e^ e^ e^ e^ e^ >5

Obrázek 2 – Graf změn ztrát exergie

DDT, W — d studený, l/s

000 000 000 000 000 000

000 000 000 000

Obrázek 3 – Závislost ztrát exergie na průtoku chladiva

Analýza uvedených grafů nám umožňuje určit vliv provozních režimů výměníku tepla na jednotlivé typy ztrát energie. Kombinací grafu ztrát exergie s grafy změn experimentálních podmínek je možné určit míru vlivu měnících se faktorů a provozních podmínek výměníku tepla na ten či onen typ ztrát exergie v zařízení. Z grafu je patrné, že při odstranění tepelně izolačního pláště dochází ke skokovému nárůstu ztrát exergie vlivem vnějšího přenosu tepla. Odstranění izolace ovlivňuje zvýšení ztrát exergie z konečného rozdílu teplot na výstupu z výměníku. Změna režimu proudění chladiva vede ke snížení ztrát exergie z vnější výměny tepla a zvýšení ztrát exergie z

konečný teplotní rozdíl. To se vysvětluje přechodnými procesy způsobenými tepelnou setrvačností materiálu teplosměnných desek, kdy horké chladivo začne proudit do chladnější komory. Ztráty exergie způsobené poklesem tlaku v kanálech jsou určeny konstrukcí tepelného výměníku a mají konstantní hodnoty za uvažovaných experimentálních podmínek. Vliv proudění chladiva se projevuje zvýšením ztrát exergie způsobených konečným rozdílem teplot chladiva na výstupu z výměníku se zvýšeným průtokem horkého chladiva oproti chladu. Maximální náklady na exergii pro tento typ ztráty jsou pozorovány při maximálním průtoku horkého chladiva a minimálním průtoku studeného chladiva, když

READ
Co znamená 60 ampérů na baterii?

studená chladicí kapalina nemůže odebírat velké množství tepla od horkého a horká chladicí kapalina opouští výměník tepla prakticky bez poklesu teploty, teplotní rozdíl na výstupu z výměníku se zvyšuje. Množství exergie redukované na vstup do zařízení s poklesem průtoku horké chladicí kapaliny klesá, klesá a

intenzita výměny tepla, která ovlivňuje účinnost výměníku tepla.

Na základě analýzy získaných dat a vypočtených parametrů byla zkonstruována závislost účinnosti na změnách faktorů a experimentálních podmínkách, která umožňuje vyhodnotit exergickou účinnost uvažovaného výměníku tepla v závislosti na jeho provozním režimu ( Obr. 4).

Obrázek 4 – Závislost změn účinnosti výměníku tepla na experimentálních podmínkách

Graf účinnosti výměníku tepla lze rozdělit do čtyř částí. V prvním úseku závislosti (pokusy č. 1-7) byl realizován režim přímého proudění chladiva s tepelnou izolací instalovanou na tělese výměníku. V experimentech 1-4 dochází k poklesu průtoku studené chladicí kapaliny při konstantním průtoku horké chladicí kapaliny. V experimentech 4-5 došlo ke snížení průtoku horkého chladiva a zvýšení průtoku studeného chladiva. V experimentech 5-7 dochází k poklesu průtoku horké chladicí kapaliny při konstantním průtoku studené chladicí kapaliny. V této oblasti byl zjištěn stabilní pokles účinnosti. V experimentu č. 5 se účinnost blíží výchozí hodnotě, po které opět klesá. Bylo zjištěno, že v režimu přímého proudění s použitím tepelné izolace bude optimální režim se stejným průtokem horkého a studeného chladiva.

Ve druhém úseku grafu závislosti (pokusy č. 8-14) se nastavuje režim přímého proudění chladiva bez tepelné izolace na tělese výměníku. V experimentech 8-11 se vyskytuje

zvýšení průtoku horké chladicí kapaliny s konstantním průtokem studené chladicí kapaliny. V experimentech 11-14 dochází k poklesu průtoku studeného chladiva při konstantním průtoku horkého chladiva. V této oblasti dochází k prudkému poklesu účinnosti v důsledku odstranění tepelné izolace z tělesa výměníku. Bylo zjištěno, že v režimu přímého proudění bez použití tepelné izolace bude optimální režim se stejným průtokem horkého a studeného chladiva.

Ve třetí části grafu závislosti (pokusy č. 15-21) byl realizován protiproudý režim chladiva bez instalované tepelné izolace na tělese výměníku. V experimentech 15-18 dochází ke zvýšení průtoku studené chladicí kapaliny při konstantním průtoku horké chladicí kapaliny. V experimentech 18-21 dochází k poklesu průtoku horkého chladiva při konstantním průtoku studeného chladiva. V této oblasti dochází k prudkému poklesu účinnosti, což je způsobeno nedostatečnou tepelnou izolací a tepelnou setrvačností materiálu výměníku tepla.

