автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Повышение эффективности работы выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потоков

Р Г Б ОД

4 - ДНГ '

На правах рукописи

Голубева Ольга Алексеевна

ПОВЬШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ В УСЛОВИЯХ КРИТИЧЕСКИХ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ

Специальность 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых

производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Мурманск - 1998

На правах рукописи

Голубева Ольга Алексеевна

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ В УСЛОВИЯХ КРИТИЧЕСКИХ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ

Специальность 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых

производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Мурманск - 1998

Работа выполнена на кафедре технологического и холодильного оборудования Мурманского государственного технического университета.

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Ю.Ф. Калинин

Научный консультант: кандидат технических наук, ст. на-учн. сотрудник Г.А. Комаров

Официальные оппоненты: доктор технических наук , профессор В. Б. Тшин

доктор технических наук , профессор И. В. Доманский

Ведущее предприятие: ОАО Мурманскпромпроект (г.Мурманск)

Защита диссертации состоится года в

часов на заседании специализированного Совета К 117.06.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук при Мурманском государственном техническом университете по адресу: 183010, г.Мурманск, ул.Спортивная д. 13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ.

Отзывы на автореферат просим направлять в двух экземплярах, заверенные печатью, по указанному адресу на имя ученого секретаря специализированного Совета.

Автореферат

разослан 199^года.

Ученый секретарь специализированного Совета канд. техн. наук, доцент

В. А. Гроховский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Опыт эксплуатации и специальные исследования показали, что часть рабочего времени выпарных аппаратов приходится на критический режим кипения, который характеризуется резким уменьшением коэффициента теплоотдачи от греющей стенки к выпариваемой смеси. В результате наблюдается значительное снине-ние производительности аппарата, надежности его работы, качества производимого продукта, накипание твердых частиц смеси на тепло-обменную поверхность, требующую последующей очистки, увеличение энергозатрат, а значит - удорожание производства. Таким образом, устранение кризиса теплообмена имеет большое практическое значение при выпаривании пищевых продуктов. Пренде всего это относится к кризису теплообмена первого рода.

Анализ литературных источников, показал многообразие работ, посвященных исследованию кризиса теплообмена первого рода. При этом для неоднородных многокомпонентных жидкостей, особенно пищевых смесей, исследования ведутся очень ограниченно. К ним при проведении расчетоз применяется математический аппарат и закономерности. справедливые для чистых веществ. Данные показывают, что в результате наблюдается значительное отклонение режима работы выпарных аппаратов от оптимального.

Данная работа, посвященная исследованию условий повышения эффективности эксплуатации выпарных аппаратов, представляется весьма актуальной на сегодняшний день.

Цель работы. Целью настоящей диссертационной работы является повышение эффективности выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потоков. В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи :

1. Анализ условий возникновения кризиса теплообмена первого рода внутри труб для пищевых смесей.

2. Исследование кризиса теплообмена первого рода при кипении многокомпонентных смесей внутри труб с малым отношением высоты (1) к внутреннему диаметру трубы Сс1§кЭ (20<1/с1вн<100).

3. Создание методики расчета параметров кризиса теплообмена первого рода для пищевых смесей, кипящих внутри труб.

4. Разработка алгоритма и программы для расчета на ЭВМ вы-

парных аппаратов с паровым обогревом.

5. Разработка рекомендаций по повышению эффективности работы выпарных аппаратов в промышленных условиях.

6. Оценка ожидаемой технико-экономической эффективности внедрения результатов выполненной работы.

Научная новизна диссертационной работы определяется теоретическими разработками, предназначенными для повышения эффективности эксплуатации выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потоков для многокомпонентных пищевых смесей ( далее пищевых смесей) при изменении условий их движения и степени нагрева на входе в выпарной аппарат. К ним относятся:

- методики проведения расчетных и экспериментальных исследований критических тепловых потоков для многокомпонентных смесей;

- результаты экспериментальных исследований кризиса теплообмена первого рода при выпаривании пищевых смесей из рыбного сырья и нерыбнкх пищевых продуктов;

- зависимости критической разности температур, коэффициента теплоотдачи смеси в момент кризиса, критической плотности теплового потока от основных факторов, характеризующих процесс выпаривания

Практическая ценность. Разработанная схема автоматизации промышленных выпарных аппаратов с паровым обогревом и основные рекомендации по повышению эффективности их работы в условиях критических тепловых потоков, полученные на основании расчетно-экс-периментальных исследований, позволили избежать критических режи-моз, повысить производительность однокорпусных выпарных установок по готовому продукту и сократить затраты на производство 1 кг упаренной смеси.

Разработанная программа для расчета выпарных аппаратов с паровым обогревом позволяет учитывать их особенности при проектировании и эксплуатации.

Разработаны исходные требования на проектирование однокорпусных выпарных установок для выпаривания пищевых многокомпонентных смесей.

На защиту выносятся:

1. Методика и установка для экспериментального исследования кризиса теплообмена первого рода при кипении пищевых смесей.

2. Эмпирические формулы для расчета основных параметров кри-

зиса теплообмена первого рода для пищевых смесей, кипящих внутри труб.

3. Алгоритм и программа расчета на ЭВМ выпарных аппаратов с паровым обогревом.

4. Основные рекомендации по повышению эффективности работы выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потоков для промышленного использования.

5. Результаты оценки ожидаемой технико-экономической эффективности от внедрения выполненных разработок.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены:

- на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов, научных и инженерно-технических работников МГАРФ - МГТУ (г. Мурманск,1993-1995, 1998 г.);

- на расширенных заседаниях - научных семинарах кафедры технологического и холодильного оборудования МГАРФ - МГТУ (г.Мурманск, 1994, 1997, 1998 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Структура н объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 130 стр. основного текста, 4 таблицы , 33 рисунка. Список литературных источников включает 95 наименований. В приложении на 17 стр. представлены:

- условия проведения и основные результаты экспериментов;

- соответствие мезду идентификаторами в программе и обозначениями в алгоритме;

- текст программы расчета выпарного аппарата с паровым обогревом на языке Турбопаскаль.

- акты о внедрении результатов диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечается, что в настоящее время очень остро стоит проблема улучшения качества пищевых продуктов и экономии энергоресурсов, используемых для их производства. Знание основных

закономерностей, характеризующих процесс выпаривания различных одно- и многокомпонентных жидкостей, стало необходимым для создания новых, более эффективных выпарных аппаратов и установок. Отклонения в режиме работы выпарного аппарата от оптимального могут привести к ухудшению качества конечного продукта, уменьшению его КПД, к снижению технико-экономических показателей выпарной установки в целом. Подчеркнуто, что актуальность исследования в этом направлении возрастает.

В первой главе проведен анализ состояния проблемы.

Кризис теплообмена представляет собой важное явление, которое необходимо учитывать при проектировании и обеспечении безопасной эксплуатации различных машин и аппаратов с рабочей средой, находящейся в состоянии кипения.

Согласно утверждениям Бобровича Г.И., гогонина И.Н., Кутате-ладзе С.С.. Луцета М.О., Маленкова И.Г. и других авторов кризис теплообмена первого рода имеет гидродинамическую природу. При кипении внутри труб, как и в большом объеме, возникновение кризиса теплообмена первого рода обусловлено потерей устойчивости двухфазным пристенным слоем, и к нему применимы положения гидродинамической теории. Количественной характеристикой кризиса теплообмена первого рода наиболее часто принимается первая максимальная ( критическая) плотность теплового потока ^ кр1). Внешним его проявлением считается скачкообразное повышение температуры стенки парогенерирующей трубы.

