автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Исследование теплообмена в зоне кипения испарительных установок с капиллярными щелевыми каналами в присутствии поверхностно-активного вещества

На правах рукописи

АФАНАСЬЕВА Елена Викторовна

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ЗОНЕ КИПЕНИЯ ИСПАРИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК С КАПИЛЛЯРНЫМИ ЩЕЛЕВЫМИ КАНАЛАМИ В ПРИСУТСТВИИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОГО

ВЕЩЕСТВА

Специальность 05.14.04 — Промышленная теплоэнергетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005056614 с ДЕК 2012

Москва-2012

005056614

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московском государственном индустриальном университете» (ФГБОУ ВПО «МГИУ»),

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Корнеев Сергей Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Рябцев Сергей Леонидович

кандидат технических наук, доцент Курочкин Илья Александрович

Ведущая организация — ОАО «Всероссийский дважды ордена трудового красного знамени теплотехнический научно-исследовательский институт» (ОАО ВТИ)

Защита состоится « 18 » декабря 2012г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д212.137.01 в Московском государственном открытом университете им. B.C. Черномырдина по адресу:

107996, г. Москва, ул. Павла Корчагина, д.22.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного открытого университета им. B.C. Черномырдина.

Автореферат разослан «16» ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Б. Пермяков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Для подготовки питательной воды для промышленных котельных и различных теплотехнологических процессов промышленных предприятий часто используются испарительные установки. Задачи современной теплоэнергетики направлены, в первую очередь, на энергосбережение и повышение производительности теплотехнических установок. Решение этих задач непосредственно связано с совершенствованием теплообмена в рекуперативных теплообменниках, входящих в состав указанного оборудования.

Для решения задач энергосбережения при эксплуатации теплотехнических установок необходимо снижать температурный напор между циркулирующими в них теплоносителями, а значит, повышать интенсивность теплообмена. В результате уменьшения разности температур греющего и нагреваемого теплоносителей, повышается тепловая эффективность всей испарительной установки в целом. Эта цель может быть достигнута за счет конструктивных изменений зоны кипения и обеспечения огггимальных режимов теплообмена путем использования в зоне кипения капиллярных щелевых каналов и защиты от возникновения накипи и других отложений на рабочих поверхностях.

Особую актуальность решения этой проблемы имеет при эксплуатации испарительных установок, служащих для получения очищенной воды для различных технологических нужд, в том числе и для обеспечения котельных установок промышленных предприятий.

При сравнительно низких значениях плотности теплового потока, характерных для эффективных испарительных установок, величина коэффициента теплоотдачи при кипении на поверхностях традиционной геометрии не слишком высока и поэтому может составлять заметную долю в общем термическом сопротивлении процесса теплопередачи. Дополнительное термическое сопротивление могут создавать отложения на теплопередающих поверхностях. Это существенно снижает эффективность процесса теплообмена.

Как показали работы академика РАН А.И. Леонтьева и его сотрудников, а также труды других авторов, существенное увеличение интенсивности теплообмена в зоне кипения нагреваемого теплоносителя может быть получено за счет использования щелевых каналов с величиной зазора между стенками, не превышающей капиллярной постоянной кипящей жидкости.

Особый интерес представляет интенсификация кипения в испарительных

установках с использованием каналов проточного типа, позволяющих

..... ^

расширить рабочий диапазон изменения плотности теплового потока и увеличить допустимую конструктивную высоту канала.

Процесс эксплуатации испарительных установок требует периодической очистки поверхности теплообменных аппаратов от накипи и отложений, особенно со стороны кипящего теплоносителя. В противном случае, существенно снижается интенсивность теплообмена.

В настоящее время для этого используются различные поверхностно-активные вещества. Как показали исследования различных авторов, остаточная концентрация поверхностно-активного вещества в кипящей воде может оказать существенное влияние на интенсивность теплоотдачи в конструктивных элементах испарительных теплообменников традиционной геометрии. Однако, в настоящее время отсутствуют исследования, отражающие влияние наличия остаточной концентрации ПАВ на процесс кипения в испарительных установках с капиллярными щелевыми каналами.

Сущность предлагаемой работы состоит в практическом приложении метода интенсификации теплоотдачи при кипении жидкости, основанном на организации процесса кипения на поверхностях теплообмена испарительной установки снабженных системой плоскопараллельных капиллярных щелевых каналов проточного типа в присутствии ПАВ.

Целью настоящей работы является исследование влияния ПАВ на теплообмен в зоне кипения испарительных установок, снабженной капиллярными щелевыми каналами и построение уравнений, пригодных для расчета характеристик теплообмена в зоне кипения энергосберегающих испарительных установок при наличии остаточной концентрации ПАВ.

Основные задачи

■ Разработка расчетных соотношений для определения коэффициента теплоотдачи в зоне кипения испарительных установок, снабженной капиллярными щелевыми каналами проточного типа с подводом теплоты к одной из стенок.

■ Экспериментальное исследование теплообмена в зоне кипения воды в капиллярных щелевых каналах проточного типа в присутствии ПАВ, и сопоставление его результатов с результатами теоретического анализа.

■ Построение уравнений для расчета характеристик теплообмена в зоне кипения энергосберегающих испарительных установок при наличии остаточной концентрации ПАВ МАГОС МПК.

Научная новизна работы • Разработаны расчетные соотношения для определения коэффициента теплоотдачи при кипении воды в капиллярных щелевых каналах проточного типа с подводом теплоты к одной из стенок. Экспериментально определены

4

пределы их применимости по диапазону изменения чисел Лапласа, Галилея, модифицированных чисел Рейнольдса.

• Получены опытные данные по интенсивности теплоотдачи в зоне кипения воды в присутствии ПАВ в аппарате, снабженном капиллярными щелевыми каналами.

• Разработано уравнение, пригодное для расчета характеристик теплообмена в зоне кипения энергосберегающих испарительных установок при наличии остаточной концентрации поверхностно-активного вещества МАГОС МПК.

• Показано, что использование в испарительных установках капиллярных щелевых каналов проточного типа позволяет обеспечить устойчивый режим кипения воды в присутствии ПАВ при плотности теплового потока в 34 раза меньше, чем в традиционных условиях и в 2-3 раза повысить интенсивность теплоотдачи.

Практическая значимость и реализация результатов работы

Результаты работы позволяют выбрать режимные параметры поверхности теплообмена в зоне кипения энергосберегающих испарительных установок с капиллярными щелевыми каналами проточного типа в условиях кипения воды в присутствии ПАВ. Полученные уравнения позволяют рассчитать интенсивность теплоотдачи при кипении воды в капиллярных щелевых каналах проточного типа, при различных значениях щелевого зазора, плотности передаваемого теплового потока и различных концентрациях ПАВ.

Результаты работы будут использованы в учебном процессе по курсу «Тепло - массообменные процессы и установки промышленных предприятий». Экспериментальную установку предполагается использовать при проведении научно — исследовательских работ студентов.

В рамках выполнения данной работы, получены патенты на полезные модели «Теплообменный аппарат с регулировкой теплового потока» №113343 и «Устройство термостатирования охлаждаемой жидкости».№113344.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций основана на использовании современных методов исследования, тщательном анализе погрешностей измерений, сопоставлении результатов экспериментов с опытными данными других авторов, согласовании полученных экспериментальных данных с результатами теоретического исследования. Апробация работы

Основные результаты и положения работы докладывались на VIII Международной научно-практической конференции «Молодые ученые — промышленности, науке и профессиональному образованию: проблемы и новые решения» в 2009г; на научных семинарах кафедры «Промышленная

5

теплоэнергетика» Московского государственного индустриального университета в 2009, 2010, 2011г.г.; Международной научной заочной конференции «Актуальные вопросы современной техники и технологии» в 2010г; Всероссийской научно-практической конференции «Студент и наука — 2010» в 2010г; Всероссийской научно-практической конференции «Системы обеспечения тепловых режимов преобразователей энергии и системы транспортировки теплоты» в 2011г; Международной научно-практической конференции «Итоги и перспективы интегрированной системы образования в высшей школе России: образование - наука - инновационная деятельность» в 2011г; Всероссийской молодежной конференции «Повышение эффективности теплоэнергетического оборудования» в 2011г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 работ в научных журналах и сборниках трудов конференций и семинаров, в том числе 5 публикаций в изданиях из перечня, рекомендуемого ВАК.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы из 120 наименований и приложения. Основное содержание работы изложено на 126 страницах включает 46 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассмотрения процесса теплообмена при кипении воды в испарительных теплообменниках с использованием плоскопараллельных капиллярных щелевых каналов проточного типа с остаточной концентрацией ПАВ МАГОС МПК.