Bylo zjištěno, že v protiproudém režimu bez použití tepelné izolace bude optimální režim s vyšším průtokem horkého chladiva oproti studenému.

Ve čtvrtém úseku závislosti (pokusy č. 22-28) byl realizován protiproudý režim chladiva s tepelnou izolací nainstalovanou na tělese výměníku. V experimentech 22-25 dochází ke zvýšení průtoku horké chladicí kapaliny při konstantním průtoku studené chladicí kapaliny. V experimentech 25-28 dochází k poklesu průtoku studeného chladiva při konstantním průtoku horkého chladiva. V této oblasti dochází ke zvýšení účinnosti, což je způsobeno přítomností tepelné izolace a režimem proudění chladicích kapalin. Bylo zjištěno, že v protiproudém režimu využívajícím tepelnou izolaci je optimální režim s vyšším průtokem horkého chladiva oproti studenému.

Experimentálně bylo zjištěno, že účinnost dosahuje svého maxima, když je instalována tepelná izolace, v režimu protiproudého proudění chladiva, kdy je průtok horkého chladiva o něco vyšší než průtok studeného chladiva. U režimu přímého proudění dosahuje účinnost maxima při instalaci tepelné izolace, kdy jsou průtoky horkého a studeného chladiva stejné.

1. Byly zavedeny metody pro zlepšení provozní účinnosti deskového výměníku tepla.

2. Pokles exergické účinnosti tepelného výměníku se projevuje při absenci tepelné izolace a při přechodných procesech způsobených změnou charakteru pohybu chladicích kapalin. Účinnost zařízení klesá s relativním poklesem dodávky horkého chladiva vůči studenému a roste s jeho nárůstem. Pro všechny uvažované provozní režimy je účinnost 78-84 %, což je výrazně méně než teoretická hodnota, která je u tohoto typu deskových výměníků asi 90 %.

READ
Jak pochopit, co je vlhkost vzduchu?

3. Byla stanovena maximální hodnota účinnosti deskového výměníku, kterou lze prakticky získat na jakémkoli podobném zařízení s protiproudým vzorem proudění chladiva s instalovanou tepelnou izolací a průtokem chladiva, který zajišťuje, že průtok horkého chladiva překročí ten studený.

4. Jsou ukázány perspektivy využití deskových výměníků tepla jako účinného prostředku recyklace druhotných energetických zdrojů v podnicích textilního a lehkého průmyslu s komunikací.

1. Aleksandrov, A. A. Exergie termodynamických systémů / A. A. Aleksandrov // Termodynamické základy cyklů tepelných elektráren [Elektronický zdroj]. – Režim přístupu: http://twt.mpei.ac.ru/TTHB/2/Aleksandrov/Chapter-6/6-1.pdf. – Datum přístupu: 22.01.2020.

2. Semenyuk, L. G. Termodynamická účinnost výměníků tepla / L. G. Semenyuk // Engineering and Physical Journal. – 1990. – T. 59, č. 6. – S. 935-942.

3. Kruchinin, M. I. Teoretické základy ochrany energie a zdrojů. Exergická analýza výměníků tepla: učebnice. příspěvek / M. I. Kruchinin, E. M. Shadrina; GOU VPO Ivan. Stát chemické technologie univ. – Ivanovo, 2007. – 44 s.

4. Pavlov, K. F. Příklady úloh z průběhu procesů a aparátů chemické technologie: učebnice pro vysoké školy / K. F Pavlov. P. G. Romankov, A. A. Noskov; upravil Člen korespondent Akademie věd SSSR P. G. Románková. – 10. vyd., přepracované. a doplňkové – L.: Chemie, 1987. – 576 s.

5. Chichindaev, A. V. Přenos tepla a hmoty v kompaktních deskových výměnících tepla / A. V. Chichindaev. – Novosibirsk: Nakladatelství NSTU, 2009. – 298 s.

1. Aleksandrov, AA Exergie termodynamických systémů / AA Aleksandrov // Termodynamické základy cyklů tepelných elektráren [Elektronický zdroj]. – Režim přístupu: http://twt.mpei.ac.ru/TTHB/2/Aleksandrov/Chapter-6/6-1.pdf. – Datum přístupu: 01.22.2020.

