Sign in to follow this  
Александр Москаленко

Теплообменное оборудование

Recommended Posts

10 часов назад, Александр Москаленко сказал:

Мне это тоже не нравится. Так вот при вращательном движении жидкости образуются своеобразные жгуты - порядка 5-6 шт., которые вращаются ещё вокруг своей оси, и одновременно весь поток воащается, т.е . происходит сложное поступательно-вращательное движение потока. Все слои жидкости очень быстро меняют положение в пространстве, происходит постоянный контакт практически всех слоёв слоёв среды со стенками трубки в единицы времени намного меньшие, нежели при ламинарном потоке, отсюда укоренный теплообмен.

Это теория и к ней вопросов нет. Другое дело, что нужно поискать теплообменник, где был соблюдался ламинарный режим

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Дмитрий Загоруйко сказал:

Это теория и к ней вопросов нет. Другое дело, что нужно поискать теплообменник, где был соблюдался ламинарный режим

Нет  ничего  проще.  Бочка  для  душа  на  даче...

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 часов назад, Алексей Краснов сказал:

Судя по тем данным которые Вы предоставили, повышение теплоотдачи достигается за счет тесных каналов, сказывается фактор размера, чем уже канал тем выше теплоотдача при тех же скоростях потока. Критическое число Рейнольдса здесь ни при чём.

Перечитайте предыдущее (к цитируемому Вами) предложение.

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 часов назад, Юрий Морошкин сказал:

Алексей,  "тесные каналы" - это как-то не научно:smile:. В конце-концов все сводится к критериальным уравнениям теплоотдачи, теплопередачи,  тепломассобмена.

И Рейнольдс здесь играет первую скрипку. Был случай,  когда нам умные ребята в трубки кожухотрубных ТО поставили проволочную  насадку типа ершика  для чистки труб - теплообмен  радикально улучшился...

"Ершик" этот называют интенсификатором теплообмена или турбулизатором потока (ну, есть и другие названия).
Обеспечивают радикальное улучшение теплообмена в случае, когда изначальный режим течения - ламинарный. Установка этого Йоршика, обеспечивает перевод режима течения в турбулентный (или переходный).
Вот один из разработчиков (представитель в России) этих штук: http://hiprom.ru/

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 часов назад, Александр Москаленко сказал:

Мне это тоже не нравится. Так вот при вращательном движении жидкости образуются своеобразные жгуты - порядка 5-6 шт., которые вращаются ещё вокруг своей оси, и одновременно весь поток воащается, т.е . происходит сложное поступательно-вращательное движение потока. Все слои жидкости очень быстро меняют положение в пространстве, происходит постоянный контакт практически всех слоёв слоёв среды со стенками трубки в единицы времени намного меньшие, нежели при ламинарном потоке, отсюда укоренный теплообмен.

Это не моё, описание всех этих процессов можно найти в и-нете. Выпускаются теплообменники на основе таких процессов, российскими фирмами. А что китайцы не могут объяснить, что там происходит, так это их проблемы, нечего тупо копировать.

Ламинарный поток наблюдается далеко не всегда.
И при проектировании аппаратов этот режим довольно редко закладывается в расчет (ну, если расчет процесса теплопередачи производится). В реальных аппаратах этот режим бывает, но это наблюдается преимущественно в трубчатых аппаратах (воздушники, кожухотрубчатые теплообменники), а не в пластинчатых.
 

В интернете много чего можно найти..... 
Эта информация есть в профильной литературе?

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, Дмитрий Загоруйко сказал:

Это теория и к ней вопросов нет. Другое дело, что нужно поискать теплообменник, где был соблюдался ламинарный режим

1. Охлаждение относительно вязких жидкостей (масла, гликоли и т.п.) в воздушных холодильниках.
2. Рекуперативные теплообменники и водяные холодильники работающие на тех же вязких средах.
Еще бывают: ошибки при проектировании теплообменников (неверное выбранные число ходов по трубам или количество аппаратов) и работа блоков/узлов/установок при сильно заниженных (относительно проектных) производительностях.

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 минуты назад, Андрей Светов сказал:

Вот один из разработчиков (представитель в России) этих штук: http://hiprom.ru/

Да,  они  их  продают. Но разработчики - в  "туманном Альбионе",   почти  семейная   компания...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, Юрий Морошкин сказал:

Да,  они  их  продают. Но разработчики - в  "туманном Альбионе",   почти  семейная   компания...