В первой главе представлены результаты анализа современного состояния исследований гидродинамики и теплообмена в зоне кипения испарительных теплообменников, а также работ, посвященных исследованию кипения в капиллярных щелевых каналах. Выполнен анализ методов интенсификации теплообмена в зоне генерации пара, из них выбран приемлемый для испарительных теплообменников, входящих в состав теплотехнических установок промышленных предприятий.

Проведен анализ влияния поверхностно-активных веществ на эффективность работы теплотехнического оборудования. Показано, что разработка теплообменных аппаратов с организацией кипения теплоносителя в капиллярных щелевых каналах проточного типа в присутствии ПАВ представляет практический интерес.

Во второй главе разработаны расчетные соотношения для определения характеристик теплообмена в зоне кипения испарительной установки с проточными щелевыми каналами.

В основу теоретического описания процесса кипения жидкости в испарительной установке с использованием капиллярных щелевых каналов проточного типа при подводе теплоты к одной из стенок положена модель, предложенная академиком РАН А.И. Леонтьевым и получившая дальнейшее развитие в работах его учеников. Согласно этой модели, основная доля теплоты, получаемая сплющенным в капиллярном канале пузырем, передается от греющей стенки через тонкую пленку жидкости, отделяющую пузырь от стенки путем молекулярной теплопроводности.

Принципиальная схема поверхности теплообмена испарительной установки, снабженной плоскопараллельными капиллярными каналами в зоне кипения воды, представлена на рис. 1. Тепловой поток плотностью д подводится к кипящей жидкости через теплопередающую стенку 1. Капиллярный канал с величиной щелевого зазора Ь и общей высотой Ц формируется с помощью дополнительной стенки 2.

В результате анализа сил, действующих на паровые пузыри, образующиеся в капиллярном щелевом канале и условий формирования пленки жидкости на его стенках, получено уравнение для расчета характеристик теплообмена при кипении в указанных условиях однокомпонентной жидкости:

_ А,™

а =—

КУу,

дНст

(

гРпРжЬ

А ^2Ч(\2гРпУж+ЧЬ)

(1)

где 9 - плотность теплового потока, Вт/м ; г - теплота парообразования, Дж/(кг-К); Яж — коэффициент теплопроводности жидкости, Вт/(м-К); уж -кинематический коэффициент вязкости жидкости, м2/с; рп - плотность пара, кг/м3; рж - плотность жидкости, кг/м3; а — коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м; к - безразмерный коэффициент.

Как показали работы различных авторов, приведенные в первой главе, влияние остаточной концентрации ПАВ в воде на теплообмен при кипении нельзя учесть, полагая, что наличие ПАВ приводит к простому изменению теплофизических свойств однокомпонентной жидкости, то есть проявляется равномерно по всему объему кипящей жидкости. Поэтому в расчетную формулу (1), введен коэффициент ес, учитывающий влияние концентрации ПАВ. Коэффициент £с в дальнейшем определен на основе анализа результатов

Рис.1. Схема процесса кипения в плоскопараллельном капиллярном канале

проточного типа

экспериментального исследования кипения воды при наличии остаточной концентрации ПАВ МАГОС МПК.

а =-ІЖ-

ку

ж

дНсг

гРпРжЪ2

1 +

гРп

ЕЬгН

к \2і^2грпУж+чЬ)

Ї

формула (2), может быть записана в критериальном виде:

М/ = — к

ЬрКе*

1 +

ваЬ

2Ке**(12 + 11е*)

(2)

(3)

еЬ3

где Са = —г- - число Галилея, уж

.. аЬ

ми = ---число Нуссельта,

аЬ

- число Лапласа,

П ' - Ф

ке _ - первое модифицированное число Рейнольдса,

ГРпуж

--- второе модифицированное число Рейнольдса,

гРпуж

£ = -р- - параметр формы канала.

В третьей главе приведены результаты создания, отладки и тарировки узлов экспериментального стенда, позволяющего проводить исследования кипения на поверхности теплообмена с плоскопараллельными капиллярными щелевыми каналами проточного типа в присутствии ПАВ.

Создание экспериментального стенда связано с необходимостью сопоставления разработанных уравнений для расчета теплоотдачи при кипении жидкости в плоскопараллельных капиллярных каналах проточного типа с опытными данными. Принципиальная схема экспериментального стенда представлена на рис. 2.

Для повышения точности экспериментов проведены тарировочные опыты по определению глубины заделки термопар и определению плотности теплового потока. Найдены значения погрешностей измерений.

На созданном экспериментальном стенде проведена предварительная серия опытов по исследованию теплообмена при кипении дистиллированной воды в «большом объеме» и щелевых каналах. Получено удовлетворительное согласование с данными других авторов по исследованию теплообмена в тех же условиях. Это позволяет судить о достоверности полученных в этой работе последующих опытных данных.

Схема экспериментальной установки для исследования кипения теплоносителя в плоскопараллельных щелевых каналах представлена на рис. 2. Основным элементом схемы является рабочий участок 1, заполняемый исследуемой жидкостью 10. Охранный электрический нагреватель 16 расположен в нижней части полости рабочего участка. Нагреватель обеспечивает устойчивый режим кипения жидкости, что позволяет поддерживать ее температуру по всему объему полости рабочего участка близкой к температуре насыщения. Через стабилизированный источник 5 осуществляется питание нагревателя 16. Автотрансформатор 6 служит для регулирования напряжения. Для измерения мощности, выделяющейся на нагревателе, служит ваттметр 7, класса точности 0,5.

В окне рабочего участка 1 установлена теплопередающая стенка 3, которая препарирована термопарами 4 и снабжена системой электронагревателей 15. Схема питания нагревателей 15 подобна схеме питания охранного нагревателя: через стабилизатор 5, автотрансформатор 6 и ваттметр 7.

5 6 7

Рис. 2. Экспериментальная установка 10

Между внутренней поверхностью теплопередающей стенки 3 и плоскостью необогреваемой стенки 11 образуется плоскопараллельный щелевой канал, в котором осуществляется исследуемый процесс кипения. Изменение величины щелевого зазора, в котором кипит жидкость, в процессе опыта изменяется при помощи устройства 12, которое поступательно перемещает стенку 11 в осевом направлении.

Конденсатор 18, установленный в верхней части рабочего участка, необходим для отвода теплоты от паров кипящей жидкости и возврата образующегося конденсата назад в полость рабочего участка. Насосом 17 из расходного бака 13 подается охлаждающая вода. Охлаждаемая вода циркулирует в полости теплообменника, которым снабжен конденсатор.

Вода проходит через коллектор 20, регулировочный вентиль 19 и ротаметр 23, затем попадает в теплообменник конденсатора 18. Это необходимо для установки требуемого режима отвода теплоты в конденсаторе. После теплообменника охлаждающая вода возвращается в расходный бак 13. При помощи охлаждающего устройства 14 температурный режим поддерживается постоянным.

Гипсометр 24 используется для поддержания температуры «холодных» спаев термопар при температуре насыщения кипящей воды. В его состав входят электронагреватель с собственной системой питания, контур циркуляции пара и конденсатор, охлаждаемый водой по схеме, подобной схеме охлаждения конденсатора 18 рабочего участка: через коллектор 20, вентиль 21 и ротаметр 22.

Дифференциальные манометры 2 служат для контроля давления в полости гипсометра 24 и в полости рабочего участка 1.

Для измерения электродвижущей силы и определения температуры теплопередающей стенки в соответствующих точках термопары 4 подключены к цифровому вольтметру 9 через коммутирующее устройство 8.

В четвертой главе

Для проверки разработанных во второй главе соотношений для расчета теплоотдачи в зоне кипения испарительной установки, снабженной капиллярными щелевыми каналами, было выполнено экспериментальное исследование кипения воды в каналах проточного типа в присутствии ПАВ.

На рис. 3 представлено сопоставление расчетной зависимости, построенной по уравнению (3) с экспериментальными данными по кипению дистиллированной воды в плоскопараллельных капиллярных щелевых каналах

проточного типа, указанной ширины. По оси ординат отложены значения числа Нуссельта, а по оси абсцисс - безразмерный комплекс величин:

1

ірБІе** Ч-

{ V

ОаЬ

|2Б1е**(12 + Ые*)

где к=97, безразмерный коэффициент, ес=1 (для воды без примесей).

Можно заметить, что экспериментальные данные удовлетворительно согласуются с расчетными.

100

1000

Р (Ь[), Ке,Са, I,)

10000

Рис. 3. Зависимости числа Ыи от безразмерного комплекса Г для различной величины щелевого зазора

Рис. 4 демонстрирует изменение коэффициента теплоотдачи при кипении воды с различной концентрацией ПАВ при максимальном исследуемом значении плотности теплового потока ср58600 Вт/м . Из представленных данных видно, что максимального значения коэффициент теплоотдачи достигает в капиллярном щелевом канале проточного типа с величиной зазора Ь=1,0 мм при различной концентрации ПАВ МАГОС МПК и уменьшается с увеличением концентрации. В плоскопараллельных капиллярных щелевых

каналах проточного типа с величиной щелевого зазора Ь=0,7 мм и Ь=1,5 мм коэффициент теплоотдачи убывает с увеличением концентрации ПАВ МАГОС МПК. При кипении воды с различной концентрацией ПАВ МАГОС МПК в «большом объеме» максимального значения коэффициент теплоотдачи достигает при концентрации ПАВ МАГОС МПК с=1,1 мг/кг, что соответствует результатам, приведенным в работах других авторов.

100000

И

N

"н

Ю

10000

1000

С, мг/кг

о

Рис. 4. Сопоставление характеристик теплообмена при кипении воды с различной концентрацией ПАВ в тоскопараллельных капиллярных щелевых каналах при ц=58600 Вт/м2:1 -Ъ=1,0 мм, 2 - Ь=1,5 мм, 3 - Ь=0,7 мм, 4-

«болыиой объем»

Для нахождения эмпирического коэффициента ес, учитывающего наличие ПАВ, были построены зависимости представленные на рис. 5. Здесь по оси ординат отложены значения коэффициента ес, а по оси абсцисс - концентрация водного раствора ПАВ МАГОС МПК. Экспериментально определено, что коэффициент ес зависит не только от концентрации ПАВ, но и от величины щелевого зазора. Представленные данные относятся к четырем значениям плотности передаваемого теплового потока.

Для расчета коэффициента концентрации предлагается использовать формулу, полученную на основании обобщения опытных данных:

£с = 1 - 3,2 ■ С0,55Ь»~1,35 (4)

К -Ь

где с - концентрация ПАВ МАГОС МП К, '~~Г ~ безразмерная толщина

щелевого зазора, представляющая собой отношение величины щелевого зазора к капиллярной постоянной кипящей жидкости.

Расчетные кривые на рис. 5 построены в соответствии с уравнением (4).

Рис. 5. Зависимость коэффициента концентрации ес от концентрации ПАВ (с, мг/кг) при различной плотности теплового потока: ■ -у=58000 Вт/м2, ♦ - д=36000 Вт/м2; к - д=23000 Вт/м2; • - д=3500 Вт/л/

На рис. 6 приведено сопоставление опытных данных и расчетных зависимостей коэффициента теплоотдачи от плотности передаваемого теплового потока при кипении воды с различной концентрацией ПАВ МАГОС МПК в капиллярном канале проточного типа с щелевым зазором Ь=1,0 мм. Наблюдается удовлетворительное согласование опытных данных и расчетных зависимостей, построенных в соответствии с уравнением (2).

При кипении дистиллированной воды с=0 мг/кг в щелевом зазоре, указанной величины, коэффициент теплоотдачи в 3-5 раз выше, чем при кипении воды в тех же условиях при концентрации ПАВ с=3,3 мг/кг. Можно сделать вывод, что с увеличением концентрации поверхностно-активного вещества МАГОС МПК в плоскопараллельном щелевом канале проточного типа с величиной щелевого зазора Ь=1,0мм, коэффициент теплоотдачи существенно снижается.

На рис. 7. представлены зависимости коэффициента теплоотдачи от текущей высоты /г капиллярного щелевого канала проточного типа с величиной щелевого зазора Ь=0,7 мм при различной концентрации ПАВ МАГОС МПК при

Рис. б. Зависимости коэффициента теплоотдачи от плотности теплового потока при Ь-1,0 мм, сравнение опытных и расчетных данных (экспериментальные данные: и - с=0мг/кг, ♦ - с=1,1 мг/кг, А - с=2,2мг/кг, • - с=3,3 мг/кг; расчетные данные: 1 - с=0 мг/кг, 2 - с =1,1 мг/кг, 3-с =2,2 мг/кг, 4 - с=3,3 мг/кг)

максимальном исследуемом значении плотности теплового потока Я=58500 Вт/м", Приведены расчетные зависимости и экспериментальные точки. Заметно, что с увеличением текущего значения высоты плоскопараллельного капиллярного канала локальный коэффициент теплоотдачи увеличивается. Увеличение концентрации ПАВ МАГОС МПК, при прочих равных условиях, приводит к снижению коэффициента теплоотдачи. Так, при концентрации ПАВ МАГОС МПК с=1,1 мг/кг коэффициент теплоотдачи в плоскопараллельном капиллярном канале проточного типа с величиной щелевого зазора Ь=0,7 мм выше, чем коэффициент теплоотдачи при кипении воды с концентрацией ПАВ МАГОС МПК с=3,3 мг/кг в 2 раза. Так же можно заметить удовлетворительное согласование расчетных и экспериментальных данных.

Рис. 7. Зависимости коэффициента теплоотдачи от текущей высоты плоскопараллельного капиллярного щелевого канала с величиной щелевого зазора Ь-0,7 мм при различной концентрации ПАВ

На рис. 8 представлено обобщение характеристик теплообмена при кипении воды с различной концентрацией ПАВ МАГОС МПК в плоскопараллельных капиллярных каналах проточного типа при различной величине щелевого зазора. По оси абсцисс отложен комплекс

к

число Нуссельта.

ЬрКе**

1 +

ОаЬ

\ 2Ке**(12 + Ке*)

по оси ординат —

Значение коэффициента к=97. Коэффициент концентрации ес рассчитан с помощью уравнения (4). Приведенные опытные точки относятся к различным значениям величины щелевого зазора и концентрации ПАВ МАГОС МПК. Результаты проведенного анализа показывают, что экспериментальные результаты удовлетворительно согласуются с расчетным уравнением (3),

100

1000

Ке, Са, Ь)

10000

Рис. 8. Зависимости числа Ми от безразмерного комплекса Г (Ьр, Же, Оа, Ь): расчетная зависимость соответствует уравнению (3), опытные данные: с=0 мг/кг: Ь=0,7 мм; ш - Ь -=1,0; А - Ь=1,5 мм; с=1,1 мг/кг:О - Ь=0,7мм; - Ь=0,7мм; □ - Ь=0,7мм; с=2,2 мг/кг: н - Ъ=1,0мм; А - Ъ=1,0мм; ♦ - Ь=1,0 мм; с=3,3 мг/кг: я - Ь=1,5мм; А - Ъ=1,5 мм- Ь=1,5мм

17

Анализ границ применимости полученных расчетных соотношений показал, что экспериментальные данные удовлетворительно согласуются с расчетным уравнением (3) в следующих диапазонах изменения чисел подобия:

Модифицированное число Галилея С?а = 3,9■ 104 3,8 • 105;

Первое модифицированное число Рейнольдса И-е =2,7-10 +2,2-10 ;

Второе модифицированное число Рейнольдса

Число Лапласа Ьр = 5Л05 -т-1,06-106;

Параметр формы канала Ь = 3,5 -г- 7,5.

Таким образом, на основании выполненного экспериментального исследование кипения на поверхности, снабженной капиллярными щелевыми каналами в присутствии поверхностно-активного вещества МАГОС МПК, анализа и обобщения опытных данных, получено уравнение для расчета коэффициента теплоотдачи, пригодное для конструирования и расчета эффективных парогенерирующих поверхностей энергосберегающих испарительных установок.

Выводы

1. Результаты выполненного теоретического и экспериментального исследования теплообмена в зоне кипения испарительной установки с использованием плоскопараллельных капиллярных щелевых каналов проточного типа с различной величиной щелевого зазора в присутствии поверхностно-активного вещества МАГОС МПК позволяют производить расчет зоны кипения таким образом, чтобы обеспечить максимальную интенсивность теплоотдачи, соответственно заданным режимным параметрам теплообмена и заданной остаточной концентрации ПАВ.

2. Разработаны расчетные соотношения для определения коэффициента теплоотдачи в зоне кипения испарительных установок с плоскопараллельными капиллярными щелевыми каналами проточного типа с различной величиной щелевого зазора в присутствии ПАВ. Определены пределы их применимости по диапазону изменения модифицированных чисел Рейнольдса, Лапласа, Галилея.

3. Получены опытные данные по интенсивности теплоотдачи в зоне кипения воды при наличии остаточной концентрации ПАВ МАГОС МПК в аппарате, снабженном плоскопараллельными капиллярными щелевыми каналами.

4. Выполнен сравнительный анализ результатов эксперимента и разработанных расчетных уравнений, выявивший их удовлетворительное согласование и показавший применимость полученных формул при расчете и конструировании зоны кипения испарительных установок с использованием капиллярных щелевых каналов проточного типа в присутствии ПАВ МАГОС МПК.

5. Экспериментально доказано, что использование капиллярных щелевых каналов проточного типа в теплообменниках-испарителях обеспечивает их нормальное функционирование в области малых и умеренных значений плотности теплового потока. При этом устойчивый режим кипения теплоносителя сохраняется при плотности теплового потока в 3-4 раза меньшей, чем при кипении на поверхностях традиционной геометрии. Одновременно с этим в 2-3 раза повышается интенсивность теплоотдачи.

6. Полученные уравнения для расчета теплообмена при кипении в капиллярных щелевых каналах проточного типа можно непосредственно использовать при разработке перспективных вариантов энергосберегающих теплообменных аппаратов испарительных установок способных функционировать при минимальных значениях температурного напора.

7. Результаты работы позволяют выбрать режимные параметры поверхности теплообмена в зоне кипения энергосберегающих испарительных установок с плоскопараллельными капиллярными щелевыми каналами проточного типа в условиях кипения воды в присутствии ПАВ.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., ЧугаевЕ.А. Перспективы создания энергосберегающих опреснительных установок//Надежность и безопасность энергетики №2(17), 2012, 40-42.

2. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., ЧугаевЕ.А. Совершенствование теплообмена в испарительных рекуператорах за счет использования капиллярных каналов проточного типа//Сб. докладов Международной научно-практической конференции «Итоги и перспективы интегрированной системы образования в высшей школе России: образование - наука - инновационная деятельность», Москва, 2011, с.361-363.

3. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., Чугаев Е.А. Выбор оптимальной геометрии поверхности испарительного теплообменника//Теплоэнергоэффективные технологии №3, 2011, 33-34.

4. Корнеев С.Д., Марюшин JI.A., Афанасьева Е.В., Потапов A.A. Расчет кризиса теплообмена в зоне кипения испарительных теплообменников с капиллярными каналами проточного типа//Сб. докладов Всероссийской молодежной конференции: «Повышение эффективности теплоэнергетического оборудования», Казань, 2011, с.81-86.

5. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В. Оптимизация геометрии поверхности рекуператора на основе учета комбинации ее теплофизических свойств и свойств теплоносителя//Известия МГИУ, №1(21), 2011, с.49-53.

6. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., Иванов П.С. Определение оптимальной геометрии оребрения поверхностей нагрева с использованием режимных и теплофизических параметров//Энергетик №10, 2011, с.46-47.

7. Корнеев С.Д., Марюшин JI.A., Афанасьева Е.В., Сенникова О.Б., Чугаев Е.А. Использование специальных поверхностей теплообмена в испарительной зоне гелиотехнических у станов ок//Труды П Всероссийской научно-практической конференции «Системы обеспечения тепловых режимов преобразователей энергии и системы транспортировки теплоты», Махачкала, 2011, с. 169-173.

8. Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., Кружалова О.В. Оптимизация геометрических характеристик оребренных поверхностей испарительных теплообменников//Главный энергетик №6,2011, с.26-28.

9. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., Чугаев Е.А. Приближенный анализ влияния теплофизических свойств материала на геометрические параметры оребренной поверхности теплообмена//Известия МГИУ, №3(23), 2011, с.29-31.

10. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., Шакирова Е.А. К расчету теплообмена в аппаратах с кипением теплоносителя в наклонных капиллярных каналах/УЭнергетик №4,2011, с.34-35.

11. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., Шакирова Е.А. Использование клиновидных капиллярных каналов в испарительной зоне рекуперативных теплообменников// Энергосбережение и водоподготовка №5, 2010, с.44-47.

12. Шакирова Е.А., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., Корнеев С.Д. Приближенная модель кипения жидкости в капиллярных каналах проточного типа//Сб. докладов Всероссийской научно-практической конференции «Студент и наука - 2010», Магнитогорск, 2010, с.50-52.

13. Корнеев С. Д., Марюшин Л. А., Афанасьева Е.В., Чугаев Е.А. Интенсификация теплообмена в испарительных установках с кипящим теплоносителем//Сб. научных трудов «Вопросы повышения эффективности энергетических систем», Москва, 201, с.63-69.

14. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., Шакирова Е.А., Потапов A.A. Совершенствование теплообмена в машинах непрерывного литья заготовок//Сб. докладов международной научной заочной конференции «Актуальные вопросы техники и технологии», Липецк, 2010, с.55-56.

15. Корнеев С.Д., Афанасьева Е.В., Шакирова Е.А., Казанцев А.Ю. Методы интенсификации теплопередачи в парогенерирующих теплообменных аппаратах//Сб. научных трудов НОУ ВПО Экономико-энергетический институт, Москва, 2009, с.9-20.

Афанасьева Елена Викторовна

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ЗОНЕ КИПЕНИЯ ИСПАРИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК С КАПИЛЛЯРНЫМИ ЩЕЛЕВЫМИ КАНАЛАМИ В ПРИСУТСТВИИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА

Автореферат

Подписано в печать 13.11.12 Формат бумаги 60x84/16 Усл. печ. л. 1,25. Уч.-изд. л. 1,25. Тираж 100. Заказ № 303

Издательство МГИУ, 115280, Москва, Автозаводская, 16 www.izdat.msiu.ru; e-mail: izdat@msiu.ru; тел. (495) 620-39-90 Отпечатано в типографии издательства МГИУ

Список основных обозначений.

Введение.

Глава 1. Анализ методов интенсификации теплообмена в зоне кипения испарительных установок в присутствии поверхностно-активных веществ.

1.1. Особенности кипения воды в испарительных установках.

1.2. Свойства поверхностно-активных веществ и анализ их влияния на теплообмен при кипении.

1.3. Влияние поверхностно-активных веществ на эффективность работы теплотехнического оборудования.

Глава 2. Разработка расчетных соотношений для определения характеристик теплообмена в зоне кипения испарительной установки с проточными щелевыми каналами.

2.1. Конструктивные и геометрические параметры поверхности теплообмена, снабженной капиллярными каналами проточного типа в зоне кипения теплоносителя.

2.2. Принятые основные допущения.

2.3. Анализ процесса кипения жидкости в капиллярных каналах проточного типа.

Выводы.

Глава 3. Экспериментальная установка для исследования кипения жидкости в щелевых каналах в присутствии поверхностно-активного вещества.

3.1. Конструкция теплопередающей стенки.Г.

3.2. Конструкция рабочего участка.

3.3. Тарировка плотности передаваемого теплового потока

3.4. Проверка глубины заделки термопар.'.'.

3.5. Состав экспериментальной установки и ее элементы.

3.6. Порядок проведения опытов и обработка результатов.

3.7. Анализ погрешностей экспериментов.

Выводы.

Глава 4. Экспериментальное исследование кипения на парогенерирующей поверхности с капиллярными щелевыми каналами в присутствии поверхностно-активного вещества

4.1. Исследование кипения воды в каналах проточного типа.

4.2. Исследование кипения воды в каналах проточного типа в присутствии поверхностно-активного вещества МАГОС МПК.

4.3. Обобщение результатов исследования кипения воды в каналах проточного типа в присутствии поверхностно-активного вещества МАГОС МПК.

Выводы.

Актуальность работы

Для подготовки питательной воды для промышленных котельных и различных теплотехнологических процессов промышленных предприятий часто используются испарительные установки. Задачи современной теплоэнергетики направлены, в первую очередь, на энергосбережение и повышение производительности теплотехнических установок. Решение этих задач непосредственно связано с совершенствованием теплообмена в рекуперативных теплообменниках, входящих в состав указанного оборудования.

Для решения задач энергосбережения при эксплуатации теплотехнических установок необходимо снижать температурный напор между циркулирующими в них теплоносителями, а значит," повышать интенсивность теплообмена. В результате уменьшения разности температур греющего и нагреваемого теплоносителей, повышается ' тепловая эффективность всей испарительной установки в целом. Эта цель может быть достигнута за счет конструктивных изменений зоны кипения и обеспечения оптимальных режимов теплообмена путем использования в зоне кипения капиллярных щелевых каналов и защиты от возникновения накипи и других отложений на рабочих поверхностях.

Особую актуальность решения этой проблемы имеет при эксплуатации испарительных установок, служащих для получения очищенной воды для различных технологических нужд, в том числе и для обеспечения котельных установок промышленных предприятий.

Одним из перспективных видов теплообменных аппаратов, используемых в испарительных установках, являются пластинчатые теплообменники, обладающие повышенными теплотехническими характеристиками.

Величина коэффициента теплоотдачи при кипении зависит от плотности передаваемого теплового потока. При сравнительно низких значениях плотности теплового потока, характерных для эффективных испарительных установок, величина коэффициента теплоотдачи при кипении на поверхностях традиционной геометрии не слишком высока и поэтому может составлять заметную долю в общем термическом сопротивлении процесса теплопередачи. Дополнительное термическое сопротивление могут создавать отложения на теплопередающих поверхностях. Это существенно снижает эффективность процесса теплообмена.

В работах академика РАН А.И. Леонтьева и его сотрудников [61, 62, 40, 63], а также в трудах проф. В.А. Григорьева и доц. Ю.И. Крохина [18, 19], выполнены теоретические и экспериментальные исследования метода интенсификации теплообмена при кипении. Как показали эти работы, дополнительное увеличение интенсивности теплообмена в зоне •.> кипения нагреваемого теплоносителя может быть получено' за счет использования щелевых каналов с величиной зазора между стенками не превышающей величины капиллярной постоянной кипящей жидкости.

Особый интерес представляет кипение в испарительных установках в каналах проточного типа, позволяющих увеличивать рабочий диапазон изменения плотности теплового потока и допустимую конструктивную высоту канала.

Процесс эксплуатации испарительных установок требует периодической очистки поверхности теплообменных аппаратов от накипи и отложений, особенно со стороны кипящего теплоносителя. В противном случае, существенно снижается интенсивность теплообмена.

В настоящее время для этого используются различные поверхностно-активные вещества. Как показали исследования различных авторов [4, 73-79, 100], остаточная концентрация поверхностно-активного вещества в кипящей воде может оказать существенное влияние на интенсивность теплоотдачи в конструктивных элементах испарительных теплообменников традиционной геометрии. Однако, в настоящее время отсутствуют исследования, отражающие влияние присутствия поверхностно-активного вещества на процесс кипения в испарительных установках с капиллярными щелевыми каналами.

Одним из наиболее перспективных поверхностно-активных веществ, находящих все более широкое применение для очистки теплотехнического оборудования, является МАГОС МПК. Данное поверхностно-активное вещество предназначено для удаления минеральных отложений, ржавчины, органических и других загрязнений. Относится к малоопасным веществам (4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76). ПАВ МАГОС МПК образует на поверхности пленку, которая надёжно защищает поверхность металла от контакта с различного рода окислителями. При этом, являясь поверхностно-активным веществом, МАГОС МПК проникает под все виды отложений, разрушая их на мельчайшие частицы, каждая из которых, в свою очередь, также обволакивается плёнкой ПАВ. В результате, все поверхности, контактирующие с ПАВ МАГОС МПК, постоянно защищены от коррозии, при этом непрерывно ведётся «мягкая» отмывка всего контура.; Надо отметить, что МАГОС МПК не вступает в реакцию с металлами, обеспечивая сохранность оборудования.

Сущность предлагаемой разработки состоит' в практическом приложении метода интенсификации теплоотдачи при кипении жидкости, основанном на организации процесса кипения на поверхностях теплообмена испарительной установки, снабженных системой плоскопараллельных капиллярных щелевых каналов проточного типа в присутствии ПАВ.

Целью настоящей работы является исследование влияния ПАВ на теплообмен в зоне кипения испарительных установок, снабженной капиллярными щелевыми каналами и построение уравнений, пригодных для расчета характеристик теплообмена в зоне кипения энергосберегающих испарительных установок при наличии остаточной концентрации ПАВ.

Основные задачи:

Разработка расчетных соотношений для определения коэффициента теплоотдачи в зоне кипения испарительных установок, снабженной капиллярными щелевыми каналами проточного типа с подводом теплоты к одной из стенок.

Экспериментальное исследование теплообмена в зоне кипения воды в капиллярных щелевых каналах проточного типа в присутствии ПАВ, и сопоставление его результатов с результатами теоретического анализа. Построение уравнений для расчета характеристик теплообмена в зоне кипения энергосберегающих испарительных установок при наличии остаточной концентрации ПАВ МАГОС к - : ч ^

Научная новизна работы • м?/ •

Разработаны расчетные соотношения для определения!: коэффициента теплоотдачи при кипении воды в капиллярных щелевых каналах проточного типа с подводом теплоты к одной : из1 "стенок. Экспериментально определены пределы их применимости по диапазону изменения чисел Лапласа, Галилея, модифицированных 'чисел Рейнольдса. * '

Получены опытные данные по интенсивности теплоотдачи в зоне кипения воды в присутствии ПАВ в аппарате, снабженном плоскопараллельными капиллярными щелевыми каналами." Разработано уравнение, пригодное для расчета характеристик теплообмена в зоне кипения энергосберегающих испарительных установок при наличии остаточной концентрации поверхностно-активного вещества МАГОС МПК.

Показано, что использование в испарительных установках плоскопараллельных капиллярных щелевых каналов проточного типа позволяет обеспечить устойчивый режим кипения воды в присутствии ПАВ при плотности теплового потока в 3-4 раза меньше, чем в традиционных условиях и в 2-3 раза повысить интенсивность теплоотдачи.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

Результаты работы позволяют выбрать режимные параметры поверхности в зоне кипения энергосберегающих испарительных установок с плоскопараллельными капиллярными щелевыми каналами проточного типа в условиях кипения воды в присутствии ПАВ. Полученные уравнения позволяют рассчитать интенсивность теплоотдачи плоскопараллельного капиллярного щелевого канала проточного типа, при различных значениях щелевого зазора, плотности передаваемого теплового потока и различных концентрациях ПАВ.

Результаты работы также будут использованы в учебном процессе по курсу «Тепло — массообменные процессы и установки промышленных предприятий». Экспериментальную установку предполагается использовать при проведении научно - исследовательских работ студентов.

В рамках выполнения данной работы, получены патенты на полезные модели «Теплообменный аппарат с регулировкой' теплового потока» №113343 и «Устройство термостатирования охлаждаемой жидкости» №113344.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций основана на использовании современных методов исследования, тщательном анализе погрешностей измерений, сопоставлении результатов экспериментов с опытными данными других авторов, согласовании полученных экспериментальных данных с результатами теоретического исследования.