2. Semenyuk, LG Termodynamická účinnost výměníků tepla / LG Semenyuk // Inženýrsko-fyzikální časopis. – 1990. – T. 59, č.p. 6. – S. 935-942.

3. Kruchinin, MI Teoretické základy úspor energie a zdrojů. Exergetická analýza výměníků tepla: učebnice. příspěvek / MI Kruchinin, EM Shadrina; GOU VPO Ivan. státní chem.-techn. un-t. – Ivanovo, 2007. -44 str.

4. Pavlov, KF Příklady úloh v průběhu procesů a zařízení chemické technologie: učebnice pro vysoké školy / K. F Pavlov. PG Romankov, AA Noskov; vyd. Člen korespondent Akademie věd SSSR PG Románková. – 10. vydání, Rev. a přidat. – L.: Chemie, 1987. – 576 str.

5. Chichindaev, AV Přenos tepla a hmoty v kompaktních deskových žebrovaných výměnících tepla / AV Chichindaev. -Novosibirsk: Nakladatelství NSTU, 2009. – 298 s.

1. Aleksandrov, AA Jeksergija termodinamicheskih sistem / AA Aleksandrov // Termodinamicheskie osnovy ciklov teplojenergeticheskih ustanovok [Jelektronnyj resurs]. – Rezhim dostupa: http://twt.mpei.ac.ru/TTHB/2M.leksandrov/Chapter-6/6-Lpdf. – Přístup k datům: 22.01.2020.

2. Semenjuk, LG Termodinamicheskaja jeffektivnost’ teploobmennikov / LG Semenjuk // Inzhenerno-fizicheskij zhurnal. – 1990. – T. 59, č. 6. – S. 935-942.

3. Kruchinin, MI Teoreticheskie osnovy jenergo-i resursosberezhenija. Jeksergeticheskij analiz teploobmennyh apparatov: ucheb. posobie / MI Kruchinin, EM Shadrina; GOU VPO Ivan. jde. něm.-technol. un-t. – Ivanovo, 2007. – 44 s.

4. Pavlov, KF Primery zadach po kursu processov i apparatov himicheskoj tehnologii: uchebnoe posobie dlja vuzov / K. F Pavlov. PG Romankov, AA Noskov; lusk červený chl.-corr. AN SSSR PG Románková. – 10. izd., pererab. já dop. – L.: Himija, 1987. – 576 s.

5. Chichindaev, AV Teplomassoobmen v kompaktním plastinchato-rebristyh teploobmennikah / AV Chichindaev. – Novosibirsk: Izd-vo NGTU, 2009. – 298 s.

Abstrakt vědeckého článku o mechanice a strojírenství, autor vědecké práce – Chabaeva Yu. A., Bulekov A. P., Sazhin V. B., Popov I. A., Bednyakova A. A.

Výkon výměníku tepla se obvykle posuzuje na základě tepelné účinnosti. Je určena poměrem množství tepla skutečně přeneseného v aparatuře k maximu teoreticky možnému. Toto kritérium však není objektivní, protože nezohledňuje ztráty v kvalitě předávaného tepla a ztráty způsobené hydraulickým odporem aparatury. V tomto ohledu je zavedeno další kritérium, založené na prvním a druhém termodynamickém zákonu – účinnost exergie. Získá se rovnice, která zahrnuje obě tato kritéria. Je určen k porovnání a optimalizaci výkonu výměníků tepla.

READ
Jak se jmenuje divoký kámen?

Podobná témata vědecké práce z mechaniky a strojírenství, autorem vědecké práce je Yu.A. Chabaeva, A. P. Bulekov, V. B. Sazhin, I. A. Popov, A. A. Bednyakova.

Stanovení energetické účinnosti linky na výrobu pražených kávových produktů pomocí exergické analýzy

Exergická analýza odstraňování vlhkosti z fosfolipidových emulzí rostlinných olejů v rotačním filmovém aparátu

Text vědecké práce na téma „Kritéria pro účinnost výměníků tepla“

Yu.A. Chabaeva, A.P. Bulekov, V.B. Sazhin, I.A. Popov, A.A. Bednyaková

Moskevská státní textilní univerzita pojmenovaná po. A.N. Kosygina, Moskva, Rusko Ruská chemicko-technologická univerzita pojmenovaná po. DI. Mendělejev, Moskva, Rusko

Výkon výměníku tepla se obvykle posuzuje na základě tepelné účinnosti. Je určena poměrem množství tepla skutečně přeneseného v aparatuře k maximu teoreticky možnému. Toto kritérium však není objektivní, protože nezohledňuje ztráty v kvalitě předávaného tepla a ztráty způsobené hydraulickým odporem aparatury. V tomto ohledu je zavedeno další kritérium, založené na prvním a druhém termodynamickém zákonu – účinnost exergie. Získá se rovnice, která zahrnuje obě tato kritéria. Je určen k porovnání a optimalizaci výkonu výměníků tepla.