Исследования кризиса теплообмена первого рода проводились Аладьевым И. Т., Казаковой Е. А., Миропольским 3.Л., Стыриковичем М.А. и рядом других ученых на примере чистых веществ. Бинарные смеси рассматривались в работах АртымаР.И., Бобровича Г.И., Ван-Вийка, Ван-Стралена, Зысина Л. В.. Москзичевой В.Н., Фастовс-кого В.Г. и других исследователей. Данные по многокомпонентным пищевым смесям очень ограничены. При сопоставлении результатов разных авторов отмечены существенные расхождения и даже противоречивые данные.

В настоящее время при расчете первой критической плотности теплового потока (далее критической плотности теплового потока) для пищевых смесей наиболее часто используется методика, разработанная Кутателадзе С. С. Помимо нее могут применяться зависимости, полученные Бернатом, Кутателадзе С.С. и Бураковым Б.А.. Макбетом,

Стерманом Л. С. и Велемасом Ю.В., Шицманом. Однако, большинство этих методик справедливы для чистых жидкостей, не отражают особенностей многокомпонентных смесей и условий возникновения кризиса теплообмена внутри труб, поэтому их применение для определения значений критической плотности теплового потока дает погрешности от 40 % и более.

Во второй главе определены объекты исследования, даны теоретические основы кризиса теплообмена первого рода при кипении пищевых смесей, сформулированы методики составления физических моделей данного явления и проведения экспериментов, а также приведена методика и порядок обработки полученных результатов.

Недостаточное исследование кризиса теплообмена первого рода при кипении многокомпонентных неоднородных жидкостей, ограниченные данные для пищевых смесей и их широкое использование в пищевой промышленности определили объектами исследования рыбный бульон. раствор томатной пасты и отзар морских водорослей с массовым составом, варьируемым в диапазоне от 10 до 40 % по сухому веществу.

В ходе теоретического исследования установлено, что на кризис теплообмена первого рода влияет большое количество параметров, которые необходимо учитывать при его описании. При этом, использование я-теоремы и классических критериев подобия приводит к сложным зависимостям, и в тоже время значительные упрощения картины процесса вызывают недопустимые по величине погрешности. Применение безразмерных членов гидродинамической природы позволяет значительно упростить решение задачи по выводу обобщенной зависимости для критической плотности теплового потока в рамках приемлемой точности.

На основании анализа литературных источников выбраны следующие безразмерные члены гидродинамической природы :

Чк р 1 си

1 р" 1 " ( 1 )

Рем Рем <3,

где цкр1 см - первая критическая плотность теплового потока исследуемой смеси, Вт/мг;

1»„- массовая скорость смеси, кг/(м2-с);

гс*.~ Удельная теплота парообразования смеси, Дж/кг;

%

СМ

с м

бС)( - коэффициент поверхностного натяжения смеси, Н/м;

Рем • р"~ соответственно плотности смеси и вторичного пара, кг/м^;

1, авн-геометрические параметры парогенерирующей трубы,м Используя аналогию с классической теорией подобия и существующие результаты исследований, функциональную зависимость для плотности теплового потока можно представить в виде:

Окр 1

= А

V 2 Ир 1 ь р" е 1

бсм Рем Рем Йвн

п

Л 2 )

где А - коэффициент пропорциональности;

Ь, е ,п - показатели степени. Безразмерные члены гидродинамической природы не включают коэффициент теплоотдачи в момент кризиса в явном виде и не могут быть использованы для его определения.

Расчет коэффициента теплоотдачи в испарительных каналах выпарных аппаратов осуществляется либо по уравнению конвективной теплоотдачи при вынужденном движении выпариваемой жидкости, либо по критериальным уравнениям, полученным в соответствии с теорией подобия и характеризующим кипение жидкости в большом объеме. Так. в пределах пузырькового режима кипения жидкостей для определения среднего значения коэффициента теплоотдачи при кипении внутри труб обычно используется полученная из критериальных зависимостей формула

Ое

В3 ^с м 2 Рс н

Мош ■ бс

при в = 0. 075 ■

г,

1+10

Рем - р

( з )

( 4 )

где а,,,, - коэффициент теплоотдачи смеси, кипящей внутри трубы. Вт/(мг-К);

ХС11 - коэффициент теплопроводности смеси, Вт/(м-К); - коэффициент динамической вязкости смеси. Па-с;

- г»

.си + 273 - температура кипения смеси. К;

см

кип . см

= ^вн.ст "^кип.с* ~ разность температуры внутренней поверхности стенки и кипения смеси. К.

Однако, в условиях перехода к пленочному режиму кипения расчетные (по формуле 3 ) значения коэффициентов теплоотдачи рыбного бульона, раствора томатной пасты и отвара морских водорослей значительно ( в полтора - два раза) отличаются от экспериментальных. При этом совершенно очевидна необходимость корректировки, и ей должна подвергаться безразмерная функция "в", входящая в (3) как параметр.

По результатам работ ряда исследователей (Ахмада, Бейнса, Грина, Катаока. Катто, Шаха и др.) установлено, что в условиях кризиса теплообмена первого рода внутри труб на коэффициент теплоотдачи влияет отношение плотностей фаз р"/рси • В этом случае функция "в" в (4) может быть записана в виде:

л У -

в = В • 1+10 • Р

Рек

( 5 )

где В - коэффициент пропорциональности; у - показатель степени.

На первый взгляд величину критической разности температур пищевой смеси (АЪкр см ) целесообразно получить, разделив ( 2 ) на ( 3 ) с учетом ( 5 ). Однако, в этом случае математическая операция приводит к существенным усложнениям, что значительно затрудняет использование уравнения, а большое количество сомножителей способствует росту погрешности. Минимизацию погрешности и упрощение зависимости можно обеспечить, если пренебречь параметрами. оказывающими наименьшее влияние на величину критической разности температур, а затем определить показатель степени для каждого сомножителя.

Для определения числовых значений параметров в рассматриваемых зависимостях был проведен эксперимент. Экспериментальные исследования осуществлялись в три этапа с привлечением физических моделей.

Первый этап заключался в визуальном наблюдении кризиса теплообмена первого рода при кипении внутри труб. Гидродинамическим аналогом этого явления выбран эффект оттеснения жидкости от про-

ницаемой поверхности барботируювдм газом. В качестве наиболее простой модели принята неоднородная невязкая жидкость, равномерно барботируемая газом через проницаемую стенку вертикальной трубы диаметром 20 и 50 мм и высотой соответственно 1000 и 1500 мм. При этом сделаны следующие допущения:

- процесс считается стационарным;

- при режиме, близком к критическому, жидкость и пар настолько турбулизованы интенсивным парообразованием, что молекулярным трением в них можно пренебречь;

- паровой слой между стенкой парогенерирующей трубы и слоем жидкости устойчив и имеет постоянную толщину;

- стенка парогенерирующей трубы тонкая, т.е. 0.

В качестве модельной жидкости использовалась вода с добавлением поваренной соли, подсолнечного масла и порошкообразного мела. Плотность модельной жидкости рассчитывалась по известной формуле и поддерживалась на уровне 1010 - 1100 (кг/м3) при температуре кипения, что соответствует плотностям исследуемых пищевых смесей.

При проведении экспериментов на всех этапах соблюдалось геометрическое подобие, масштаб геометрического подобия был равен 1.

На основании результатов наблюдений и сравнении их с литературными данными подтверждена возможность применения гидродинамического принципа к кризису теплообмена первого рода при кипении внутри труб многокомпонентных смесей.