Да, я в курсе. 
Они мне несколько лет назад жаловались, что китайцы активно копируют их продукцию. Т.е. в-принципе есть альтернатива :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 минуты назад, Андрей Светов сказал:

Да, я в курсе. 
Они мне несколько лет назад жаловались, что китайцы активно копируют их продукцию. Т.е. в-принципе есть альтернатива :)

Скопировать  их  продукцию  нет  никакой  проблемы -  станок  с  ЧПУ  для  плетения  и  подходящая  проволока.  Но главное-то у  них  в  головах -  отчеты  о  натурных  испытаниях  конструкций  насадок  и  методики  расчета.    В  свое  время   я  им   поставил  очень  жесткие  условия  по финансовой  ответственности  за  точность  расчетов (они дали гарантию  по  дельта t  на  горячей  и  холодной  сторонах  ТО).  Ребята  свою  гарантию  выдержали  с  точностью  +/- 0 градусов...

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Андрей Светов сказал:

Ламинарный поток наблюдается далеко не всегда.
И при проектировании аппаратов этот режим довольно редко закладывается в расчет (ну, если расчет процесса теплопередачи производится). В реальных аппаратах этот режим бывает, но это наблюдается преимущественно в трубчатых аппаратах (воздушники, кожухотрубчатые теплообменники), а не в пластинчатых.
 

В интернете много чего можно найти..... 
Эта информация есть в профильной литературе?

Вот  это профильная литература?  https://arxiv.org/pdf/1602.00323

Правда, она из Интернета, да еще и авторы Ya-Ling He и Yuwen Zhang... Те самые, что вдвоем к Александру в гости заходили и выказали себя совсем нулевыми плагиаторами. Хотя песни под гитару поют неплохо)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Про ламинарный режим и так, и не так. Для вязких сред все зависит от наличия примесей, теплоносителя по другую сторону трубок. И это все больше все-таки зависит от гидравлических сопротивлений аппарата, хотя даже в сложных условиях нужно минимума ламинарности.

И еще. Когда говорим про конденсаторы, не стоит забывать про двухфазный поток, е если жидкость там имеет ламинарный режим, то паровая фаза - никак нет. И про уменьшение количество паровой фазы по ходу аппарата не стоит забывать

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Михаил Болдырев сказал:

И совсем по простому здесь: https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_transfer_enhancement

Там же и ссылочки на литературу, с которой можно начать углубляться.

А "ершик" - это, видимо, вот это:Картинки по запросу heat exchanger enhancement wire coil

Да,  похожи,  а средний прямо один из тех. На концах установливаются элементы крепления к трубной решетке. Кстати вставлять их надо определенным образом по отношению к направлению потока...

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 часов назад, Михаил Болдырев сказал:

Вот  это профильная литература?  https://arxiv.org/pdf/1602.00323

Если серьёзно - для меня нет...

Подробно переводить статью нет времени.
Пробежался "по диагонали". Судя по рисункам, там речь идет о влиянии местных сопротивлений на турбулизацию потока. 
Как я понял, Вы писали о повышении эффективности теплоотдачи при движении потока по спиральным/закручивающимся каналам (если не так, то прошу поправить). По-моему, то что в статье совсем не этот случай.

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 часа назад, Юрий Морошкин сказал:

Скопировать  их  продукцию  нет  никакой  проблемы -  станок  с  ЧПУ  для  плетения  и  подходящая  проволока.  Но главное-то у  них  в  головах -  отчеты  о  натурных  испытаниях  конструкций  насадок  и  методики  расчета.    В  свое  время   я  им   поставил  очень  жесткие  условия  по финансовой  ответственности  за  точность  расчетов (они дали гарантию  по  дельта t  на  горячей  и  холодной  сторонах  ТО).  Ребята  свою  гарантию  выдержали  с  точностью  +/- 0 градусов...

Согласен. Потому они и жаловались...
У меня тоже с ними положительный опыт взаимодействия.

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 часов назад, Михаил Болдырев сказал:

И совсем по простому здесь: https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_transfer_enhancement

Там же и ссылочки на литературу, с которой можно начать углубляться.

А "ершик" - это, видимо, вот это:Картинки по запросу heat exchanger enhancement wire coil

Похоже на то. См. вложение.
Турбулизаторы, кстати, могут устанавливаться как в трубах, так и в межтрубных пространствах. Где-то у меня были их картинки...

Система hiTRAN.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 минут назад, Андрей Светов сказал:

Турбулизаторы, кстати, могут устанавливаться как в трубах, так и в межтрубных пространствах.

