Теплоотдача в изогнутых трубах при сверхкритических давлениях веществ Мусаев, Имамгасан Вели Оглы

Введение к работе

Актуальность тоня. Вещества при сверхкритических давленнях (СКД) широко применяются е энарготикэ^ химической прошшлошгости, в систолах охлаждения ракотішх двигателей, в транспорто и хране-иш газа и других отраслях современной техники. Особый интерес представляет использование углеводородов в качестве теплоносителя в различных установках при ОД. Исследование теплообмена при СКД веществ связано с развитием энергетической и химической промідмеи-ностя. Повшвонде параметров тохнологнчоскях процессов, а такте конструктивные изменения теплообменннх аппаратов, использугапгхся в" энергетической и химігчссь'ой промі/плеішости способствуют увеличении производительности и экономичности этих установок,

Теплообмешше аппараты со змоевпковнми каналами по конструктивно-технологическим и эксплуатационным характеристикам- вначитель-но превосходит прямогрубгше теплообменники, применяемые В рпЗЛИЧ-ннх областях промюплонности. К достоинствам змеовиковых теплообмен-1шх аппаратов следует отнести та компактность, сравнительно простую компенсацию температурних деформация и более высокую интенсивность теплоотдачи по сравнению с прямотрубнпми топлообмешшками. Применение ароматических углеводородов в различннх теплообменных аппаратах химической промышленности, а также перспективность применения ее в автономное парогурбкшшх установках, работящих при СКД, требует изучения закономерности теплоотдачи в змеевикопых трубах.

Теплоотдача аромагпчесгах углеводородов при СКД веществ в основном исследовала в прямих трубах и отсутствуют рекомендации для расчетов коэффициента теплоотдачи в изогнутых трубах. Актуальным является экспериментальное исследование процесса теплоотдачи в зкеевиковых трубах пря СКД в широких інтервалах "изменения режимных параметров, а также разработка методов расчета локальных ко-эВДициентов теплоотдачи, которые нужны для проектирования тепло-обманных- аппаратов, работающих в различннх отраслях современной техники.

Цель работы; - экспериментальное исследование и установление основной закономерности теплоотдачи пря движении толуола СКД в вертикальных вмеовиках, и предложение расчетной рекомендации.

_ 4 -

Задачи исследования: I. Экспериментальное иселедотэанпэ п /стшюелонио закономерностей теплоотдачи толуола при СЗД в Рертя-кально рясполояошю.'/ змеевике ъ широких ингорьалсх оокгалпяс параметров. 2. Определения температурних ролимов стенки для лнутреь-НЕХ к нарукних першетров и влияние изг.'еиояіш диаметра змеевика на теплоотдачу. 3. Исследование изменения коэффициента теплоотдачи для разных гюперочтос сечени" змеевика ивыявление влияния свободной конвенции на ин-генеэткооти теплоотдачи. 4; Предложение расчетной рекомендации.

Научная новизна:

1. Получены ноше опитана данные по теплоотдаче при широком интервале изменения температуры столки (. t_c s= 0 * 6С0С)' в верти-дельноіі м/.ееваково1! rpydc при СКД толуола.

2. Установлено, в змеевнковсп трубе процесс теплоотдачи происходит кнтенопЕїгпо, чш в прямой трубе, и с укотылорнск днауетра змеевика теплоотдача узеличигаотся.

3. Обнаружено, что на розных участках вертикального згоевика . изменение теплоотдачи неодинаково. С увеличен;^ тпплозого потока, в верхней части змеевика теплоотдача уменьшается, в нижне- пасти ' ого увеличивается.

4. Установлен влияние свободное конвекція на теплоотдачу. Под влиянием свободно!! конвекция изменяется іштонсигность теплоотдачи Б верхней и кешеи чаелг зг.'еоггта. С упелетпггпм кассового расхода ( lit > ЕОСО) влияние свободной когазокцга нч тогиюотдачу ослабляется.

5. Виявлено изменение теплоотдачи по скруяности труби змеевика. До температури t_t < 150С макете'тльно о значение теплоотдачи оЗндруаиваагся на нерхно? части змеовика/С увел::чотп:пк тепло— .вого njTOKa максимальное з^утно теплоотдачи сделается в япэдгао сгр_рону змеевика.

S. Предложены крнтериалъше уравнетгня для определения локальних значенні! KO0i'f'Itn.',i:oitTa теплоотдачи и температури стенки.

Практігческпя ценность пяоотн. Продло^оишс тїпсчртїП'є рпкп-мепдаїгго для определения локального зппччіг.ія коо"і"'*ц^-,сі'тп теплоотдачи и температуры стоики s змветяп'от-их трубг.г пул С!','. позволяют проокг'.гровать экопомнчнне г. гс-т.татпго тгтгаобт'еігт'-¹ nv-rrri-тн с опт*л/.слт.ш:.:у ларг.«етр:імн теплообмена, обоспо'лта:-?, ,: ;}--.>--пуп их работу.

Реализация рпзультптоЕ работа. Результат» настояхдого исследования внодрода в Сумгалтском Государственном Предприятии "KRI-Щ", что позволяет установить повшокив о? фиктивности технологических процессов к оптимизации рехшма работа теплообменник аппаратов, которне обеспечивают ях надежную и эноношгепуп работу. Автор залипаетї

6. Ешшленний закономерности температурного рожпма стенки по няруяноку я гнутреинсму пердаетру эмэввика п зависимость со от плотности теплового потока.

7. Изменение теплоотдачи по окружности трубы, it на разных участках змеевика, а также зависимость со от плотности теплового потока.

8. Рекомендация тіо расчету локальних значений коэффициента теплоотдачи, я температури стенки до t_t < 150С.

9. Установленные закономерности ялияния свободной ІЮНВ9КЦИЙ на интенсивность теплоотдачи и'расчетные рекомендации для опрэде-леная локальних зпачешв коэффициента теплоотдачи с учетом свободной конвекции. '

Апробация рабогн. Основино результат» диссертационной работы докладывались и обсуждались на: ,

I, XI Республиканской научной конференция аспирантов ВУЗої Азербайджана, г.Баку, 1989 г.; 2, 8-ой Всесоюзной конференции ^л Двухфазннй поток в энергетических млинах.и аппаратах", г.Ленинград» ISSD г.; 3, Научно-технической конференции Азербайджан-ской Нефтяной Академии," Г.Баку, Ї99І г.; 4. 1-ом Международном симпозиуме " Энергия, экология, экономия", Г.Бону, IS9I г.

Публикации., Но материалам диссертации опубликовано 8 по-чаткнх работ.

Структура и объем работы, диссертация состоят из введения, четырех глав, шродов, спя ска литоратурн и приложения. Работа изложена на ITS страницах магаиноггасного текста с 52 рисунками и 4 таблицами якспержшталыпга данннх. Список литоратурн состоит из ІС8 наименований.