При дальнейшем исследовании барботаж воздуха был заменен элекгрообогревом. В качестве парогенерирующей трубы использовалась стеклянная труба 20x1.5 мм, высотой 1750 мм. В нижней ее части, на участке 500 мм. наматывалась спираль из нихромовой проволоки толщиной 0.8 мм с равномерным шагом, позволяющим проводить визуальные наблюдения кризиса теплообмена первого рода при кипении пищевых смесей и при необходимости фотографировать его. При прохождении переменного тока через электронагреватель смесь нагревалась и выпаривалась. Для обеспечения постоянного уровня жидкости в трубе производилась подпитка ее смесью из специальной емкости через регулирующий вентиль.

В качестве исследуемой среда на данном и всех последующих этапах использовалась первоначально модельная жидкость, а затем для проверки и уточнения результатов - пищевые смеси.

Второй этап исследования заключался в установлении критических режимов кипения, определении основных параметров кризиса и первичной обработке результатов.

Для этого стеклянная труба на вышеописанном стенде заменялась латунной той же высоты и диаметра. Парогенерирующая труба помещалась в трубу большего диаметра, на которую наматывалась спираль электронагревателя. Измерение температуры стенки парогенерирующей трубы проводилось хромель-копелевыми термопарами попарно установленными в диаметрально противоположных точках.

Основные исследования проведены на третьем этапе, который заключался в разработке экспериментальной установки, имитирующей промышленную однокорпусную выпарную установку с трубчатой поверхностью теплообмена и вертикальной греющей камерой, проведении необходимых опытов по исследованию кризиса теплообмена первого рода и его влияния на производительность установки.

Сущность проведенных исследований заключается в определении числовых значений параметров кризиса теплообмена первого рода при кипении внутри труб пищевых смесей в зависимости от основных факторов. Эксперименты проводились в условиях свободной конвекции [ скорость движения смеси (чож ) от 0.01 до 1 м/с] и вынужденного течения [ скорость движения смеси (уС1( ) от 1 до 3 м/с]. В ходе опытов давление вторичного пара (р) изменялось в пределах от 0.1 до 0.06 МПа, внутренний диаметр парогенерирующей трубы (авн ) -от 20 до 50 мм. ее высота (1) - от 400 до 5000 мм. отношение геометрических параметров парогенерирующей трубы (1/йвн) ~ от 20 до 100, плотность обогревающего теплового потока (ц) от 230 до 90000 Вт/мг, отношение начального и конечного массового

состава пищевой смеси по сухому веществу №с нЛгс.к) от 0.23 до 0.775.

Экспериментальная установка подключена к сети электропитания с напряжением 220 В и магистрали подачи охлаждающей воды ( рисунок 1). Вода подазалась через вентиль из системы водозабора к конденсатору 8 и сливалась в канализацию.

Установка состоит из емкости 1 для подачи исходной смеси; мерных емкостей 2 и 9, позволяющих определить соответственно удельный расход исходной пищевой смеси и удельное количество выпаренной из смеси воды с точностью до 10"6 м3; теплообменника предварительного подогрева 3; стенда для исследования кризиса

4, 5- нижняя и верхняя секции греющей камеры, б- сепарационная камера, 7- эжектор, 8- конденсатор, 10- электрокалорифер, 11- циркуляционная труба, 12- центробежный насос

Рисунок 1 - Схема установки для исследования кризиса теплообмена пищевых смесей

теплообмена пищевых смесей, состоящего из греющей камеры ( нижняя секция - 4, верхняя - 5) и сепарационной камеры 6; эжектора 7, создающего разрежение, отсасывающего и подающего вторичный пар из сепарационной камеры в конденсатор 8; электрокалорифера 10, необходимого для подогрева воздуха; циркуляционной трубы 11, позволяющей возвращать в греющую камеру капельки смеси, унесенные вторичным паром и отделенные в сепарационной камере; циркуляционного насоса 12 для обеспечения принудительной циркуляции пищевой смеси.

Секция 4 греющей камеры снабжена термоэлектронагревателем, помещена в воздушную подогревательную рубашку, позволяющую использовать горячий отработанный воздух из секции 5, и предназначена для предварительного подогрева исходной пищевой смеси до температуры насыщения при заданном давлении кипения. Внутри верхней секции 5 с прозрачными стенками установлены стеклянные и латунные парогенерирующие трубы, которые обогреваются горячим воздухом, прошедшим через электрокалорифер 10. Стеклянные парогенерирующие трубы дают возможность наблюдать за процессом кипения смеси, латунные - проводить необходимые измерения. Вертикальное расположение парогенерирующих труб и применение электрообогрева позволило обеспечить более равномерный нагрев пищевой смеси, а значит - процесс выпаривания.

Разработанная система преобразования напряжения для установки позволяет ей работать автономно при наличии нескольких выпарных контуров.

Расчет коэффициентов для уравнений, позволяющих определить числовые.значения основных параметров кризиса, осуществлен на ЭВМ по методу наименьших квадратов с использованием вычислительного алгоритма Холецкого. Адекватность полученных математических зависимостей оценена с помощью критерия Фишера (Г- критерия). Результаты исследований обработаны общепринятыми методами математической статистики.

В третьей главе обобщены результаты исследования кризиса теплообмена первого рода при кипении пищевых смесей внутри труб и получены основные закономерности, которым он подчиняется.

В ходе опытов установлено, что исследуемым пищевым смесям свойственны все три режима кипения. Вблизи наступления кризиса, в связи с резким снижением поверхностного натяжения, основным режи-

мом кипения является эмульсионный.

Область, в которой происходит резкий переход от одного вида потока к другому, является критической. Именно на этом отрезке парогенерирумцей трубы наблюдается кризис теплообмена первого рода при кипении пищевых смесей, и фиксируются' соответствующие критические параметры.

В процессе выполнения работы установлено, что при увеличении плотности обогревающего теплового потока место возникновения кризиса смещается в сторону входа парогенерирующей трубы, причем числовое значение температуры, при которой наступает кризис, не изменяется. Такая зависимость представляется вполне естественной, поскольку увеличивается скорость и степень нагрева пищевой смеси, а значит, повышается вероятность достижения кризиса.

Увеличение количества сухих веществ в пищевой смеси и, следовательно, ее плотности, приводит к повышению температуры наступления кризиса при неизменном режиме обогрева, давлении вторичного пара и подаче в парогенерирующую трубу смеси в состоянии насыщения. Указанная зависимость носит нелинейный характер как для условий естественной, так и вынужденной конвекции. Данный факт можно объяснить только повышением значения коэффициента поверхностного натяжения пищевой смеси и ее температуры кипения.

Недогрев пищевой смеси до состояния насыщения приводит к более позднему наступлению кризиса, и место возникновения кризиса смещается в сторону выхода из парогенерирующей трубы. Это объясняется увеличением количества теплоты и промежутка времени, необходимого для доведения пищевой смеси до состояния кризиса.

На основании полученного экспериментального материала для пищевой смеси постоянного массового состава установлено, что при неизменном режиме обогрева, с увеличением скорости движения выпариваемой среды, место возникновения кризиса теплообмена смещается ближе к выходу парогенерирующей трубы. Таким образом, при естественной конвекции кризис теплообмена располагается ниже по высоте трубы, чем при вынужденной. Изложенный факт может быть объяснен увеличением массы капельной жидкости, поступающей в зону выпаривания в единицу времени, а значит, и временного промежутка, необходимого для полного испарения жидкой фазы.

Существенное влияние на теплоотдачу при кипении пищевых смесей оказывает зависимость величины перегрева, необходимого для

начала кошения, от чистоты жидкости. Полученные зависимости Ос = = f(Mc„ ) и qc„ = Г (Д tCM ) для исследуемых пищевых смесей показывают. что при малых значениях температурного напора {Мсы ) интенсивность теплоотдачи определяется условиями конвективного теплообмена ( рисунок 2).