Про  межтрубное  не  слышал. Там,  скорее  всего,  количество,  свободное  сечение  и профиль  перегородок...

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 часа назад, Алексей Панкин сказал:

Про ламинарный режим и так, и не так. Для вязких сред все зависит от наличия примесей, теплоносителя по другую сторону трубок. И это все больше все-таки зависит от гидравлических сопротивлений аппарата, хотя даже в сложных условиях нужно минимума ламинарности.

И еще. Когда говорим про конденсаторы, не стоит забывать про двухфазный поток, е если жидкость там имеет ламинарный режим, то паровая фаза - никак нет. И про уменьшение количество паровой фазы по ходу аппарата не стоит забывать

 

Режим течения (лиминарный/ переходный/ турбулентный) зависит от:
- варианта течения среды (прямые трубы и каналы/ поперечное обтекание труб/ и т.п.)
- числа Рейнольдса. Рейнольдс зависит (в том числе) от скорости среды и её вязкости.

Хорошее замечание.
Если посмотреть "классиков" (например: Павлов, Романков, Носков "Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии), то у них не выделяются ламинарный/ турбулентный режимы течения при конденсации и кипении сред. Возможно, это всё учтено в расчетных зависимостях, которые они предлагают для расчетов
Когда я начинал работать с теплообменной аппаратурой (лет 10 назад это было) и считал "в рукопашную", меня этот слой конденсата, скажем так, сильно смущал. Поэтому, я его учитывал в расчетах как дополнительное сопротивление теплопередаче (где-то в литературе нашел такие рекомендации). 
HTFS, по-моему, считает режимы течения пленок конденсата.

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 минуту назад, Юрий Морошкин сказал:

Про  межтрубное  не  слышал. Там,  скорее  всего,  количество,  свободное  сечение  и профиль  перегородок...

В приложении материалы по турбулизаторам (надеюсь, С.М. Сивуха меня простит - это из его презентации :)).
См. стр. 4-5.

Сивуха С.М. -Повышение энергоэффективности нефтехимических производств турбулизаторы.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

25 минут назад, Андрей Светов сказал:

В приложении материалы по турбулизаторам (надеюсь, С.М. Сивуха меня простит - это из его презентации :)).
См. стр. 4-5.

Сивуха С.М. -Повышение энергоэффективности нефтехимических производств турбулизаторы.pdf

Конечно  простит,  Вам  еще   можно  ему  счет  за  рекламу  выставить.:smile:  Но  все же  стр.4  -  это  перегородки,  а  стр.5 -  снижение  отложений (по  их  пониманию).  Я  как-то с  ними  на  эту   тему (интенсификация теплоотдачи  на  уже  изготовленном  трубном пучке  со  стороны  корпуса)  беседовал  -  говорят  вариантов  мало  т.к.  этот  параметр  почти  всегда  значительно  выше чем  со  стороны  трубного  пространства  и  без  переделки или  замены пучка  практически  эффекта  нет...

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, Андрей Светов сказал:

Режим течения (лиминарный/ переходный/ турбулентный) зависит от:
- варианта течения среды (прямые трубы и каналы/ поперечное обтекание труб/ и т.п.)
- числа Рейнольдса. Рейнольдс зависит (в том числе) от скорости среды и её вязкости.

Хорошее замечание.
Если посмотреть "классиков" (например: Павлов, Романков, Носков "Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии), то у них не выделяются ламинарный/ турбулентный режимы течения при конденсации и кипении сред. Возможно, это всё учтено в расчетных зависимостях, которые они предлагают для расчетов
Когда я начинал работать с теплообменной аппаратурой (лет 10 назад это было) и считал "в рукопашную", меня этот слой конденсата, скажем так, сильно смущал. Поэтому, я его учитывал в расчетах как дополнительное сопротивление теплопередаче (где-то в литературе нашел такие рекомендации). 
HTFS, по-моему, считает режимы течения пленок конденсата.

Когда начинал считать теплообменники, тоже делал это именно ручками и было это лет этак 12-13 назад. От чего зависит режим истечения - я знаю не меньше вашего. Я лишь указал, почему его могут выбрать, но даже приведенных вами средах приводит и к проблемам эксплуатации, и к проблемам теплообмена.