Апробация работы

Основные результаты и положения работы докладывались на VIII Международной научно - практической конференции «Молодые ученые -промышленности, науке и профессиональному образованию: проблемы и новые решения» в 2009г; на научных семинарах кафедры «Промышленная теплоэнергетика» Московского государственного индустриального университета в 2009, 2010, 2011г.г.; Международной научной заочной конференции «Актуальные вопросы современной техники и технологии» в 20 Юг; Всероссийской научно - практической конференции «Студент и наука-2010» в 20Юг; Всероссийской научно-практической конференции «Системы обеспечения тепловых режимов преобразователей энергии и системы транспортировки теплоты» в 2011 г; VIII Международной научно-практической конференции «Современные проблемы гуманитарных и естественных наук» в 2011 г; Международной научно-практической конференции «Итоги и перспективы интегрированной системы образования в высшей школе России: образование - наука - инновационная деятельность» в 2011г; Всероссийской молодежной конференции «Повышение эффективности теплоэнергетического оборудования» в 2011г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 работ в научных изданиях и сборниках трудов конференций и семинаров, в том числе 5 публикаций в изданиях из перечня, рекомендуемого ВАК. <" '

Личный вклад соискателя

Соискатель принимал непосредственное участие в разработке расчетных уравнений, тарировке и отладке элементов экспериментального стенда, выполнении опытов, обработке и анализе полученных результатов. Все расчетные процедуры с применением компьютерных программ проведены соискателем. Анализ полученных результатов и подготовка публикаций выполнен с соавторами.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы из 120 наименований и приложений. Основное содержание работы изложено на 126 страницах включает 46 рисунков.

7. Результаты работы позволяют выбрать режимные параметры поверхности теплообмена в зоне кипения энергосберегающих испарительных установок с плоскопараллельными капиллярными щелевыми каналами проточного типа в условиях кипения воды в присутствии поверхностно-активного вещества.

1. Абрамзон A.A. Поверхностно-активные вещества. Справочник/ТХимия. Ленинградское отделение. 1979 378с.

2. Аверин Е.К., Кружилин Г.Н., Теплоотдача при кипении воды в условиях вынужденной циркуляции. В книге «Теплообмен при высоких тепловых нагрузках и других специальных условиях»/под ред. Арманда A.A. М.: Госэнергоиздат, 1959. с.56 - 94

3. Аметистов Е.В., Клименко В.В., Павлов Ю.М. Кипение криогенных жидкостей. М.: Энергоатомиздат, 1995.

4. Ахметов .Р., Шарифулин В.Н. Интенсификация процесса получения водяного пара с помощью поверхностно-активных веществ. Электронный журнал «Исследовано в России». Т.7. стр.2545 2550, 2004.

5. Баренблатт Т.И., Булина И.Г., Зельдович Я.Б. и др. Об одном возможном механизме влияния малых добавок высокомолекулярных соединений на турбулентность//ПМТФ. 1965. №5. с. 147- 148.

6. Блинов А.Д. Особенности теплообмена и кризиса при кипении жидкостей в узких каналах//Тепломассообмен ММФД988, Минск. Секция 4-Тепломассообмен в двухфазных средах, с.37 - 40.

7. Богачев А.Ф. Изучение и предотвращение коррозии металла в зонах фазовых превращений энергетических установок//Теплоэнергетика. 1996. №8. с.17-24.

8. Богачев И.А., Минц Р.Н., Повышение кавитационно эрозионной стойкости деталей машин. М:, Машиностроение, 1964.

9. Бускунов Р.Ш., Бускунова Н.П., Клепикава Т.М. Расчетный анализ режимов работы многоступенчатых установок с испарителями поверхностного типа//Электрические станции. 1978. №4, с. 30-32.

10. Вайнман А.Б., Мартынова О.И., Малахов В.А. Исследование коррозионно-механического повреждения труб горизонтальных сетевых подогревателей турбин Т-250/300-240//Теплоэнергетика. 1997. с. 17 22.

11. Гер лига В. А. Пузырьковые кипящие потоки в энергооборудовании АЭС., М., 1992.432с.

12. Гоголин A.A., Данилова Г.Н. и др. Интенсификация теплообмена в испарителях холодильных машин. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. с.224.

13. Головченко O.A., Фокин B.C., Марченко Л.Н., Аксельрод Л.С. К расчету размеров зоны развитого кипения в выпарных аппаратах нормализованной конструкции//Химическое машиностроение. Вып. 77. -М.: НИИхиммаш, 1977.С. 36-40.

14. Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В., Попов И.А. Эффективность промышленно эффективных интенсификаторов теплопередачи (Обзор. Анализ. Рекомендации)//Известия РАН, Энергетика. 2002. №3. С.102 118.

15. Григорьев В.А., КрохинЮ.И. О движении одиночных пузырей в щелевых каналах. ТВТ, т.9, №6, 1971, с. 1237- 1241.

16. Григорьев В.А., Крохин Ю.И. Теплообмен при кипении в вертикальных щелевых каналах. Труды МЭИ, вып. 141, 1972, с.58 68.

17. Григорьев В.А., Крохин Ю.И., Куликов A.C. К вопросу об определении толщины пленки жидкости под пузырем при кипении в капиллярных каналах. Труды МЭИ, вып. 200, с. 8 16.

18. Данилова В.Н., Дюндин В.А., Боришанская A.B. Влияние покрытий на теплообмен при кипении хладоагентов в условиях свободной конвекции. -В сб.: Холодильные машины и установки. Л.: ЛТИХП, 1974, с. 110-115.

19. Данилова Г.Н., Вельский B.K. Исследование теплоотдачи при кипении Ф-113 м Ф-12 на трубках различной шероховатости. Холодильная техника, 1965, №4, с. 24-28. ,

20. Делайе Дж., Гио М., Ритмюллер М. Теплообмен и гидродинамика в атомной и тепловой энергетике. М.: Энергоатомиздат, 1984.

21. Емельяненко О.В. Измерение температуры поверхности тел термопарой с контролируемым подогревом//ИФЖ, т.4, №10, 1960. с.45-49

22. Зубер Н., Финдлей Г. Средняя объемная концентрация фаз в системах с двухфазным потоком. Труды америк. общества инженеров механиков, сер. С, Теплопередача, т. 87, №4, 1965. с. 29 47.

23. Зубер Н., Штауб Ф., Байуорд Г. Истинное объемное паросодержание при кипении недогретой и насыщенной жидкости. В Сб. Достижения в области теплообмена/под ред. Боришанского В. М., М., Мир, 1970. с.56-89.

24. Ильченко О.Т. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий//Вища школа. Харьков. 1985.

25. Исаченко В.П., Осипова Е.А., Сукомел A.C. Теплопередача. М.: Энергоатомиздат, 1981.

26. Калинин Э.К. , Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1990. 200с.

27. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Копп И.З. и др. Эффективные поверхности теплообмена. М.: Энергоатомиздат. 1998. 400с.

28. Кириченко Ю.А. Экспериментальное исследование быстрорастущих газовых пузырей в тонкой щели. Сборник «Вопросы гидродинамики и теплообмена в криогенных системах», вып.2, ФТИНТ АН УССР, Харьков, 1972. с. 4-14.

29. Кириченко Ю.А. Некоторые вопросы динамики двумерных пузырей. Сб. «Вопросы гидродинамики и теплообмена в криогенных системах», вып. 2, ФТИНТ АН УССР, Харьков, 1972. с. 5 12.

30. Копсов А.Я. и др. Утилизация избыточного пара многоступенчатых испарительных установок//Энергосбережение и водоподготовка. 2004, №2, с. 49-55.

31. Корнеев А.Д., Корнеев С.Д., Леонтьев А.И., Пирогов E.H. Теплообмен при кипении R12 и R22 в узких щелевых каналах при постоянной температуре теплопередающей поверхности/ТХолодильная техника , 1983, №2. с. 46 49.

32. Корнеев С.Д. Интенсификация теплообмена при кипении в капиллярных щелевых каналах. М.: МГТУ, 2001 226 с.

33. Корнеев С.Д., Костюков A.M., Кирсанов В.М., Эфендиев С.Я. Оптимизация геометрии поверхности теплообменных аппаратов в зоне кипения теплоносителя на основе анализа условий кризиса теплообмена//Вестник машиностроения. 2005, №6, с. 38 41.

34. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А. Кипение в капиллярных щелевых каналах: эксперимент, теория, практика. М.: МГИУ, 2007. - 220 с.

35. Корнеев С.Д., Порошин В.В., Маркова И.Н., Эфендиев С.Я. Влияние теплофизических и геометрических параметров на теплообмен при кипении теплоносителя в наклонных щелевых каналах. Энергосбережение и водоподготовка. 2007, №4 (48), с. 71 -73.

36. Корнеев А.Д., Корнеев С.Д. Исследование движения одиночных газовых пузырей в плоскопараллельных щелевых каналах. Сборник научных трудов МЭИ, №133, М., 1987. с. 19 27.

37. Корнеев А.Д., Корнеев С.Д. Приближенная теория теплообмена и гидродинамики при кипении в стесненных условиях/Сб. «Теплообмен и гидрогазодинамика при кипении и конденсации»: АН СССР, СО, институт теплофизики, Новосибирск, 1979. с. 215 216.

38. Корнеев А.Д., Корнеев С.Д., Пирогов E.H. Теплообмен и гидродинамика при кипении в узких щелевых зазорах с изотермическими стенками//Известия ВУЗов «Машиностроение», №2, М.,1981. с. 80 85.

39. Корнеев С.Д. Интенсификация теплообменных аппаратов с фазовыми переходами теплоносителя. В кн.: Вопросы повышения эффективности систем и аппаратов промтеплоэнергетики/Под ред. A.C. Охотина. М.: Компания Спутник +, 2000. с. 4 — 47.

40. Корнеев С.Д. Исследование гидродинамики и теплообмена при кипении в щелевых каналах в условиях моделирования ослабления силы тяжести: Автореф. канд. дис. М.: МВТУ, 1977. - 16 с.

41. Корнеев С.Д., Карасев C.B., Эфендиев С.Я. Совершенствование геометрии поверхности теплообменных аппаратов путем организации кипения теплоносителя на оребренной поверхности/ЛЗестник машиностроения, №5, 2005, с. 35 37.

42. Корнеев С.Д., Костюков A.M., Кирсанов В.М., Эфендиев С.Я. Оптимизация геометрии поверхности теплообменных аппаратов в зоне кипения теплоносителя на основе анализа условий кризиса теплообмена//Вестник машиностроения №6, 2005, с. 38-41.

43. Корнеев С.Д., Курбанов Х.К., Миронов Б.М. Влияние схемы питания на гидродинамику и теплообмен при кипении в щелевом канале. -Известия вузов «Машиностроение» №2, М., 1978.

44. Корнеев С.Д., Пименова E.JL, Костюков A.M., Кирсанов В.М., Эфендиев С.Я. Влияние теплофизических свойств материала оребренной поверхности кипения теплоносителя на выбор ее оптимальных геометрических характеристик//Известия МГИУ №1(2), 2006, с.56 61.

45. Корнеев С.Д., Эфендиев С.Я., Маркова И.Н. Использование капиллярных щелевых каналов с поперечным углом расклинивания в парогенерирующих теплообменных аппаратах. Сборник научных докладов М.: МГИУ, 2007, с. 188 189.

46. Корнеев С.Д., Эфендиев С.Я., Маркова И.Н., Кирсанов В.М. Гидродинамические особенности парогенерирующих поверхностей на базе капиллярных щелевых каналов с поперечным углом расклинивания//Известия МГИУ №2(7), 2007, с.51 55.

47. Кошельник В.М., Долженко Е.Ю., Кошельник A.B., Киуила И.Г., Перспективные направления энерготехнологического комбинирования на основе стекловаренных печей/Лнтегрироваш технологи та енергозбереження. 1999. №2. с. 31 - 39.

48. Кружилин Г.Н. Теплоотдача от поверхности нагрева кипящей однокомпонентной жидкости при свободной конвекции. Изв. АН СССР ОТН, 1948, №7, 967-980.

49. Кузьма-Кичта Ю.А., Ливанов И.В., МоквинВ.И. Исследование теплоотдачи при кипении воды с добавками ПАВ в широком диапазоне давлений//Теплоэнергетика. 1982, №2.

50. Курбанов К.Х. Исследование влияния физических свойств жидкости на гидродинамику и теплообмен при кипении в щелевых каналах: Автореферат канд. диссертации М.: МВТУ, 1978. - 16с.

51. Кутателадзе С.С., Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979. -416 с.

52. Кутепов A.M., Стерман Л.С., Стюшин Н.Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. Учебное пособие для ВТУЗов. М., Высшая школа, 1986, 448с.

53. Лабу нов Д. А. Приближенная теория теплообмена при развитом пузырьковом кипении//Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт, №1, 1963, с.58-71.

54. Лабунцов Д.А., Ягов В.В. Механика двухфазных систем: Учебное пособие для ВУЗов М: издательство МЭИ, 2000. 374 с.

55. Лабунцов Д.А. Современные представления о механизме пузырькового кипения жидкостей. В кн.: Теплообмен и физическая газодинамика. М.: Наука, 1974.-с. 98-115.

56. Лабунцов Д.А., Кольчугин Б.А., Головин B.C., Захарова Э.А., Владимирова Л.Н. Исследование при помощи скоростной киносъемки роста пузырьков при кипении насыщенной воды в широком диапазоне изменения давлений//ТВТ, т. 2, №3, 1964. с. 446 - 453.

57. Лабунцов Д.А., Корнюхин И.П., Захарова Э.А. Паросодержание двухфазного адиабатного потока в каналах//Теплоэнергетика №4, 1968 -с. 62-67.

58. Леонтьев А. И., Миронов Б.М., Корнеев А.Д., Рудь Г.М. Приближенная теория теплообмена и гидродинамики при кипении жидкости в вертикальных щелевых каналах. Труды МВТУ, вып. 2, №195, М., 1975. с.43-48.

59. Леонтьев А.И., Миронов Б.М., Корнеев С.Д., Курбанов Х.К. Исследование теплообмена при кипении водных растворов этанола в щелевом канале//Известия ВУЗов «Машиностроение», №3, М., 1977. с.85-87.

60. Леонтьев А.И., Охотин A.C., Корнеев А.Д., Корнеев С.Д. К расчету характеристик теплообмена при кипении в щелевых каналах/Материалы 7-ой всесоюзной конференции по тепломассообмену. Том 4, часть 2, Минск, 1984. с. 119-124.

61. Лунин И.А., Трухний А.Д., Лебедева А.И. Влияние условий эксплуатации сетевых подогревателей турбин Т 250/300 - 23,5 на ресурсе их трубной системы//Теплоэнергетика. 2005. №7. с.70 - 75.

62. Мартынова О.И., Петрова Т.И., Ермаков О.С. Поведение продуктов термолиза органических веществ в двухфазной области: кипящая вода-равновесный насыщенный пар//Теплоэнергетика. 1997. №6. с. 8 11.

63. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Москва, Энергия. 1977.

64. Мошкарин A.B., Бускунов Р.Ш. Испарительные установки тепловых электростанций. М.: Энергоатомиздат, 1994. - 272с.

65. Мошкарин A.B., Стерман JI.С. Влияние испарителя в системе подогрева сетевой воды на экономичность теплофикационной установки// Межвузовский сборник научных трудов. Иваново: Изд. ИЭИ 1977, с.73-79.

66. Петухов Ю.И., Скоробогатов Н.Г., Сосунов В.И. Сопротивление жидкости движению газового пузыря, сдавленного параллельными стенками. ПМТФ, №6, 1970. с. 112 114.

67. Подсушный A.M., Стаценко В.Н., Якубовский Ю.В. Влияние добавок ПАВ на изменение теплоотдачи в судовых горизонтальнотрубных испарителях//Судовые энергетические установки. Владивосток: ДВГУ. 1980. с. 65-72.

68. Присняков В.Ф. Кипение. К., 1988. 240 с.

69. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы//Энергия, Москва, 1978 704с.

70. Рыженков В.А., Куршаков A.B., Пульнер И.П., Щербаков С.Н., РыженковА.В. О повышении эффективности эксплуатации городских систем теплоснабжения на основе ПАВ технологий//Новости теплоснабжения - 2007 - №12(88) с. 45 - 50.

71. Рыженков В.А., Седлов A.C., Рыженков A.B. Использование поверхностно—активных веществ для снижения гидравлического сопротивления трубопроводов систем теплоснабжения//Вестник МЭИ. -2008. № 1. с.41 - 47.

72. Рыженков В.А., Лукин М.В. О предотвращении образования отложений в системах теплоснабжения//Х1 научно-практическаяконференция «Проблемы управления качеством городской среды». Тезисы конференции. Москва, 2007. с. 31 32.

73. Салтанов Г.А, Кукушкин А Н., Шанин В.К. Влияние ПАВ на теплоотдачу при кипении в большом объеме. VII Всесоюзная конференция по тепломассообмену. 1984. т. VIII, ч. 1.

74. Салтанов Г.А., Стаценко В.М., ТаратутаВ.А. и др. Теплоотдача и парообразование при кипении раствора ПАВ в парогенерирующих установках. ИФЖ. 1982. т.ХШ, №5.

75. Серебрянников H.H., Преснов Г.В., Храмчихин А.М. Стратегия защиты водоемов от сброса сточных вод ТЭС ОАО «Мосэнерго»//Теплоэнергетика. 1998, №7, с. 2 6. ':"■

76. Симановский A.A. Совершенствование теплового и водно-химического режима парогенерирующего оборудования ТЭС и АЭС при использовании пленкообразующих аминов. Автореф. на соиск. учен. ст. канд. техн. наук Иваново, 2008.

77. Стерман JI.C., Можаров H.A., Лавыгин В.М. Технико-экономический анализ работы многоступенчатых испарительных установок/ЛГеплоэнергетика. 1968. № 11, с. 26 30.

78. Стерман Л.С., Седлов A.C., Рыков А.П. Оценка влияния включения испарителей на тепловую экономичность турбоустановок/ТИзвестия ВУЗов. Энергетика. 1980, №6, с. 51 56.

79. Стерман Л.С., Щепетильников М.И., Мошкарин A.B. Влияние схемы включения испарительной установки в систему регенерации теплофикационных турбин на стоимость дистиллята//Известия ВУЗов. Энергетика. 1976, №9, с. 53-59.

80. Стерман Л.С., ЛавыгинВ.М., Тишин С.Г. Тепловые и атомные электрические станции. М.:Энергоатомиздат, 1995.

81. Стюшин Н.Г. К теории процесса теплообмена при пузырьковом кипении в условиях естественной конвекции. В кн.: Теплообменные процессы и аппараты химических производств. М., 1976, с. 67 76.

82. Суо И., Гриффите П., Двухфазное течение в капиллярах, Труды америк. общества инженеров механиков, сер. Д., №3, 1964.

83. Тишин С.Г. и др. Опыт наладки и эксплуатации многоступенчатых испарительных установок на ТЭЦ//Межвузовский сборник научных трудов. МЭИ. 1984 Вып 54, с. 110 118.

84. Толубинский В.И. Теплообмен при кипении. Киев: Наукова думка, 1980.

85. Филипов Г.А., Салтанов Г.А., Кукушкин А.Н. Гидродинамика и тепломассообмен в присутствии поверхностно активных веществ. Энергоатомиздат. М. 1988.

86. Фокин B.C., Кошельник В.М., Збараз Л.И., Особенности теплообмена при кипении жидкости в щелевых каналах//Вестник НТУ «ХПИ» 200.1 -№7. с. 261—266.

87. Фокин B.C., Саакянц И.С., Данилова Р.С. Исследование работы выпарного аппарата с разработкой пластинчатой греющей камерой//Химическое и нефтяное машиностроение. 1972. - №4.

88. Хойт Д.У. Влияние добавок на сопротивление трения в жидкости//Теоретические основы инженерных расчетов. 1971. №2. с. 1-31.

89. Чащин И.П., Шигина Л.Ф., Шваб Л.С., Соболь А.Д. Исследование влияния некоторых органических добавок на теплообмен при кипении/ЛГеплоэнергетика. 1975. №8. с. 41 -47.

90. Чемпик Э. Комплексное исследование влияния ПАВ на энергетические и структурные характеристики влажнопаровых потоков турбин иповедения основного оборудования пароводяных контуров: Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М., 1980.

91. Шицман М.Е. Обзор эксплуатационных данных по интенсивности коррозии и формирование отложений в поверхностях нагрева водогрейных котлов//Теплоэнергетика. 2000. №1. с.28 32.

92. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. 712 с.

93. Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. М.: Машиностроение. 1980. 240с.

94. ЭссерМ., Шумилихин, Шиндер К. О влиянии октадециламина на интенсивность теплопередачи при пузырьковом кипении воды//Труды VII Всесоюзной конференции по тепломассообмену. 1984, т. IV, ч. 2.

95. Эфендиев С.Я. Исследование теплообмена в зоне кипения испарительных установок с клиновидными капиллярными каналами, расширяющимися в поперечном направлении. Автореф. на соиск. учен.ст. канд. техн. наук М., 2009

96. Ярышев Н.А. Теоретические основы измерения нестационарных температур. JL: Энергия, 1967. - 192 с.

97. Anon. The influence of dissolved substances and state of the hearted surface on the mechanism of boiling//The Brown Boveri Review. 1962. Vol.49. P. 519—536.

98. Darner C.L. Sonic cavitation in water//NRL Report 7131, Naval Research Laboratory. 1970. July. P. 147.

99. Ellis A.T., Waugh J.G., Ting R.Y. Cavitation suppression and stress effect high—speed flow of water with dilute Macromolecule additives//Journal of Basic Engineering, Trans. ASME, ser. D. 1970. Vol. 92, №3, P. 405^10.

100. Feldman A., Marvillet C., Lebouche M., Nucleate and convective boiling in plate fin heat exchangers//Journal of Heat and Mass Transfer, 2000, Vol.43, pp. 3433-3442.

101. Hoyt J.W. Effect of polymer additives on jet cavitation//16th American Towing Tank Conference, San Paulo, Brazil. 1971. P. 231—242.

102. Leith W.C., Mc Ceig J.W. Intensity of cavitation attack related to fluid properties//Report on the Symp. on Testing Techniques in Ship Cavitation Research. 31 May — 2 June 1967. P. 142—147.

103. Moore F.D., Mesler R.B. The measurment of rapid suffuse temperature fluctuations during nucleate boiling of water. A. I., Ch. E. J., v.7, N 4, p.620-624,1969.

104. Nakoryakov V.E., Kuznetsov V.E., Vitovsky O.V. Experimental investigation of upward gas liquid flow in a vertical narrow annulus, Int. J. Multiphase Flow, 1992, vol. 18, no. 3, p. 313-326.

105. Schuck J.G. Corrosion inhibitors for steam condensate system//Mater. Protection. 1973. V. 12, N 10, P. 27-34.

106. Train T.N., Wambsganss M.W., France D.M., Small circular- and a rectangular channel boiling with two refrigerants//International Journal Multiphase Flow, 1996, Vol.22, pp. 485-498.

107. Train T.N., Wambsganss M.W., Chyu M.C., France D.M., A correlation for nucleate flow boiling in a small channel//Proc. Int. Conf. On Compact Heat Exchangers for Process Industries, 1997, pp. 291-304.

108. Van Wijk W.K., Ban Stralen. Heat transfer to boiling binary liquid mixtures//Chem. Eng. Sci. 1956. №5. P. 68—80.

109. Wambsganss M.W., Jendrzejczyk J.A., France D.M., Two phase flow patterns and transitions in a small, horizontal, rectangular channel//International Journal Multiphase Flow, 1991, Vol.17, pp. 327-342.

110. Wambsganss M.W., France D.M., Jendrzejczyk J.A. and Train T.N., Boiling heat transfer in a horizontal small-diameter tube//Journal of Heat Transfer, 1993, Vol.115(November), pp. 963-972.