3

Я?

У

р = 0.1 МПа. <3ВЯ - 30 мм. ус> - 0.3 м/с, 20 %, 1/с1вн= 30

Рисунок 2 - Зависимость коэффициента теплоотдачи с^,, и плотности теплового потока чС1( от температурного напора для рыбного бульона

С увеличением температурного напора усиливается степень перемешивания смеси у поверхности трубы, в результате чего наблюдается резкое возрастание интенсивности теплоотдачи (эмульсионный режим). При дальнейшем повышении температурного напора центров парообразования становится так много, что они сливаются между собой, образуя паровую пленку. При этом контакт жидкости с поверхностью нагрева резко ухудшается и теплоотдача резко снижается. В связи с этим в момент образования пленки возникает кризис процесса, сопровождающийся значительным повышением температуры поверхности нагреза, снижением коэффициента теплоотдачи и паропроизво-дательности аппарата. Это значит, что критический тепловой поток (ОкрI см ) является предельной и максимальной тепловой нагрузкой при эмульсионном режиме кипения. Такой режим наблюдается для исследованных пищевых смесей при 1 °< < Д^.с. При кипении, например, рыбного бульона в атмосферных условиях при естественной конвекции эмульсионный режим ограничивается температурным напором от 1 до 14.2 °с.

Имеющийся экспериментальный материал позволил выявить, что величина критической разности температур увеличивается одновременно с увеличением массовой скорости пищевой смеси и уменьшением

отношения геометрических параметров парогенерирующей трубы. Рост критического температурного напора, при увеличении массовой скорости, связан либо с повышением температуры наступления кризиса и интенсивности теплообмена, вследствие увеличения скорости движения смеси, либо с повышением температуры стенки трубы и температуры кипения смеси, при увеличении ее плотности ( рисунок 3).

Л iKp.cn> 7 6 б 4

3 _

Ш Ш 1Ш ЩЩгс

р - 0.08 МПа. йвн = 34 мм, ис = 10 %. 1/авн= 30;

--отвар морских водорослей,-«»--рыбный бульон,

--- раствор томатной пасты

Рисунок 3 - Зависимость критической разности температур Л!тср.ск от массовой скорости

При повышении отношения 1/с1вн парогенерирующей трубы уменьшается ядро потока жидкости, поступающей на выпаривание, либо увеличивается влияние гидростатической депрессии, вызывая понижение критической разности температур ( рисунок 4).

Aikp.cn,

5

4

р = 0.08 МПа, = 1 м/с, = 10 %, с1вн = 34 мм;

--отвар морских водорослей,-®--рыбный бульон,

--- раствор томатной пасты

Рисунок 4 - Зависимость критической разности температур А^кр.си от геометрических параметров парогенерирующей трубы

Понижение давления вторичного пара приводит к уменьшению критического температурного напора.

Математическая обработка экспериментальных данных позволила значительно упростить общий вид уравнения для определения критической разности температур пищевых смесей, кипящих внутри труб выпарных аппаратов. В результате проведенных преобразований оно принимает вид:

0.2 0.2

V гс« ■ 1 Р" ' <1„н

^•см Реи 1

0.2 . ( 6 )

Расчетное значение дисперсного отношения (Ррасч) для данной математической зависимости составляет 5,4. Это меньше критического значения Г-критерия (Р1авл = 5.04) для критического температурного напора пищевых многокомпонентных смесей. Согласно теории математической статистики полученная зависимость признана адекватней реальному процессу и монет быть использована на интервале варьирования: от 10 до 3400 кг/(м2-с), 1 от 400 до 5000 мм, Хсм. ОТ 0.490 до 0.770 Вт/(М-К), р"/рся ОТ 3.5-10"4 ДО 5.7-КГ4, 1/авн от 20 до 100. Доверительный интервал данной зависимости составляет 25 % .

Результаты опытов подтвердили, что закономерности изменения коэффициента теплоотдачи по высоте парогенерирущей трубы, полученные для чистых веществ, справедливы и для исследуемых пищевых смесей.

■ Математическая обработка опытных данных позволила получить значения коэффициентов для уравнения (5), которое принимает вид:

0.1 +

тО.ЗЗ

р'

Рс

X

( 7 )

Расчетное значение дисперсного отношения (Ррасч) для данной математической зависимости составляет 8.2. Это меньше критического значения Р-критерия (Гтабл = 9.12) для безразмерной функции "в", поэтому полученная математическая зависимость признана адекватной реальному процессу и может быть использована на интервале

варьирования р"/рси от 3.5-10"* до 5.7-10"4_

Отклонение экспериментальных данных по величине, найденное из формулы (3) от числовых значений "в", рассчитанных по уравнению (7). составляет ± 12.5 %.

Наиболее важным аспектом в изучении кризиса теплообмена является вопрос о критической плотности теплового потока и ее зависимости от основных параметров.

Обобщив результаты экспериментов, был сделан вывод о том, что критическая плотность теплового потока для пищевых смесей повышается с увеличением скорости течения смеси и ее плотности, а значит - с увеличением массовой скорости, и уменьшается при увеличении отношения высоты парогенерирующей трубы к ее внутреннему диаметру (1Л1ВН) (рисунок 5).

70

60

50

40

?о о _

о —'оо о"^ ? / и о о**1—1 ^чР

с

= 34 мм:

о-п-

- 0.08 МПа, ¥с = 10

рыбный бульон. •- раствор томатной пасты, отвар морских водорослей Рисунок 5 - Зависимость критической плотности теплового потока ск от геометрических размеров парогенерирующей трубы

Математическая обработка результатов исследований позволила получить значения коэффициентов для уравнения (2), которое принимает вид:

- для условий естественной конвекции

р1 см

0.18^р-ГС1(

0.2 0.69

*рг • 1 Р"

б • Рек Рек 1

0.2 ( 8 )

- для вынужденной конвекции

Чкр!

0.32-у?р • гС1|

0.2 0.92

V • 1 Р" ¿ВН

б • Рем Реи 1

0.2 ( 9 )

Расчетное значение дисперсного отношения (Ррасч) для данных математических зависимостей составляет 5,2. Это меньше критического значения Г-критерия (ГТ8вл= 6.04) для первой критической плотности теплового потока, поэтому полученные математические зависимости признаны адекватными реальному процессу и могут быть использованы на интервале варьирования

<5с* ' Рем 5.7-10-4. 1ЛЗ,

от 3.2-10"4 до 5.85-102. р"/рс» от 3.5-10"

до

от 20 до 100.

Сравнение числовых значений критической плотности теплового потока, рассчитанных по формулам (8) и (9), с опытными величинами позволило определить доверительный интервал уравнений (8) и (9). который составляет 20%.

Все рассмотренные зависимости получены для условий подачи смесей на вход парогенерирующей трубы в состоянии насыщения.

Недогрев массы пищевой смеси до температуры насыщения увеличивает критические тепловые потоки, что вызвано дополнительны® затратами теплоты на нагрев исследуемой среды, поступающей в пристенный двухфазный слой из ядра потока.

В четвертой главе представлены разработанные алгоритм, программа расчета выпарных аппаратов с паровым обогревом и особенности ее применения.

Программа позволяет рассчитывать режимы работы выпарных аппаратов и площадь их поверхности теплообмена, применима для всего диапазона рабочих параметров.

Пятая глава посвящена практическому приложению результатов исследований и оценке эффективности работы выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потоков.

Отмечено, что исключить кризис теплообмена первого рода мож-

С N

но следующими мероприятиями:

- изменением режима обогрева парогенерирующих труб;

- изменением скорости течения пищевой смеси в трубах;

- недогревом среды до состояния насыщения.