По поводу конденсатора (кипятильника) нужно не только учитывать скорости в расчетах - нужно учитывать режим течения двухфазного потока (распределению паровой и жидкой фаз). Расчетные программы для теплообмена опираются на критериальные уравнения в том числе с учетом этих режимов. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, Юрий Морошкин сказал:

Про  межтрубное  не  слышал. Там,  скорее  всего,  количество,  свободное  сечение  и профиль  перегородок...

Юрий Георгиевич, зачастую для интернсификации теплообмена в межтрубном пространстве нужно изменить скорость потока. Конечно, применение винтовых перегородок уменьшает отложения и равномернее распределяют скорость и исключает перпендикулярное изменение направления движения потоков - это в том чиле позволяет либо нарастить скорость, что положительно сказывается на теплообмене и размерах аппарата.

Если не говорить о винтовых перегородках -  то можно немного покрутить с перпендикулярными. Были варианты, когда для увеличения скорости приходилось немного помучится.

Также еще всегда нужно внимательно относится к тому, что для многоходового кожухотрубчатого теплообменика нет ни чисто перекрестного (за исключением ребойлеров), ни противотока (за исключением одноходового без перегородок). Это очень актуально становится тогда, когда потоки значительно меняют свою температуру. Вот тут уже воль на выдумку хитра: я однажды в 2 раза сократил и длину, и диаметр применив различные перегородки. И работает - и даже лучше того, что был в разы больше до него. 

Но я говорил о классике. Прогресс не стоит на месте. Будучи проектировщиком очень скептически относился к интенсификаторам разного рода, сейчас же, например, вариант применения оребренных трубок в теплообменнике газ-газ для меня является обычным явлением.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 23.11.2016 в 15:58, Алексей Панкин сказал:

Когда начинал считать теплообменники, тоже делал это именно ручками и было это лет этак 12-13 назад. От чего зависит режим истечения - я знаю не меньше вашего. Я лишь указал, почему его могут выбрать, но даже приведенных вами средах приводит и к проблемам эксплуатации, и к проблемам теплообмена.

По поводу конденсатора (кипятильника) нужно не только учитывать скорости в расчетах - нужно учитывать режим течения двухфазного потока (распределению паровой и жидкой фаз). Расчетные программы для теплообмена опираются на критериальные уравнения в том числе с учетом этих режимов. 

Не понял суть фразы из Вашего предыдущего поста "Для вязких сред все зависит от наличия примесей, теплоносителя по другую сторону трубок. И это все больше все-таки зависит от гидравлических сопротивлений аппарата, хотя даже в сложных условиях нужно минимума ламинарности". Также как и фразу, выделенной в цитируемом посте (в контексте переписки в данной теме).

Я об этом и написал.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 23.11.2016 в 12:07, Юрий Морошкин сказал:

 

Конечно  простит,  Вам  еще   можно  ему  счет  за  рекламу  выставить.:smile:  Но  все же  стр.4  -  это  перегородки,  а  стр.5 -  снижение  отложений (по  их  пониманию).  Я  как-то с  ними  на  эту   тему (интенсификация теплоотдачи  на  уже  изготовленном  трубном пучке  со  стороны  корпуса)  беседовал  -  говорят  вариантов  мало  т.к.  этот  параметр  почти  всегда  значительно  выше чем  со  стороны  трубного  пространства  и  без  переделки или  замены пучка  практически  эффекта  нет...

Я подумаю об этом :)
Интенсификатор по факту представляет собой перфорированную решетку, которая "растянута" по диагонали и "натягивается" на трубный пучек снаружи. На мой взгляд (м.б. у разработчика другое мнение) он эффективно применим при продольном обтекании потоком трубного пучка. Например в аппаратах типа "газ-газ" по ГП 595.00...
В-целом, думаю, они правы - интенсификация теплообмена по межтрубному пространству менее эффективна (в сравнении с трубным), т.к. режим турбулентного течения при поперечном обтекании трубного пучка достигается при значительно меньших скоростях (чем при течении среды в трубах). А увеличение расчетных скоростей в межтрубных пространствах (при необходимости), обеспечивается уменьшением расстояний между перегородками (большинство ТУ допускают такие изменения в стандартизированные конструкции). Поэтому, в межтрубном пространстве сложнее добиться того эффекта, которого они достигают в трубах.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 23.11.2016 в 16:13, Алексей Панкин сказал:

...  применения оребренных трубок в теплообменнике газ-газ для меня является обычным явлением.

Буду признателен, если поделитесь опытными данными по потерям давления в межтрубных пространствах при использовании оребрения в аппаратах данного типа.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this