Разработка и испытания конструкции опытного образца калорифера и стендовой установки для исследования его гидродинамических и теплотехнических параметров

Основная задача в области теплоэнергетики, химической, горнодобывающей и атомной промышленности - создание высокоэффективных теплообменных приборов и аппаратов. Доля теплообменных аппаратов в общей массе машины составляет 70 – 80%, а расход энергии при эксплуатации оборудования в большой степени зависит от эффективности теплогидравлических процессов, происходящих в теплообменных аппаратах.Однако, не смотря на множество существующих технических решений, потребители импортных и российских теплообменных аппаратов (в частности – калориферов) по-прежнему не довольны их работой ввиду того, что:- в случае выхода из строя (забивки, замерзания) хотя бы одной из труб калорифер полностью теряет работоспособность;- аппараты уязвимы к перемерзанию трубок из-за малой скорости потока теплоносителя;- возникает вынужденная необходимость работы на повышенных температурах водяного контура, либо на больших расходах, что значительно снижает экономичность калорифера;- невозможно регулировать теплопроизводительность аппаратов путем дросселирования из-за опасности их перемерзания по причине уменьшения скорости движения воды по трубам;- при работе нескольких калориферов необходимо их последовательное соединение для обеспечения равенства расходов воды по всем устройствам;- невозможно контролировать состояние внутренних поверхностей теплообменных труб при их забивке отложениями, что приводит к непрогнозируемым аварийным ситуациям.Коллектив исполнителей НИОКР разработал новый тип теплообменных аппаратов, основной отличительной особенность которых являются:а) конструкция:- тангенциально-щелевой переход в теплообменные трубы для закручивания потока и его турбулизации с целью значительного увеличения скорости движения теплоносителя, увеличения коэффициента теплоотдачи, исключения возможности отложений внутри труб;- перекрестно-противоточная схема движения теплоносителей за счет последовательного соединения трубок в модулях и их параллельного соединения в калориферных секциях, что исключает возможность их перемерзания .б) оребрение трубок методом деформирующего резания:- увеличение площади наружной теплообменной поверхности трубок до 14 раз;- исключение низкотехнологичных при изготовлении и малоэффективных биметаллических трубок (сталь-алюминий) из конструкции калорифера.