Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений
Рассмотрена задача теплового и гидравлического расчетов пластинчатого теплообменника с учетом появления загрязнений на теплопередающей поверхности. Предложено использовать линейное соотношение роста отложений во времени. Приводится сравнение расчетных значений с известными решениями. Достоверность з...
Saved in:
| Published in: | Проблемы машиностроения |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99058 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений / Г.Л. Хавин // Проблемы машиностроения. — 2012. — Т. 15, № 3-4. — С. 61-67. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860115997081468928 |
|---|---|
| author | Хавин, Г.Л. |
| author_facet | Хавин, Г.Л. |
| citation_txt | Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений / Г.Л. Хавин // Проблемы машиностроения. — 2012. — Т. 15, № 3-4. — С. 61-67. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы машиностроения |
| description | Рассмотрена задача теплового и гидравлического расчетов пластинчатого теплообменника с учетом появления загрязнений на теплопередающей поверхности. Предложено использовать линейное соотношение роста отложений во времени. Приводится сравнение расчетных значений с известными решениями. Достоверность зависимостей продемонстрирована для расчета пластинчатого подогревателя сахарного сока. Сделан вывод о возможности применения предложенных расчетных соотношений для прогнозирования работы пластинчатого теплообменника.
Розглянуто питання теплового та гідравлічного розрахунків пластинчатого теплообмінника з урахуванням появи забруднень на поверхні теплопередачі. Запропоновано використовувати лінійне співвідношення зростання відкладень у часі. Проведено порівняння розрахункових залежностей з відомими розв’язками. Вірогідність залежностей продемонстровано для розрахунків пластинчатого підігрівника цукрового соку. Зроблено висновок щодо можливості застосування запропонованих розрахункових співвідношень для прогнозування роботи пластинчатого теплообмінника.
The heat and hydraulic calculation problem of plate heat exchanger subject to fouling appearance on heat exchanger area is considered. The linear correlation for deposit growth in the time is proposed. The comparison of calculation values with other references is presented. The reliability of relationships is demonstrated for plate heater of sugar juice. The resume about possible of using of proposing relationships for prediction time operation of plate heat exchanger is made.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:36:05Z |
| format | Article |
| fulltext |
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2012, Т. 15, № 3–4 61
УДК 66.045.01
Г. Л. Хавин, канд. техн. наук
Национальный технический университет «ХПИ»
(г. Харьков, e-mail:gennadiy.khavin@mail.ru)
ТЕПЛОВОЙ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПЛАСТИНЧАТЫХ
ТЕПЛООБМЕННИКОВ С УЧЕТОМ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Рассмотрена задача теплового и гидравлического расчетов пластинчатого теплооб-
менника с учетом появления загрязнений на теплопередающей поверхности. Предложе-
но использовать линейное соотношение роста отложений во времени. Приводится
сравнение расчетных значений с известными решениями. Достоверность зависимостей
продемонстрирована для расчета пластинчатого подогревателя сахарного сока. Сде-
лан вывод о возможности применения предложенных расчетных соотношений для про-
гнозирования работы пластинчатого теплообменника.
Розглянуто питання теплового та гідравлічного розрахунків пластинчатого теплооб-
мінника з урахуванням появи забруднень на поверхні теплопередачі. Запропоновано ви-
користовувати лінійне співвідношення зростання відкладень у часі. Проведено порівнян-
ня розрахункових залежностей з відомими розв’язками. Вірогідність залежностей про-
демонстровано для розрахунків пластинчатого підігрівника цукрового соку. Зроблено
висновок щодо можливості застосування запропонованих розрахункових співвідношень
для прогнозування роботи пластинчатого теплообмінника.
Вступление
Массовое внедрение в промышленность и коммунальное теплоснабжение пластин-
чатых теплообменников потребовало интенсивного изучения процесса образования отложе-
ний на поверхности пластин, создания математических моделей образования депозита и ме-
тодов проектирования пластинчатых аппаратов. Фактически в настоящее время прогнозиро-
вание величины загрязнения и ее корректный расчет являются нерешенной проблемой в те-
плопередаче. Поэтому изучение процессов теплопередачи при загрязнении поверхности и
развитие методов расчета являются актуальными научными задачами, имеющими важное
практическое значение в промышленности.
Состояние проблемы и формулировка задачи
Сложность создания надежных методов расчета заключается не только в существо-
вании различных механизмов образования отложений [1], но и в многообразии факторов,
влияющих на процесс появления депозитов при реализации того или иного механизма обра-
зования отложений. Большинство исследований в этом направлении носят эксперименталь-
ный характер с последующим обобщением полученных результатов. Среди них можно от-
метить исследование по изучению появления и поведения дисперсных отложений [2]. Были
проведены многочисленные эксперименты для промышленно выпускаемых пластин тепло-
обменников с углом наклона гофрировки 30 и 60°. В результате обработки полученных ре-
зультатов сделан вывод об асимптотическом поведении термического сопротивления отло-
жений во времени. Наиболее существенным параметром, оказывающим влияние на процесс
загрязнения, является скорость потока. В работах [3, 4] исследован процесс отложения
сульфата кальция в каналах пластинчатого теплообменника с шевронной гофрировкой и уг-
лом наклона гофры 60°. Была проведена серия экспериментов по изучению влияния скоро-
сти потока на характер и величину появления депозитов при неизменных остальных пара-
метрах процесса. Также наблюдался асимптотический характер изменения термического
сопротивления загрязнений. Это происходит после достижения скоростью потока достаточ-
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2015, Т. 15, № 3–4 62
но высокого значения, обеспечивающего определенный уровень касательного напряжения
на стенке.
Пластинчатые теплообменники в большинстве случаев меньше подвержены загряз-
нению, чем другие виды, например кожухотрубчатые. Для традиционных кожухотрубчатых
теплообменников с гидравлическим диаметром порядка 25 мм как типичные значения вели-
чины фактора загрязнения Rf рекомендуются Tubular Exchanger Manufacturers Association
(TEMA), где представлены требования для избыточной поверхности вплоть до 40% загряз-
нения. Это давно признано, однако применение рекомендаций ТЕМА для компактных пла-
стинчатых теплообменников может давать завышенную величину, что приводит к неверно-
му определению поверхности теплообмена [5]. Величины, рекомендованные для пластинча-
тых теплообменников, примерно на порядок ниже, чем значения ТЕМА [6].
Постановка задачи и цель работы
Появление загрязнения на теплообменной поверхности приводит к росту термиче-
ского сопротивления передачи тепла через стенку пластины и к росту потерь давления теп-
лоносителей при протекании через пакет пластин. Цель настоящей работы – разработка мо-
дели и метода проектирования пластинчатых подогревателей с учетом появления отложений
на теплопередающей поверхности.
Теоретические положения
Соотношение [7], основанное на предположении, что термическое сопротивление
накипи Rf = Ψ⋅g⋅t, (м2⋅К)/Вт, пропорциональное количеству тепла, для текущего коэффици-
ента теплопередачи Kt, имеет вид
clf KR
clt eKK ⋅−⋅= ; (1)
Rf = Ψ⋅g⋅t, (2)
где Kcl – коэффициент теплопередачи для чистой поверхности, Вт/(м2·К); Ψ – термический
коэффициент накипеобразования для подогревателей [8], м3⋅К/(Вт⋅кг), который характеризу-
ет прирост термического сопротивления Rf в сутки, отнесенный к 1 кг сахарного сока, про-
ходящего за 1 час через 1 м2; g – массовое термическое напряжение нагрева стенки,
кг⋅м/(м2⋅ч); t – время.
Величина Ψ, согласно данным [8], полученным из экспериментальных данных для
промышленных кожухотрубчатых подогревателей сахарного сока, может быть рассчитана
по формуле
Ψ = C⋅w–2,2, (3)
где значение коэффициента С определяется качеством сахарного сока и равно: для диффу-
зионного сока 40⋅10–10, для сока I сатурации 12,6⋅10–10, перед выпарной установкой 3,9⋅10–10.
Массовое термическое напряжение нагрева стенки можно определить из соотноше-
ния
g = w⋅Fch⋅3600⋅ρ⋅lpr/Fh, (4)
где w – скорость сока, м/с; Fch – общая площадь сечения, по которому протекает сок, м2; ρ –
плотность сахарного сока, кг/м3; lpr – приведенная длина пластины, м; Fh – поверхность на-
грева сока, м2.
Используя соотношения (1)–(4), можно рассчитать уменьшение коэффициента теп-
лопередачи теплообменника в течение заданного времени работы. Для трубчатых теплооб-
менников образование отложений на поверхности труб вызывает дополнительное гидравли-
ческое сопротивление за счет уменьшения проходного сечения труб и увеличения их шеро-
ховатости. Для пластинчатых теплообменников с узким проходным каналом, как отмечается
в [6], влияние отложений особенно ощутимо сказывается на увеличении потерь давления.
В работе [9] для компактных теплообменников рекомендуется величина дополни-
тельной поверхности не более 10% от расчетной чистой поверхности. Если записать коэф-
фициент термического сопротивления Rf =δf/λf, где δf – текущая толщина отложений, м; λf –
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2012, Т. 15, № 3–4 63
коэффициент теплопроводности слоя отложений, Вт/(м2·К), для этого случая, то критерий
можно записать в виде
Rf ≤ 0,1/Kcl, (5)
где Кcl – расчетный коэффициент теплопередачи для чистой поверхности.
Для критерия по потерям давления считается, что загрязнение равномерно распреде-
лено по поверхности пластин и имеет одинаковую толщину. Тогда принимается, что толщи-
на слоя отложений уменьшает величину эквивалентного диаметра de, примерно равного уд-
военной высоте гофрировки пластины gap, на удвоенную величину δf. Исходя из величины
дополнительной поверхности не более 10%, для компактных теплообменников с величиной
гидравлического диаметра не более 5 мм можно записать
4⋅δf/de ≤ 0,1. (6)
Для труб и каналов, близких к круглым, коэффициент 4 заменяется на 2. Соотноше-
ние (7) для термического сопротивления загрязнения Rf примет вид
f
e
f
dR
λ⋅
⋅
≤
4
1,0 . (7)
Назначение предельного значения термического сопротивления загрязнению не дает
возможности определить время до остановки аппарата для чистки теплопередающей по-
верхности.
Результаты и обсуждения
В качестве примера, демонстрирующего достоверность предложенных методов, рас-
смотрим расчет пластинчатого подогревателя сахарного сока перед выпариванием, с исполь-
зованием в качестве греющего теплоносителя конденсата. Исходные данные для расчета
принимались следующими: расход сахарного сока Gc = 350000 кг/ч, входная температура
сока t11 = 112 °C, воды t21 = 88 °C, выходная температура сока t12 = 92 °C, воды t22 = 93,3 °C.
Среднее значение теплофизических характеристик сахарного сока для заданного темпера-
турного режима: плотность ρ = 1035 кг/м3, удельная теплоемкость 3966 Дж/(кг⋅К); тепло-
проводность λ = 0,6264 Вт/(м⋅К); динамическая вязкость ν = 0,7174⋅10–3 кг/(м⋅с). Потери
давления по стороне сока принимались 50 КПа.
Примем к установке теплообменник марки М15М производства фирмы «Альфа Ла-
валь», с геометрическими параметрами пластин: высота гофрировки 4 мм; ширина пластины
450 мм; эквивалентный диаметр 8 мм; площадь теплопередающей поверхности пластины
0,62 м2; площадь поперечного сечения канала 1,8⋅10–3 м2; приведенная длина 1,378 м.
Было выбрано 4 аппарата с симметричной компоновкой пластин с числом каналов
nch по стороне сахарного сока 54, 60, 67, 75. Результаты проектирования для теплообменни-
ков по программе CAS 200 представлены в табл. 1.
По значению запаса из табл. 1 можно пересчитать эквивалентное значение сопротив-
ления загрязнения Rf, используя известное соотношение
Таблица 1. Результаты расчета коэффициента теплопередачи и потерь давления
для теплообменников с различной площадью теплопередающей поверхности
Число
каналов
Площадь
теплопе-
редачи, м2
Коэффициент
теплопередачи Kcl
(чистый), Вт/(м2·К)
Коэффициент
теплопередачи Kserv
(с запасом), Вт/(м2·К)
Запас,
%
Потери
давления,
кПа
54 33,48 3698 3216 14,8 48,52
60 37,20 3451 2882 19,8 41,04
67 41,54 3213 2576 24,7 34,65
75 46,50 2985 2302 29,6 29,36
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2015, Т. 15, № 3–4 64
servclf
f
f KK
R 11
−=
λ
δ
= . (8)
Подогреватель сахарного сока работает без остановки в течение всего сезона сахаро-
варения (около 120 дней) и подлежит чистке по окончании этого сезона. Расчет сопротивле-
ния загрязнения Rf из соотношений (2), (5), (6) и (8) представлен в табл. 2. Значение терми-
ческого сопротивления по формуле (7) равно 20⋅10–5 м2⋅К/Вт.
Таблица 2. Значение термического сопротивления загрязнению,
рассчитанное различными методами
Число каналов Rf·105 по формуле (2) Rf·105 по формуле (5) Rf·105 по формуле (8)
54 3,142 2,708 4,016
60 3,550 2,898 5,721
67 4,037 3,112 7,696
75 4,666 3,350 9,940
Таким образом, соотношение (2) дает немного большие значения Rf, чем по рекомен-
дуемой инженерной формуле (5) [9], и намного меньше, чем расчетное по данным табл. 1.
Отсюда можно сделать вывод о том, что выбор теплообменника с 54 каналами по стороне
сока, по всей видимости, является наиболее предпочтительным. Кроме того, такой аппарат
имеет наибольшую скорость в каналах 0,95 м/с. Рассчитанные из соотношения (1) значения
коэффициента теплопередачи для работы теплообменников в течение 120 суток, запас отно-
сительно чистой поверхности и толщина отложений δf представлены в табл. 3 и на рис. 1.
Таблица 3. Результаты расчета коэффициента теплопередачи и толщины отложений для
теплообменников с различной площадью теплопередающей поверхности по соотношению (1)
Число
кана-
лов
Коэффициент
теплопередачи Kcl
(чистый), Вт/(м2⋅К)
Расчетный
коэффициент
теплопередачи Kt, Вт/(м2⋅К)
Запас,
%
δf·105,
м
Скорость
в каналах,
м/с
54 3693 3288 12,3 3,14 0,97
60 3451 3053 13,0 3,55 0,87
67 3213 2822 13,9 4,04 0,78
75 2985 2597 14,9 4,67 0,70
Линейность коэффициента теплопе-
редачи во многом определяется близким к
линейному закону изменению термического
коэффициента накипеобразования Ψ для
больших значений скорости теплоносителя
в каналах теплообменника (табл. 3). Изме-
нения коэффициента накипеобразования Ψ
в области низких и высоких скоростей в
каналах пластинчатого теплообменника
представлены на рис. 2, из которого можно
видеть, что для высоких скоростей тепло-
носителя зависимость для коэффициента
накипеобразования Ψ практически линей-
ная и количественное значение составляет
порядка 10–10.
Используя соотношение (1), можно
рассчитать понижение коэффициента теп-
Рис. 1. Зависимость коэффициента
теплопередачи от времени работы для
теплообменников с различным числом каналов:
1 – 54; 2 – 60; 3 – 67; 4 – 75
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2012, Т. 15, № 3–4 65
лопередачи за заданный промежуток времени и решить задачу определения времени до ос-
тановки теплообменника на чистку. Например, если принять в качестве ограничения потерю
10% величины коэффициента теплопередачи, то для теплообменников со значением каналов
54, 60, 67, 75 (табл. 1) время до достижения коэффициентом теплопередачи 0,9·Kcl будет со-
ставлять 109, 103, 98, 91 суток. Соответственно толщина отложений δf·105 м на поверхности
пластин составит 2,86; 3,05; 3,30; 3,53.
При проектировании теплообменника не менее важным условием его функциониро-
вания является выполнение ограничений по заданным потерям давления при прохождении
теплоносителя через пакет пластин. Потери давления Δp, Па, в пакете пластин рассчитыва-
ются из соотношения
][
2
2
pw
d
l
p
e
pr Δ≤
ρ
⋅⋅ζ=Δ , (9)
где ζ – коэффициент гидравлического трения, являющийся функцией геометрических пара-
метров пластины (гофрировки), который рассчитывается по формуле ζ = B · Re-m, где
Re = w ·de / ν – число Рейнольдса; B, m – постоянные; ν – кинематическая вязкость, м2/с; [Δp]
– допустимые потери давления, Па. С появлением отложений на поверхности пластин вели-
чина Δp начинает расти за счет уменьшения эквивалентного (гидравлического) диаметра de и
изменения коэффициента гидравлического трения ζ.
Общие потери давления складываются из потерь давления в пакете пластин и потерь
давления в портах и присоединениях. Общие потери давления для теплообменников рас-
сматриваемого случая приведены в табл. 1. Потери давления в портах и присоединениях
равны 6,2 КПа [10]. Если принять традиционное допущение для кожухотрубных теплооб-
менников о том, что потери давления возрастают за счет уменьшения проходного сечения на
удвоенную величину отложений, то при условии постоянства расхода теплоносителя полу-
чим для потерь давления значения, приведенные в табл. 4.
Таблица 4. Результаты расчета потерь давления с учетом толщины отложений
для теплообменников с различной площадью теплопередающей поверхности
Число
канна-
лов
Начальные потери
давления в пакете,
КПа
Скорость
в каналах с учетом
отложений, м/с
Расчетные потери
давления в пакете,
КПа
Увеличение
потерь давления,
%
54 42,33 0,98 50,25 18,7
60 34,85 0,88 41,72 19,7
67 28,46 0,79 34,38 20,8
75 23,17 0,71 28,26 22,0
а) б)
Рис. 2. Зависимость коэффициента накипеобразования от скорости в каналах:
а) – область малых скоростей; б) – область больших скоростей
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2015, Т. 15, № 3–4 66
Из практики эксплуатации пластинчатых теплообменников на этой позиции извест-
но, что потери давления к концу сезона сахароварения (примерно 120 дней) [10, 11] могут
достигать 20–25 КПа. Следовательно, можно говорить о том, что рассчитывать потери дав-
ления для пластинчатых теплообменников, исходя из уменьшения величины гидравлическо-
го диаметра, неправильно. Для данного приложения существенную роль играет изменение
коэффициента гидравлического трения, которое происходит по мере роста отложений на
теплопередающей поверхности.
Для вычисления потерь давления можно использовать рекомендации из работы [9],
где предлагается считать предельной величиной рост потерь давления на 20% (Δpn) по срав-
нению с расчетной для чистой поверхности. В табл.5 приведен расчет толщины отложений в
предположении, что рост потерь давления происходит за счет уменьшения эквивалентного
диаметра и уменьшения коэффициента теплопередачи, вычисленного по формуле (8). Зна-
чения толщины отложений вычислялись из соотношения (9) по следующей зависимости:
3/12
1
360043600
2
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
Δ
⋅⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
ρ⋅⋅⋅
⋅
⋅
ρ⋅
⋅⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
ν⋅ρ⋅⋅⋅
⋅
⋅⋅λ−=δ
−
nch
cpl
m
ch
c
ap pbn
G
b
f
bn
GBg .
Таблица 5. Результаты расчета толщины отложений и коэффициента теплопередачи
для теплообменников с различной площадью теплопередающей поверхности
Число
каналов
Потери давления
в пакете Δpn, КПа
Толщина отложений
δf·105, м
Расчетный коэффициент
теплопередачи, Вт/(м2·К)
Запас,
%
54 50,79 5,44 3075 20
60 41,82 6,06 2854 21
67 34,15 6,84 2634 22
75 27,80 7,83 2420 23
Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что использование
в качестве предельной величины 20% приращения потерь давления является более жестким
требованием к изменению коэффициента теплопередачи, чем заложенное в соотношениях
(2) и (5), рис. 3.
Представленные результаты расчета потерь давления вычислены в предположении,
что они имеют место из-за уменьшения эквивалентного диаметра канала. Эти значения не-
сколько ниже, чем возникающие в процессе
реальной работы аппарата. Наличие такой
существенной разницы заключается, по всей
видимости, в том, что по мере роста отложе-
ний происходит изменение коэффициента
гидравлического трения, которое и обеспе-
чивает рост потерь давления.
Заключение
Приведенные соотношения также
хорошо согласуются с известным инженер-
ным подходом, рекомендуемым к использо-
ванию при проектировании пластинчатых
теплообменников. Вычисление потерь дав-
ления, основанное только на предположении
уменьшения эквивалентного диаметра, дает
заниженное значение потерь давления. Не-
обходимо учитывать изменение коэффици-
ента гидравлического трения в межпластин-
Рис. 3. Зависимость коэффициента
термического сопротивления для различного
числа каналов в теплообменнике:
1 – из соотношения (2);
2 – 20% величина роста потерь давления
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2012, Т. 15, № 3–4 67
ных каналах аппарата, что является предметом дальнейших экспериментальных и натурных
исследований. Расчет потерь давления с использованием инженерного подхода с 20%-м за-
пасом дает более близкий результат к реальным потерям давления в процессе эксплуатации.
Таким образом, при проектировании пластинчатых подогревателей в сахарной про-
мышленности можно рекомендовать рассчитывать снижение коэффициента теплопередачи в
течение срока эксплуатации, используя соотношение (1), а расчет потерь давления – исполь-
зуя инженерный подход, основанный на учете 20% по потерям давления.
Работа выполнена при финансовой поддержке Европейского сообщества в рамках
проекта EU project FP7-SME-2010-1-262205-INHEAT.
Литература
1. Пластинчатые теплообменники в промышленности / Л. Л. Товажнянский, П. А. Капустенко,
Г. Л. Хавин, О. П. Арсеньева. – Харьков: НТУ «ХПИ», 2004. – 232 с.
2. Liquid side fouling of Heat Exchangers. An Integrated R&D Approach for Conventional and Novel De-
sign / A. J. Karabelas, S. G. Yiantsions, B. Thonon, J. M. Grillot // Appl. Thermal Eng. – 1997.– № 7 (8–
10). – P. 727–737.
3. Bansal B. Performance of plate heat exchangers during calcium sulphate fouling – investigation with an
in-line filter / B. Bansal, H. Muller-Steinhagen, D. C. Xiao // Chem. Eng. and Proc. – 2000. – № 39.–
P. 507–519.
4. Bansal B. Analysis of ‘classical’ deposition rate law for crystallization fouling / B. Bansal, D. C. Xiao,
H. Muller-Steinhagen // Chem. Eng. and Proc. – 2008. – № 47. – P. 1201–1210.
5. Bott T. R. Fouling of Heat Exchangers / Bott T.R, Elsevier, Amsterdam, 1995. – 325 p.
6. Marriott J. Where and how to use plate heat exchangers / Marriott J. // Chemical Engineering, 1971. –
Vol. 78, № 8. – P. 127–134.
7. Сагань И. И. Борьба с накипеобразованием в теплообменниках / И. И. Сагань, Ю. С. Разладин. –
Киев: Техника, 1986. – 133 с.