Наиболее приемлемым для промышленных условий является первый из названных способов регулирования.

С целью исключения возможности работы выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потоков разработана схема управления температурой теплопередающей поверхности на базе электронного регулятора, реализующего ПИД-закон регулирования и выполненного на операционных усилителях.

В зависимости от величины критической разности температур пищевой смеси (А1кр.ск ) регулятор управляет подачей греющего пара. При этом, если Д^,, > , то подача обогревающей среды уменьшается, если Д1;С11 < Д1кр .см - увеличивается. Для промышленных выпарных установок могут быть использованы электронные регуляторы Ш ЕСА, ЕСА 40.

На основании результатов исследований в целях повышения эффективности работы промышленных выпарных аппаратов с паровым обогревом и вертикальной трубчатой поверхностью теплообмена для рыбного бульона, раствора томатной пасты и отвара морских водорослей рекомендуются значения критической разности температур, представленные в таблицах 1 и 2. В этих таблицах наименьшее значение соответствует отношению 1/(Звн = = 100. наибольшее значение - отношению 1/авн = 20

Таблица 1 - Рекомендуемые значения критической разности для условий свободного течения пищевой смеси (усм =0.1-1 м/с)

Массовый состав смеси по сухому веществу ис. % Критическая разность температур смеси ( ДИф.см , °С) при давлении вторичного пара ( р, МПа )

р = 0.06 р = 0.08 р = 0.1

10 20 30 40 п *тах Чп 1 п *тах

3-4 4-5 5-7 6-8 5-6 6-7 6-9 8-10 3-4 5-6 5-7 8-10 4-5 6-7 7-9 10 - 12 4-6 6-8 7-8 10 - 12 6-8 8-10 9-10 12 - 14

Таблица 2 - Рекомендуемые значения критической разности температур для условий вынужденного течения пищевой смеси (V С|( ■ 1.5 - 2.5м/с)

Массовый состав сиеси по сухому веществу «с % Критическая разность температур смеси ( дгкр.см , °с) при давлении вторичного пара ( р, МПа )

р 0.06 р = 0.08 р = 0.1

10 20 30 40 ^тах Ч» 111 ^шах п Чплх

4-5 5-7 6-8 9-11 5-6 6-8 7-9 10 - 12 4-5 5-6 7-9 10 - 13 5-6 7-8 8-10 11 - 14 5-8 6-9 8-10 12 - 15 6-9 7-10 9-11 13 - 16

Результаты исследований могут найти применение при конструировании и совершенствовании выпарных аппаратов, обеспечении безопасных режимов их работы.

На основании проведенных исследований разработаны исходные требования на проектирование однокорпусных выпарных установок.

Результаты работы внедрены в учебный процесс и используются при чтении лекций, при проведении практических и лабораторных занятий и в выполнении курсовых проектов по дисциплинам " Процессы и аппараты пищевых производств" и " Технологическое оборудование рыбообрабатывающих предприятий" в Мурманском государственном техническом университете.

Общие выводы

1. Проведены исследования кризиса теплообмена первого рода для многокомпонентных пищевых смесей, кипящих внутри труб. На основании полученных результатов разработан способ его устранения.

2. Разработана экспериментальная установка, позволяющая исследовать кризис теплообмена первого рода для пищевых смесей на примере рыбного бульона, раствора томатной пасты и отвара морских водорослей.

3. Установлено, что при кипении пищевых смесей внутри труб

происходит последовательная перестройка структуры потока от пузырьковой до эмульсионной. Для исследованных смесей характерны все три режима кипения: пузырьковый, пробковый (снарядный) и эмульсионный. Вблизи критического состояния, в связи с резким снижением поверхностного натяжения, основным режимом кипения смеси является эмульсионный.

4. Выявлено, что расположение кризиса теплообмена для пищевой смеси определяется прежде всего степенью ее кедогрева до состояния насыщения на входе в парогенерируищую трубу и скоростью движения, чем выше указанные параметры, тем ближе к выходу возникает кризис. При этом температура наступления кризиса теплообмена пищевой смеси повышается с увеличением плотности пищевой смеси.

5. Подтверждено опытами, что параметром, определяющим кризис теплообмена первого рода пищевой смеси, является критическая плотность теплового потока, повышающаяся с увеличением массовой скорости смеси, ее плотности, степени недогрева на входе в парогенерирувщую трубу и уменьшением отношения основных геометрических параметров последней (1/сЗвн).

6. Получены эмпирические зависимости для расчета первой критической плотности теплового потока, коэффициента теплоотдачи в момент кризиса и критической разности температур для пищевых смесей в условиях естественной и вынужденной конвекции.

7. На основании результатов исследований составлены исходные требования на проектирование однокорпусных выпарных устанозок с паровым обогревом.

8. Разработаны алгоритм и программа расчета выпарных аппаратов с паровым обогревом.

9. Разработана схема автоматизации промышленных выпарных аппаратов с трубчатой теплообменной поверхностью и паровым обогревом, позволяющая избежать работы в критических режимах кипения.

10. На основании экспериментальных и теоретических исследований кризиса теплообмена первого рода для пищевых смесей даны рекомендации по повышению эффективности работы выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потоков для промышленного использования.

11. Внедрение выполненных разработок позволило повысить производительность однокорпусных выпарных установок по готовому продукту на 20 % , сократить затраты тепла на производство 1 кг упа-

ренной снеси на 21 %. Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов выполненной работы для промышленной установки производительностью 3000 кг/ч упаренной смеси в ценах 1997 года составляет 422 млн.руб в год. Окупаемость дополнительных капитальных вложений 1 год.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1.Голубева O.A., Калинин Ю.Ф. Кризисы кипения растворов в трубах выпарных аппаратов. Тезисы доклада 4"й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, научных и инженерно-технических работников. - Мурманск: MTAF®, 1993,- 4.1. - С. 144.

2. Голубева 0.А., Калинин Ю. Ф. К вопросу определения коэффициента теплоотдачи от стенки к кипящему раствору. Тезисы доклада 5"® научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, научных и инженерно-технических работников. - Мурманск: МГАРФ, 1994.- 4.1. - С. 94-95.

3.Голубева O.A., Калинин D.Ф. Кризис кипения растворов в трубах при малых скоростях движения. Тезисы доклада 5"й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, научных и инженерно-технических работников. -Мурманск: МГАРФ, 1994. - 4.1. - С. 96-97.

4.Голубева O.A. К вопросу о лабораторном оборудовании для исследования критических тепловых потоков при кипении пищевых растворов. Тезисы доклада научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, научных и инженерно-технических работников. - Дальрыбвтуз, Владивосток, 1994. -С. 13В-139.

5. Голубева O.A.. Расположение критической точки при кризисе кипения пищевых растворов. // Тезисы докладов 6~й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов. научных и инженерно-технических работников. - Мурманск: МГАРФ, 1995,- Ч. 1. - С. 120-121.

6. Голубева O.A. Критические тепловые потоки при кипении пищевых смесей в трубах выпарных аппаратов. // Тезисы докладов 9"й научно-технической конференции МГТУ (Мурманск, 20 - 30 апреля.

1998 г.). - Мурманск: МГТУ. 1998,- Ч. 2. - С. 60.

7. Голубева 0. А. Теплоотдача в условиях кризиса в трубах выпарных аппаратов. // Тезисы докладов 9"й научно-технической конференции МГТУ (Мурманск, 20 - 30 апреля. 1998 г.). - Мурманск, МГТУ, 1998. - Ч. 2. - С. 58.

8. Голубева O.A., Комаров Г.А. Устранение кризиса теплообмена в выпарных аппаратах. // Тезисы докладов 9"й научно-технической конференции МГТУ (Мурманск. 20 - 30 апреля, 1998 г. ). - Мурманск: МГТУ, 1998.- Ч. 2. - С. 59.

9. Голубева 0,А. Исследование кризиса теплообмена первого рода в трубах выпарных аппаратов. // Препринт.- Апатиты, Изд-во КНЦ РАН, 1998.- 29 С.

ГЛАВА I СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА КРИЗИСА ТЕПЛООБМЕНА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Гидродинамическая природа кризиса теплообмена при кипении внутри труб

1.2. Обзор к анализ существующих методик расчета критической плотности теплового потока

1 О ТТ.-. .---1. ГТ! Т 7 Г"\ Т: Т ЛТ7 --\ Т ? 1 7?Л7Т.'"\ТЗ ^Т.ТТ.ТГТ О О

1 * о. 110 о т зл о б к й. зздзч исол6д ов сшии

ГЛАВА II ИССЛЕДОВАНИЕ КРИЗИСА ТЕПЛООБМЕНА ПЕРВОГО РОДА ПРИ КИПЕНИИ ПИЩЕВЫХ СМЕСЕЙ ВНУТРИ ТРУБ

2.1. Теоретические предпосылки исследования

2.2. Моделирование процесса

2.3. Экспериментальная установка для исследования кризиса -теплообмена при кипении пищевых смесей

2.4. Выбор объектов исследования и их основные характеристики

2.5. Методика проведения экспериментов

2.6. Система измерения параметров

2.7. Обработка результатов исследования, погрешности

ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ КРИЗИСА ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КИПЕНИИ ПИЩЕВЫХ СМЕСЕЙ В ТРУБАХ ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ 3.1. Критические условия кипения пищевых смесей. Положение фГЪТИЛГЯ кризиса

3.2. Теплоотдача в критических условиях кипения пищевых смесей и влияние на нее различных факторов

3.3. Критический тепловой поток при кипении пищевых смесей внутри труб и влияние на него определяющих факторов ВО

Глава IV РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ

4.1. Теоретические основы к разработке программы для расчета выпарных аппаратов. Описание алгоритма расчета

4.2. Область применения формул для расчета критической плотности теплового потока при кипении пищевых смесей в условиях естественной конвекции

4.3. Область применения формул для расчета критической плотности теплового потока при кипении пищевых смесей е условиях вынужденной конвекции

Глава V ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1. Основные рекомендации по повышению эффективности работы выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потокое

5.2. Ожидаемая техноко-экономическая эффективность внедрения результатов выполненной работы

5.3. Внедрение результатов исследования

ВЫВОДУ

В пищевой, химической и целлюлозно-бумажной промышленности широкое распространение получили выпарные аппараты с трубчатой поверхностью теплообмена, Знание основных закономерностей, характеризующих процесс выпаривания жидкостей, стало необходимым для создания новых, более эффективных установок и аппаратов. Отклонения е режиме работы выпарного аппарата от номинального могут привести к ухудшению качества конечного продукта, уменьшение его КЩ - к снижению технике-экономических показателей выпарной установки е целом.

Опыт эксплуатации и специальные исследования показали, что часть рабочего Бремени выпарных аппаратов приходится на критический режим кипения, который характеризуется резким уменьшением коэффициента теплоотдачи от греющей стенки к выпариваемой смеси. В результате наблюдается значительное снижение производительности аппарата, надежности его работы, качества выпариваемого продукта, накипание твердых частиц смеси на теплообменную поверхность, требующее последующей очистки внутренней части труб, увеличение энергозатрат, а значит,- удорожание производства. Таким образом, устранение кризиса теплообмена имеет большое практическое значение при выпаривании пищевых смесей. Прежде всего это относится к кризису теплообмена первого рода.

Исследование кризиса теплообмена первого рода проводилось на протяжении десятилетий. За это время выполнено значительное количество теоретических и экспериментальных исследований, В последние 10-15 лет проведена большая работа по систематизации и отбору наиболее достоверных экспериментальных данных, которые составили основу при разработке практических рекомендаций, а также поставлены физические эксперименты,позволившие глубже вскрыть механизм процесса, В литературе имеются обстоятельные обзоры моделей кризиса кипения и вариантов математического описания задачи. Однако, проблему нельзя считать решенной. Анализ работ показал, что пока еще нет полного понимания внутренних механизмов кризиса теплообмена и единых общепризнанных представлений об основах теории этого явления. Влияние на кризис значительного количества параметров затруднило описание хода процесса настолько, что в настоящее время не существует математических критериев, учитывающих воздействие одновременно всех факторов.

Выводы, сделанные на основе проведенного анализа литературных источников, показали многообразие работ, посвященных исследованию кризиса теплообмена первого рода. Однако, при сопоставлении результатов опытов разных авторов отмечены существенные расхождения, а часто даже противоречивые данные.

В области влияния кризиса теплообмена первого рода на эффективность работы выпарных аппаратов при кипении неоднородных многокомпонентных пищевых смесей ( далее пищевых смесей) исследования ведутся в очень ограничено, К ним при проведении расчетов применяется математический аппарат и закономерности, справедливые для чистых веществ, что приводит к значительному отклонению режима работы выпарных аппаратов от номинального.

В связи с изложенным, данная работа, проведенная на кафедре технологического и холодильного оборудования Мурманского государственного технического университета, посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию кризиса теплообмена первого рода при кипении пищевых смесей. Целью настоящей диссертационной работы является повышение эффективности выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потоков.

Диссертантом предпринята попытка выделить основные факторы., определяющие особенности критических тепловых потоков для пищевых смесей,к зависимости, которым они подчиняются. Полученные формулы полностью подтверждены экспериментальной проверкой. На основе проведенных исследований разработаны методы, и даны рекомендации по повышению эффективности работы выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потоков

В ходе исследований проведено более 500 экспериментов по выпариванию различных пищевых смесей в условиях свободной и вынужденной конвекции при разных значениях рабочего давления.

Сегодня невозможно представить процесс изучения и труд конструктора без применения ЭВМ, поэтому в данной работе предложена программа для расчета трубчатых выпарных аппаратов, позволяющая значительно ускорить и облегчить конструкторские разработки.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы и приложений.

выводы

1. Проведены исследования кризиса теплообмена первого рода для многокомпонентных пищевых смесей, кипящих внутри труб. На основании полученных результатов разработан способ его устранения.

2. Разработана экспериментальная установка, позволяющая исследовать кризис теплообмена первого рода для пищевых смесей на примере рыбного бульона, раствора томатной пасты и отвара морских водорослей.

3. Установлено, что при кипении пищевых смесей внутри труб происходит последовательная перестройка структуры потока от пузырьковой до эмульсионной. Для исследованных смесей характерны все три режима кипения: пузырьковый, пробковый (снарядный) и эмульсионный. Вблизи критического состояния, в связи с резким снижением поверхностного натяжения, основным режимом кипения смеси является эмульсионный.

4. Выявлено, что расположение кризиса теплообмена для пищевой смеси определяется прежде всего степенью ее недогрева до состояния насыщения на входе в парогенерирующую трубу и скоростью движения, чем выше указанные параметры, тем ближе к выходу возникает кризис. При этом температура наступления кризиса теплообмена пищевой смеси повышается с увеличением плотности пищевой смеси.

5. Подтверждено опытами, что параметром, определяющим кризис теплообмена первого рода пищевой смеси, является критическая плотность теплового потока, повышающаяся с увеличением массовой скорости смеси, ее плотности, степени недогрева на входе в парогенерирующую трубу и уменьшением отношения основных геометрических параметров последней (1/с1вн).

