Авторы: Азизов Дилшод Хабибуллаевич, Салохиддинов Бахром Ильхом угли

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №9 (113) май-1 2016 г.

Дата публикации: 04.05.2016

Статья просмотрена: 20 раз

Библиографическое описание:

Азизов Д. Х., Салохиддинов Б. И. Повышение эффективности и энергосбережения в холодильных машинах // Молодой ученый. — 2016. — №9. — С. 93-96.



Интенсификация теплообмена в конденсаторах холодильных машин дала возможность увеличить её производительность и уменьшить расход электрической энергии.

В химической промышленности Республики широко используется холодильные и криогенные системы. В этих системах большую часть оборудования занимают теплообменные аппараты различных видов.

Характерной чертой развития народного хозяйства является постоянный рост его энергетической базы, энерго-ресурсосбережения технологических процессов и оптимизация теплообменных процессов и систем. Экономия расходов топливно-энергетических ресурсов может быть достигнута как за счёт интенсификации процессов теплообмена в теплообменной аппаратуре, так и в результате рационального использования вторичных энергоресурсов [1].

Наиболее приемлемым и эффективным методом интенсификации является использование накатанных труб в теплообменных аппаратах (рис.1). Применение труб с кольцевыми канавками (накатанных труб) позволяет интенсифицировать теплообмен, как с наружной, так и с внутренней стороны трубы [2,3,4,5].

Исследование интенсификации теплообмена при конденсации рабочих веществ на трубах с кольцевыми канавками, а также анализ работы холодильной установки с эффективным конденсатором представляет как научный, так и широкий практический интерес.

Рис. 1. Продольный разрез накатанной трубы

Для проведения исследований в Ташкентском государственном техническом университете была создана специальная экспериментальная установка. Она представляет собой одноступенчатую холодильную машину на базе поршневого компрессора КСТ-3,2 с системами подачи воды в конденсатор типа «труба в трубе» и хладоносителя в испаритель типа «труба в трубе».

Для определения эффективности конденсатора с накатанной трубой, исследования холодильной установки сначала проводились над гладкотрубным конденсатором. Затем гладкотрубный конденсатор был заменён на конденсатор с накатанной трубой со следующими геометрическими показателями: 0.93; 0.7.

После обработки опытных данных определялись холодопроизводительность установки Qo и электрическая мощность компрессора Nэл.

Холодопроизводительность и электрическая мощность компрессора представлены на рис. 2 и рис.3 в виде зависимостей и . Для выявления эффективности конденсатора с накатанной трубой на этих же рисунках приводятся данные установки полученные с гладкотрубным конденсатором. Сравнение этих параметров показало:

— Холодопроизводительность установки, в которой применён конденсатор с накатанной трубой, на 2  7 % выше холодопроизводительности установки с гладкотрубным конденсатором.

36

Рис. 2. Изменение холодопроизводительности установки от температуры кипения. При числе Рейнольдса воды: 1 — Re в = 1600; 2 — Re в = 7600; □ — конденсатор с гладкой трубой; ○ — конденсатор с накатанной трубой.

— За счёт применения накатанной трубы в конденсаторе электрическая мощность, потребляемая компрессором, снизилась на 3  7,5 % при Reв = 1600 7600.

Получение такого положительного эффекта связано с понижением температуры конденсации установки при применении в конденсаторе накатанной трубы вместо гладкой.

3737б

Рис. 3. Изменение электрической мощности компрессора от температуры кипения. При числе Рейнольдса воды: 1 — Re в = 1600; 2 — Re в = 7600; □ — конденсатор с гладкой трубой; ○ — конденсатор с накатанной трубой

Применение в конденсаторе накатанной трубы вместо гладкой позволило не только увеличить холодопроизводительность установки, но и дало возможность экономить расход воды через аппарат, что непосредственно приводит к экономии энергии на перекачку этой воды. Это наглядно видно на рисунке 4. В нём изображено зависимость холодопроизводительности от расхода воды в конденсаторе .

312

Рис.4. Зависимость холодопроизводительности установки от расхода воды в конденсаторе: □ — конденсатор с гладкой трубой; ○ — конденсатор с накатанной трубой.

К примеру, для получения холода 0.78 кВт при температуре кипения - 11 оС на установке с гладкотрубным конденсатором расход воды должен быть 180.72 кг/час, а на установке, где применяется конденсатор с накатанной трубой, это значение равно 48,6 кг/час, что в 3,72 раза меньше.

Заключение

Наиболее приемлемым и эффективным методом интенсификации является использование накатанных труб в теплообменных аппаратах. Применение труб с кольцевыми канавками (накатанных труб) позволяет интенсифицировать теплообмен, как с наружной, так и с внутренней стороны трубы.

Применение труб с кольцевыми канавками в конденсаторе холодильных машин позволяет увеличить холодопризводительность машины и уменьшить потребление энергии в компрессоре.

Литература:

  1. Кафаров В. В., Мешалкин В. П., Гурьева Л. В. Оптимизация теплообменных процессов и систем. — М.: Энергоатомиздат. 1988. — 192с.
  2. Повышение эксергетического КПД водяных конденсаторов холодильных машин путём применения труб с кольцевыми канавками / Муминов А. М., Каримов К. Ф., Азизов Д. Х., Карабаев А. С., Алиев Б. А. // XIII Школа — семинар молодых учённых и специалистов под руководством академика РАН А. И. Леонтьева «Физические основы экспериментального и математического моделирования процессов газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках».Санкт — Петербург. 2001. с. 245–247.
  3. Кутателадзе С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление. Справоч. пособие. — М.: Энергоатомиздат. 1990. — 397с.
  4. Интенсификация процесса теплообмена при пленочной конденсации паров веществ на наружной поверхности горизонтальных накатанных труб / С. Г. Закиров, В. И. Цой, В. В. Галаган, К. Ф. Каримов // Труды I — ой Национальной конференции по теплообмену. Том 8, Москва, 1994 г. с. 218–221.
  5. Калинин Э. К. и др. Эффективные поверхности теплообмена. М.: Энергоатомиздат, 1998 г. 408 с.
Основные термины (генерируются автоматически): накатанной трубой, гладкой трубой, гладкотрубным конденсатором, кольцевыми канавками, Применение труб, холодопроизводительности установки, эффективным методом интенсификации, электрическая мощность компрессора, числе Рейнольдса воды, внутренней стороны трубы, холодильных машин, холодильной установки, конденсатор типа «труба, холодопроизводительность установки, расход воды, теплообменных аппаратах, конденсатором расход воды, гладкотрубный конденсатор, применён конденсатор, интенсификации процессов теплообмена.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос