Пути интенсификации теплообмена в аппаратах

Во многих отраслях техники задача интенсификации процесса теплообмена и создания высокоэффективных теплообменных аппаратов стала весьма актуальной. Для интенсификации процессов теплообмена нашли применение следующие приемы:

1. Оребрепис поверхности теплообмена, целесообразное как для повышения коэффициента теплопередачи, так и для снижения веса аппарата. Поверхность оребре- ния, в 5—10 раз превосходящая несущую поверхность трубок, не подвержена одностороннему давлению, а поэтому ребра можно выполнять из более тонкого материала, чем стенки труб, и этим достигать значительного снижения веса аппарата.

2. Искусственная турбулизация потока. При низких значениях критерия Re, соответствующих дотурбулент- ным режимам, можно искусственной турбулизацией потока достичь значений коэффициента теплоотдачи, соответствующих развитому турбулентному режиму. Однако в связи со снижением эффекта искусственной турбули- зации при повышении числа Rc может наступить момент, когда темп роста сопротивления потока будет превалировать над темпом роста теплоотдачи, и развитие турбулентности будет экономически бесполезным

3. Уменьшение габаритных размеров теплообмена. Применительно к воздухоподогревателям газотурбинных установок С. С. Берман fJI. 5] показал, что при уменьшении наружного диаметра трубок с 19 до 14 мм объем пучка уменьшается в 1,54 раза, глубина пучка (по пути движения теплоносителя)—в 1,52 раза, а поверхность теплообмена только в 1,14 раза. При этом число трубок увеличивается в 1,8 раза. Уменьшение диаметра трубок и увеличение их числа усложняют и удорожают изготовление трубчатого аппарата и его эксплуатацию (вследствие увеличения сопротивления). Поэтому возможности повышения удельной поверхности трубчатых аппаратов весьма ограничены.