8. Исследование влияния скорости движения сока на коэффициент накипеобразования в подогрева-
телях сахарной промышленности / Н. Ю. Тобилевич, И. И. Сагань, В. Т. Гаряжа, А. А. Князев //
Пищевая пром-сть. – 1965. –№ 2. – С. 132–135.
9. Hesselgrave J. E. An approach to fouling allowances in the design of compact heat exchangers /
J. E. Hesselgrave // Appl. Thermal Eng. 2002. – Vol. 22. – P. 755–762.
10. Анализ работы пластинчатого подогревателя сахарного сока с учетом отложений // О. П. Арсенье-
ва, Т. Г. Бабак, П. А. Капустенко, Г. Л. Хавин / Наук. пр. Одес. нац. акад. харчових технологій. –
Одеса: 2012, Вип.41. – Т .2. – С. 173–177.
11. Практическая реконструкция системы подогревателей сахарного сока перед выпариванием /
Л. Л. Товажнянский, О. П.Арсеньева, А. В. Демирский, Г. Л. Хавин // Інтегровані технології та
енергозбереження. – Харків: НТУ «ХПІ». – 2012.– № 2 – С. 99–102.
Поступила в редакцию
27.10.12
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99058 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0131-2928 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:36:05Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Хавин, Г.Л. 2016-04-22T16:14:46Z 2016-04-22T16:14:46Z 2012 Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений / Г.Л. Хавин // Проблемы машиностроения. — 2012. — Т. 15, № 3-4. — С. 61-67. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 0131-2928 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99058 66.045.01 Рассмотрена задача теплового и гидравлического расчетов пластинчатого теплообменника с учетом появления загрязнений на теплопередающей поверхности. Предложено использовать линейное соотношение роста отложений во времени. Приводится сравнение расчетных значений с известными решениями. Достоверность зависимостей продемонстрирована для расчета пластинчатого подогревателя сахарного сока. Сделан вывод о возможности применения предложенных расчетных соотношений для прогнозирования работы пластинчатого теплообменника. Розглянуто питання теплового та гідравлічного розрахунків пластинчатого теплообмінника з урахуванням появи забруднень на поверхні теплопередачі. Запропоновано використовувати лінійне співвідношення зростання відкладень у часі. Проведено порівняння розрахункових залежностей з відомими розв’язками. Вірогідність залежностей продемонстровано для розрахунків пластинчатого підігрівника цукрового соку. Зроблено висновок щодо можливості застосування запропонованих розрахункових співвідношень для прогнозування роботи пластинчатого теплообмінника. The heat and hydraulic calculation problem of plate heat exchanger subject to fouling appearance on heat exchanger area is considered. The linear correlation for deposit growth in the time is proposed. The comparison of calculation values with other references is presented. The reliability of relationships is demonstrated for plate heater of sugar juice. The resume about possible of using of proposing relationships for prediction time operation of plate heat exchanger is made. Работа выполнена при финансовой поддержке Европейского сообщества в рамках проекта EU project FP7-SME-2010-1-262205-INHEAT. ru Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України Проблемы машиностроения Теплопередача в машиностроительных конструкциях Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений The heat and hydraulic calculation of plate heat exchanger subject to fouling Article published earlier |
| spellingShingle | Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений Хавин, Г.Л. Теплопередача в машиностроительных конструкциях |
| title | Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений |
| title_alt | The heat and hydraulic calculation of plate heat exchanger subject to fouling |
| title_full | Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений |
| title_fullStr | Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений |
| title_full_unstemmed | Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений |
| title_short | Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений |
| title_sort | тепловой и гидравлический расчет пластинчатых теплообменников с учетом загрязнений |
| topic | Теплопередача в машиностроительных конструкциях |
| topic_facet | Теплопередача в машиностроительных конструкциях |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99058 |
| work_keys_str_mv | AT havingl teplovoiigidravličeskiirasčetplastinčatyhteploobmennikovsučetomzagrâznenii AT havingl theheatandhydrauliccalculationofplateheatexchangersubjecttofouling |