Výkon výměníků tepla se obvykle měří tepelnou účinností. Je to množství skutečně přeneseného tepla dělené maximálním množstvím teoreticky přenositelného tepla. Toto kritérium však není adekvátní, protože nezohledňuje kvalitativní ztráty předávaného tepla a tlakové ztráty kapalin. Proto je zavedeno další kritérium, které vychází z prvního a druhého základu termodynamicko-exergetické účinnosti. Je odvozena rovnice, která zahrnuje obě tato kritéria. Je předurčen pro porovnávání a optimalizaci výkonu výměníků tepla.

Výměníky tepla jsou nedílnou součástí téměř každého výrobního závodu v chemické technologii. Efektivitu jejich práce do značné míry určují kvalitativní a kvantitativní ukazatele cílového produktu. V tomto ohledu je důležitým praktickým úkolem získání objektivního posouzení bezvadného provozu výměníků tepla ve vztahu k jejich daným konstrukčním a technologickým vlastnostem. Tato studie se zabývá jeho řešením.

Pro posouzení účinnosti výměníků tepla v praxi se používá tepelná účinnost Tt, definovaná jako poměr množství tepla skutečně přeneseného v zařízení z jednoho chladiva do druhého k maximu teoreticky možnému při jejich daných tepelných potenciálech. V souladu s tímto přístupem může být výpočetní vzorec pro tento ukazatel prezentován jako [1]:

medium wwn = :ks(wн, wг), Atн, je teplotní rozdíl mezi chladicími kapalinami na vstupu a výstupu ze zařízení.

Kvantitativní hodnocení g/t, jak vyplývá z definice tohoto ukazatele, je v obecném případě funkcí nejen teplot a tepelných ekvivalentů chladiv, ale závisí také na hydrodynamické situaci v zařízení a jeho konstrukčních charakteristikách. Upřesněno

KRITÉRIA ÚČINNOSTI VÝMĚNÍKU TEPLA

– tepelné ekvivalenty vytápění a vytápění

faktory se promítají do součinitele prostupu tepla K

kontaktní plocha B (m2) a vzory proudění chladicí kapaliny. Výpočtový vztah, který určuje závislost Lt na uvedených faktorech, lze získat na základě řešení soustavy odpovídajících rovnic pro analyzovaný přístroj. U výměníků tepla s pevným povrchem kontaktu s médiem má toto schéma v diferenciální formě tvar:

kde dQ je množství tepla (J | předané

vyhřívané prostředí na povrchovém prvku.

Použití bilančních rovnic v diferenciálním tvaru nám umožňuje zanedbat nekonečně malé změny teplot chladiva a považovat je na elementárním řezu povrchu dF za nezměněné.

Ze soustavy rovnic (2)-(4) vyplývá vztah, který určuje vztah mezi tepelnými charakteristikami chladiv a technologickými a konstrukčními parametry procesu. Může být reprezentován jako výsledek separace proměnných odpovídajících diferenciálních rovnic:

Integrace výsledného vztahu po celé ploše zařízení je možná při známé funkční závislosti teplot chladiva na kontaktní ploše. Ten je přímo určen vzorem proudění chladiva v zařízení. Pro kanonické pohybové vzory (dopředný a protiproud) se získá výsledek integrační rovnice (5) ve formě analytických závislostí

Agg = (g’ – g”) a Agn = (g”n – g’n) z bezrozměrného komplexu

READ
Jak vytápět byt pomocí plynového sporáku?

tepelné ekvivalenty chladicích kapalin. Přítomnost těchto funkčních vztahů umožňuje získat návrhovou rovnici pro odhad r]T. Takové závislosti byly získány v práci a zobecněny ve formě univerzálního vzorce následující formy:

e, p, p – parametry procesu v závislosti na

hydrodynamická situace v zařízení; p=0 (dopředný tok), p=1 (všechny vzory pohybu jiné než dopředný tok); n= 0, jestliže -t1n = -r, n=1, jestliže -tn = -n; e je parametr charakterizující rozdíl mezi skutečným vzorem proudění chladiva a kanonickým, e = 0 pro dopředný proud, e = 1 pro protiproud, 0 < e < 1 pro nekanonický profil proudění. V tomto případě se hodnocení ukazatelů provádí podle doporučení v odborné literatuře.