6. Получены эмпирические зависимости для расчета первой критической плотности теплового потока, коэффициента теплоотдачи в момент кризиса, и критической разности температур для пищевых смесей в условиях естественной и вынужденной конвекции,

7. На основании результатов исследований составлены исходные требования на проектирование однокорпусных выпарных установок с паровым обогревом.

8. Разработаны алгоритм и программа расчета выпарных аппаратов с паровым обогревом.

9. Разработана схема автоматизации промышленных выпарных аппаратов с трубчатой теплообменной поверхностью и паровым обогревом, позволяющая избежать работы в критических режимах кипения.

10. На основании экспериментальных и теоретических исследований кризиса теплообмена первого рода для пищевых смесей даны рекомендации по повышению эффективности работы выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потоков для промышленного использования .

11. Внедрение выполненных разработок позволило повысить производительность однокорпусных выпарных установок по готовому продукту на 20 % , сократить затраты тепла на производство 1 кг упаренной смеси на 21 %. Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов выполненной работы для промышленной установки производительностью 3000 кг/ч упаренной смеси в ценах 1997 года составляет 422 млн.руб в год. Окупаемость дополнительных капитальных вложений 1 год.

- 1 1 у

1. Аверин Е.К. , Кружилин Г.Н. Теплоотдача при кипении воды в условиях вынужденной циркуляции. // Теплообмен при высоких тепловых нагрузках и других специальных условиях. / Под.ред.Арманда

2. A.A.- М.: Госэнергоиздат, 1989.- С. 115-120.

3. Авксентюк В,П,, Кутзтеладзе 0,0, Неустойчивость режима теплообмена на поверхностях обедненных центрами парообразования.-ТВТ, 197?, т.15, N 1,- С. 115-120,

4. Аладьев ИЛ., Дорощук В.Е, , Миропольский З.Л., Стырикович М.А. Кризис кипения в трубах, // Теплопередача,- Изд-во АН СССР, 1962.- С. 124-131,

5. Аладьев ИЛ,, Горлов И.Г., Додонов Л.Д. . Федынский О.С, Теплообмен при кипении в трубах с равномерным тепловыделением, // Исследование теплообмена, гидродинамики и теплофизических свойств веществ,- М.: Наука, 1968,- С. 131-154.

6. Алферов Н.С., Рыбин Р.А, Критические тепловые потоки при течении воды и пароводяной смеси в трубах, // Конвективная теплоотдача в двухфазном и однофазном потоках. / Под.ред.Боришанского

7. B.М. и Палеева И.И,- М.г Энергия, 1964.- С, 278-320,

8. Барабин В.П, , Севастьянов Р.И., Аладьев ИЛ, Об одном гидродинамическом методе воздействия на кризис кипения в тубах, // Исследование теплообмена, гидродинамики и физических свойств веществ. /' Под,ред, Аладьева ИЛ. М. : Наука, 1968,- С, £13-£24.

9. Беккер K.M., Перосон К.Т. Анализ возникновения кризиса кипения при течении кипящей воды в вертикальных круглых каналах, // Труды американского общества инженеров-механиков, Теплопередача, N 4, 57, 1964.

10. Бобрович Г.И.} Кутателадзе С.С. Влияние концентрации опирто-водяной омеои на критическую плотность теплового потока. // Прикладная механика и техническая физика, N4, 1954.- С. 13-19.

11. Богданов Ф.Ф. Исследование критических тепловых потоков в трубах при движении в них моноизопропилдифенила, недогретого до температуры насыщения. /V Атомная энергия, 17, вып.5, 408,1964,

12. Еориша,некий В.М., Козырев А.П., Светлова A.C. Теплообмен при кипении воды в широком диапазоне изменения давления насыщения. // Теплофизика высоких температур, N 4, 1964.- С. £6-32.

13. Вайсман М.Д. Термодинамика парожидкоотных потоков.- Л.: Энергия, 1967,- 272 с,

14. Василь ев Л. Л.,Конев C.B. Теплопередающие трубки,-Минск; Наука и техника, 1972.- 152 с.

15. Верхман С.И. Критические тепловые потоки при кипении жидкого азота, недогретого до температуры насыщения в условиях вынужденного движения. // ЖПМТФ, N1, 1969.- С, 90-92.

16. Вопросы теплообмена при изменении агрегатного состояния, ГЭИ, 1969.- 203 с.

17. Голубева O.A. Критические тепловые потоки при кипении пищевых смесей в трубах выпарных аппаратов. // Тезисы докладов 9й научно-технической конференции МГТУ (Мурманск, 20 30 апреля, 1998 г.). - Мурманск: МГТУ, 1998.- С.60.

18. Голубева O.A. Теплоотдача в условиях кризиса в трубах выпарных аппаратов. // Тезисы докладов 9~и научно-технической конференции МГТУ (Мурманск, 20 30 апреля, 1998 г.). - Мурманск: МГТУ, 1998.- С.58.

19. Голубева O.A., Комаров Г.А. Устранение кризиса теплообмена в выпарных аппаратах. // Тезисы докладов 9~й научно-технической конференции МГТУ (Мурманск, 20 30 апреля, 1998 г.). Мурманск: МГТУ, 1998.- С.59.

20. Голубева O.A. Исследование кризиса теплообмена первого рода в трубах выпарных аппаратов. // Препринт,- Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1998.- 29 с.

21. Григорьев Л.Н., Усманов А.Г. Теплообмен при кипении азе-отропных смесей. /'/ Инженерно-физический журнал, 1959, т. XI, N9. С. 114-118.

22. Дикие М.Я., Мальский А.Н. Технологическое оборудование консервных заводов. М.: Пищевая промышленность, 1973.-253 с.

23. Дорощук В.Е. Кризисы теплообмена при течении воды в трубах.- М.: Наука, 1970.- 167 с.

24. Зысина Моложен Л.М., Зысин Л.В., Поляк М.П. Теплообмен в турбомашинах,- Л.: Машиностроение, 1974.- 367 с.1.--«1. О

25. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.- М.: Химия, 1973.- 750 с.

26. Кассандрова О.И., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений.- М.: Наука, 1970.- 56 с.

27. Катто Ю. Критические тепловые потоки при кипении. // Перевод с англ.- Сан-Франциско, США, 1986.- 35 с.

28. Кутателадзе С.С., Бобрович Г.И. Применение метода подобия для обобщения экспериментальных данных о критических тепловых потоках в кипящей жидкости. // Атомная энергия, N 12, 1960.-С. 14-28.

29. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена.- М., Л.: Машгаз, 1970.- 658 с.

30. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.Н., Кидряшкин А.Г. 0 теории теплообмена при пузырьковом кипении. // Техническая физика, т.8, N1, 1985. С. 12 - 24.

31. Кутателадзе С.С. Анализ подобия и физические модели.-Новосибирск: Наука, 1986.- 290 с.

32. Кутателадзе С.С., Москвичева В.Н. 0 связи гидродинамики двухкомплексного слоя с теорией кризисов в механизме кипения. // Техническая физика, т.29, N9, 1989.- С. 78-85.

33. Кутепов A.M., Стерман Л.С., Стюшин Н.Г, Гидродинамика и теплообмен при парообразовании,- М.: Высшая школа,1986.- 448 с,

34. Мичч<=*нко Ф. П. , Фиопова Я. В. Теплоотдача- к водр и япттны^ растворам солей лития при пузырьковом кипении в большом объеме, // Вопоосы теплоотдачи и г идоавлики двухфазных ппед / Под прд С.0.Кутзтеладзе М.-Л.: ГЗИ, 1961,- С. 117-128.

35. ЛЯ Х4тлиг\ттп ЛЬ рц*тят> ТТ Щт.тттхлри? Р ЬГтчтлптглттогчлтлсь гр^гттготэглсь ттп—токи при кипении воды е каналах. /7 Атомная энергия, 11, вып.6, 515, 1961,

36. Никитин Е.Д. , Пзвлое П. А, Устойчивость поверхности раздела жидкость-пар, /У Нелинейные волновые процессы в двухфазных средах: сб. научных трудов.- Новосибирск, 1977.- С. 285-290.

37. Николаев Н.К. Номограмма для определения теплофизичеоких констант томатопродуктов. // Консервная и овощная промышленность,1. М Д "¡ЧуЯ р

38. Нуждин А.С., Ужанский В.С. Измерения в холодильной технике,- М.: Агропромиздат. 1986,- 368 с.49. ирнатский А.П. Влияние длины и диаметра трубы на величину критического теплового потока. // Теплоэнергетика, N 6, 1960.

39. Орнатский А.П., Кичигин A.M. Исследование зависимости критического теплового потока от весовой скорости, недогрева и давления. // Теплоэнергетика, N 2, 1961. С. 3- 16.

40. Орнатский А.П., Винерский A.C. Кризис теплообмена в условиях вынужденного движения недогретой воды е трубах малого диаметра. // Теплофизика высоких температур, N 3, 1965. С. 8- 17.

41. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков A.A. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.- Л.; Химия, 1987,- 576 с.

42. Павлов П.А., Исаев O.A. Барокапилярная устойчивость поверхности струи перегретой жидкости. // ТВТ, т.22, N4, 1989.-С. 745-752.

43. Павлов Ю.М., Муравых А.И., Леонов В.А. К расчету теплоотдачи при пузырьковом кипении криожидкостей. // Советско-западногерманский симпозиум.Теплообмен в криогенных системах.Тез.доклада. Харьков, 1985.- С. 91-92.

44. Петухов B.C., Генин Л.Г., Ковалев С.А. Теплообмен в ядерных энергетических установках,- М.: Атомиздат, 1974.- 407 с.

45. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии.- М.: Химия, 197*2.- 492 с.

46. Поварнин П.И. Исследование кризиса кипения при течении недогретого метилового спирта. // ГМГФ, N 3, 1963. С. 5- 15.

47. Попов В.В., Виленский Г.Е. Справочное пособие по тепло-физическим характеристикам пищевых продуктов. КТИРПиХ, 197*8. -35 с.

48. Проскуряков A.B. Экономия и организация разработок освоения и производства изделий микроэлектроники. М.: Высшая школа, 1987.- 134 с.

49. Рекомендации по расчету кризиса теплоотдачи при кипении воды в круглых трубах. // Препринт.- М.: ИВТ АН СССР, 1-57, 1985.- 67 с.

50. Рыбин P.A. Исследование влияния диаметра трубы на величину критической тепловой нагрузки при кипении воды. // ИФЖ, N2, •15, 1963.

51. Стабников В.Н., Попов В,Д., Лысянский В.М., Федько Ф.А. Процессы и аппараты пищевых производств.- М.: Пищевая промышленность , 1976.- 663 с.

52. Севастьянов Р.И., Захаров Ю.В., Аладьев И.Т. 0 влиянии длины трубы, неравномерности тепловыделения и завихрителей типа "шнек" на критические тепловые потоки в трубах. // Энергетика и транспорт, N 1.- Изд-во АН СССР, 1965.- С. 37-47.

53. Стерман Л.С., Михайлов В. Д. Определение критических тепловых потоков при кипении в трубах высококипящего теплоносителя. // Теплоэнергетика, N 2, 1963.- С. 25-31.

54. Стерман Л.С., Михайлов В.Д., Вилемас Ю.В. Критические тепловые потоки при кипении органических жидкостей в трубах и вбольшом объеме, // Кризис кипения и температурный режим испарительных поверхностей нагрева. Труды ЦКТМ, вып.5.- JL , 1385.-С, 15-28.

55. Толубинский В.И,, Домашев Е.Д. К расчету кризиса теплоотдачи при кипении в каналах. // Тепло- и массообменные процессы,- Киев, Наукова думка. 1986.- С. 3-13.

56. Тонг Л, Теплоотдача при кипении и двухфазное течение,- -М.: Мир, 1969.- 344 с,74, Физическая энциклопедия, т.1.- М.: Советская энциклопедия, 1988,- 875 с.

57. Шлыков Ю.П., Абрамов A.M.« Ленгардт А.Д., Михайлов В.Д. Критические тепловые нагрузки при вынужденном движении моноизоп-ропилдифенила в трубах и каналах. // Теплоэнергетика, N 2, 1964.1. С. 7- 15.

58. Штоколов Л.С. Кризис теплообмена при кипении этилового спирта в области больших скоростей течения. // ИФЖ, N 3, 12, 1964.

59. Штоколов Л.С. Опыт обобщения данных о критических тепловых потоках при кипении жидкостей в области больших скоростей течения. // ПМФТ, N 1, 1964.- С, 11-14.

60. Штокалов М.С. Опыт обобщения данных о критических тепловых потоках при кипении жидкостей в области больших скоростей течения. // Инженерная физика, т.12, N 12, 1984.- С. 128-131.

61. Юсуфова В.Д.и др. Исследование процесса и критических тепловых нагрузок при кипении органических теплоносителей в трубах. /У Кризисы теплообмена и околокритическая область.- Л.: Наука, 1991.- С. 58-63.

62. Ahmad S.Y. Fluid to Fluid Modelling1 of Critical Heat Flux: A Compensated Distortion Model. Int. I. Heat Mass Transfer, 16, 641- 1973.

63. Babcock D.F. Heavy Water Moderated Power Reactors.Progress Rept., Jan.-Febr. 1964.- USAEC Rept. DP-895,1964.

64. Bernath L, A Theory of Local-Boiling: Burnout and Its Application to Existing1 Data . Chem. Eng. Progr., Sump.Ser.4 56, N 30, 95-116, 1960.

65. Bertoletti S., Gaspari G.P., Lombardi C., Soldaini G., Zavattarelli R, Heat Transfer Crisis in Steam-Water Mixtyres.Experimental Data in Round Tubes and Vertical Upfiow Obtained du1. J- viring the CAN-2 Program.CISE R-90,- Milan, 1964,

66. Zuber N. On the stability of Boiling- Heat Transfer.

67. Trans.ASME.J,Heat Transfer, 1958, v.80, N 3, 711-720 p.

68. Katto Y. Critical Heat Flux. Adv. in Heat Transfer, 1985, v.17, P.1-64.

69. Ledinegg M. Instability of Flow during- Natural and Forced Circulation.- U5AEC Rept.AEC-tr-1861,Die Warme, 61, 891-898, 1983.

70. Tong L.S., uurrin H.B.,Engel F.C. DNB (Burnout) Studies in an Open Lattice Core.- USAES Rept. WCAP-3736, 1964.

71. Tong L.S., Currin H.B., Larsen P.S., Smith O.G.' Influence of Axially Nön-uniform Heat Flux on DNB, A.I.Ch.E.Preprint 17,

72. Eighth National Heat Transfer Oonf.- Los Angeles. 1965.94. long: L.S, Ourrin H.B. , Thorp A.G. II New Correlations Predict DNB Conditions.Nucleonics, 21, N5, 43-47, 1963,

73. Hauptmann E.G., Lee V,, McAdam D. Two-phase Fluid Modelling: of the Critical Heat Flux, Proc. of, Inst, Meeting, Reactor-Heat Transfer,- Karlsruhe, Oct. 9-11, 1973.- 557 p.