Uvedená zobecněná závislost je univerzální a umožňuje vyhodnotit účinnost výměníku tepla a jeho optimalizaci pro dané konstrukční rozměry a průtokové charakteristiky a energetické potenciály chladiv na vstupu do aparatury. Pomocí algoritmu podobného ověřovacímu výpočtu výměníků tepla je možné určit optimální tepelné zatížení zařízení a charakteristiky chladiva na výstupu pro daný procesní režim.

Nevýhody kritéria Tt zahrnují jeho omezený rozsah (rekuperační zařízení, ve kterých chladiva nemění stav agregace) a skutečnost, že bilanční rovnice, která je jeho základem, neobsahuje položky odrážející ztráty v důsledku nevratnosti procesů výměny tepla a hydraulického systému. odpor zařízení.

Exergická účinnost g]e nemá tyto nevýhody,

proveditelnost jejich praktického použití k posouzení účinnosti výměníků tepla byla zdůvodněna již dříve [2]. Jsou zde uvedeny i všechny potřebné výpočtové poměry pro jeho posouzení.

Přítomnost různých kritérií pro účinnost přenosu tepla Tm a r]e

vyžaduje vytvoření vztahů mezi nimi za účelem stanovení optimálního rozsahu pro každou z nich. Funkční vztah mezi tepelnými charakteristikami chladiv Att, Atn a Tm, získaný během studie, jakož i známé vypočtené vztahy pro t [2] umožňují prezentovat korelaci mezi kritérii tT a Te ve tvaru:

— ■ „Ш1Ё ( t’ t g N — 1 U

okolní teplota (0K). Rovnice (7) umožňuje provést srovnávací kvantitativní hodnocení kritérií Tt a te za stejných provozních podmínek výměníku tepla. Výsledky takových výpočtů ukazují, že za podmínek, kdy teplota topení

Médium na vstupu a zařízení T’g překračuje okolní teplotu T0 1,5krát nebo více a počáteční teplota ohřívaného média T’n je blízká T0, kvantitativní odhady obou kritérií se neliší o více než 5- 7 %. V ostatních případech je hodnota m]e menší než 7]T, což je způsobeno zvýšením relativního podílu ztrát tepelné energie způsobených nevratností procesů probíhajících ve výměníku tepla. Tepelná účinnost tyto ztráty nezohledňuje.

Závěry. 1. Pro posouzení provozní účinnosti rekuperačních výměníků byl navržen zobecněný výpočtový vztah. Uvedený poměr určuje hodnotu tepelné účinnosti zařízení v závislosti na jeho konstrukčních a technologických vlastnostech; 2. Na základě výsledků numerických experimentů je stanoven rozsah hodnot

tepelné potenciály chladiv (< 1,5; < 1,1), v rámci

ve kterém kritérium g/e přesněji vyhodnocuje účinnost výměníku tepla ve srovnání s g]T.

1. Cornelesson RJ Exergetická optimalizace. Řím: Studie, 2006.

2. Sazhin, B.S. Exergická analýza průmyslových instalací / B.S. Sazhin, A.P. Bulekov, V.B. Sazhin. M.: 2000, 297 s.

M.K. Kosheleva, A.A. Ščegolev, I.V. Velichko, E.A. Sinitsina, K.V. Kireeva

Moskevská státní textilní univerzita pojmenovaná po. A.N. Kosygina, Moskva, Rusko Moskevská státní univerzita technologie a managementu. KG. Razumovskij, Moskva, Rusko

Střední škola č. 1145 pojmenovaná po Fridtjofovi Nansenovi, Moskva, Rusko

STUDIE POLÍ OBSAHU VLHKOSTI PŘI SUŠENÍ KAPILÁRNĚ PORÉZNÍHO MATERIÁLU

Byly provedeny experimentální studie dynamiky procesu sušení kapilárně porézního materiálu (katalyzátoru), které poskytly informace o vzorcích vnitřní vlhkosti a přenosu tepla. Bylo zjištěno, že mechanismus přenosu hmoty je stejný v celém rozsahu teplot.

Jsou prováděny experimentální výzkumy dynamiky procesu sušení kapilárně-porézního materiálu (katalyzátoru), poskytující informace o pravidelnosti vnitřního přenosu vlhkosti a tepla. Je instalováno, že přenos hmoty mechanismu je rovnoměrný ve všech teplotních rozpětích.

Experimentální studium dynamiky sušení je velmi zajímavé pro teoretický a technologický výzkum [1, 2]. Proces sušení mokrých produktů začíná rovnoměrným rozložením obsahu vlhkosti v nich a poté dochází k redistribuci vlhkosti,