автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование конструкции и технологии изготовления корпусов аппаратов с теплообменными рубашками и каналами

□03056ЭЭ6

На правах рукописи

и

ИЛЬИЧЕВ Дмитрий Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСОВ АППАРАТОВ С ТЕПЛООБМЕННЫМЙ РУБАШКАМИ И КАНАЛАМИ

05 02 13 — Машины, агрегаты и процессы (химическая промышпенность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2006

Работа выполнена в Тамбовском государственном техническом университете на кафедре «Техника и технологии машиностроительных производств»

Научный руководитель кандидат технических наук, профессор

Ткачев Алексей Григорьевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Першии Владимир Федорович

доктор технических наук, доцент Нагорное Станислав Александрович

Ведущее предприятие ОАО «Первомайсхиммаш»

Защита диссертации состоится » в часов

на заседании диссертационного совета Д212 260 02 Тамбовского государственного технического университета по адресу г Тамбов, ул Ленинградская, 1,ауд 60

Отзывы на автореферат, скрепленные гербовой печатью, направлять по адресу 392000, г Тамбов ул Советская, 106, ТГТУ, ученому секретарю

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета и на сайте www tstu ru

Автореферат разослан » 2006 г

Ученый секретарь диссертационного совета доцент

В М. Нечаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Совершенствование производственных технологий и появление новых конегрукционных материалов открывают реальные возможности для разработки и изготовления конкурентоспособного технологического оборудования химической промышленности, отвечающего современным требованиям энерго- и ресурсосбережения, а также экологической и аварийной безопасности

В настоящее время в емкостном оборудовании как отечественного, так и зарубежного производства в качестве теплообменных устройств используются, как правило, традиционные рубашки и змеевики Несмотря на многообразие вариантов конструкций, эти устройства характеризуются высокой металлоемкостью, что существенно повышает стоимость аппарата

Разработка конструкций и технологии изготовления теплообменных устройств емкостного оборудования, отличающихся низкой металлоемкостью и высокой эффективностью, является актуальной научной и инженерной задачей К таким конструкциям относятся штрипсовые (профильные) и пуклеванные (листовые с вмятинами) рубашки

Работа выполнена в рамках проекта Договор № 9 «Разработка методики и программного обеспечения тепловых расчетов штрипсовых и пук-леванных рубашек» между ООО «Тамбовский инновационно-технологический центр машиностроения» и ОАО «Тамбовский завод «Комсомолец» им Н С Артемова» на 2004-2005 гг

Цель работы — повышение эффективности работы и снижение металлоемкости штрипсовых и пуклеванных рубашек емкостных аппаратов Для достижения данной цели решаются следующие задачи

— разработка технических решений по совершенствованию конструкций штрипсовых и пуклеванных рубашек,

— совершенствование технологии изготовления штрипсовых и пуклеванных рубашек емкостных аппаратов,

-выполнение комплексного исследования процессов нестационарного теплообмена в емкостных аппаратах со штрипсовыми и пуклеванными рубашками,

— разработка методики и расчетной программы для выполнения тепловых расчетов емкостных аппаратов со штрипсовыми и пуклеванными рубашками,

— производственная апробация и промышленное использование результатов работы

Научная новизна работы заключается в следующем

Исследованы закономерности теплообмена пуклеванных и штрипсовых рубашек и их связь с конструктивными параметрами Экспериментально определены коэффициенты теплоотдачи в практически важном диапазоне температур, а также установлена применимость классических

критериальных уравнений для расчета процесса теплоотдачи в аппаратах с данными рубашками

Разработано математическое описание процесса нестационарного теплообмена для аппаратов со штрипсовыми и пуклеванными рубашками, учитывающее распределение температур в конструктивных элементах, потоках теплоносителей в каналах сложной формы и реакционных средах

Разработана методика теплового расчета аппаратов со штрипсовыми и пуклеванными рубашками

Практическая ценность результатов работы состоит в следующем Разработан алгоритм и программа для тепловых расчетов штрипсо-вых и пуклеванных рубашек, которая позволяет получать информацию о температурных полях, тепловых потоках и т д Методика удобна для компьютерной реализации и открывает возможности для разработки программных продуктов, позволяющих специалисту оперативно выполнять сложные тепловые расчеты нестационарных процессов

По результатам комплексных экспериментальных исследований сформулированы практические рекомендации по проектированию аппаратов с пуклеванной рубашкой, позволяющие снизить металлоемкость и повысить прочностные характеристики Например, при использовании в качестве теплоносителя аммиака или водяного пара под давлением Р < 1,3 МПа толщина стенки аппарата > 4 мм, толщина рубашки 2,5 > > 1,5 мм, шаг укрепляющих точек I < 70 мм, а диаметр отверстий под сварку 5+1 мм

Разработаны новые конструкции элементов канальных систем охлаждения биметаллических корпусов аппаратов, обеспечивающие эффективность теплообмена и технологичность конструкции (Патенты № 53422, 56840)

Результаты работы использованы на ОАО «Тамбовский завод «Комсомолец» им Н С Артемова» при проектировании и изготовлении емкостной аппаратуры с рубашками для пищевой промышленности в горизонтальном и вертикальном исполнении

Автор защищает математическое описание процесса нестационар но-I о теплообмена в аппаратах со штрипсовыми и пуклеванными рубашками охлаждения (нагревания) корпуса, методику теплового расчета этих рубашек, методики, средства и результаты комплексного экспериментального исследования влияния конструктивно-технологических факторов на эффективность изготовлен™ и эксплуатации корпусных деталей аппаратов с рубашками охлаждения (нагревания), практические рекомендации по рациональному расположению пуклеванной рубашки на аппаратах, новые консгруктивные решения для элементов корпусов, выполненных в биметаллическом исполнении

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на VII Международной научной конференции «Теоретические и экспери-

ментальные основы создания нового оборудования» (г Иваново, 2005 г), VIII научной конференции ТПУ (г Тамбов, 2003 г), Международной научно-практической конференции «Достижения ученых XXI века» (г Тамбов, 2005 г)

Публикации По теме диссертации опубликовано 8 работ, из них 2 патента РФ

Объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка используемых источников, приложений Работа изложена на 110 страницах, содержит 44 рисунка и 12 приложений

Автор выражает глубокую благодарность доктору технических наук, профессору Туголукову Евгению Николаевичу и кандидату технических наук, доценту Богушу Владимиру Анатольевичу за всестороннюю помощь поддержку и консультации, оказанные при выполнении работы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель работы, ее научная новизна и практическая значимость

В первой главе представлен анализ известных способов принудительного охлаждения (нагревания) корпусных деталей оборудования, отмечены их преимущества и недостатки

Отмечено, что большой интерес представляет использование различных рубашек охлаждения (нагревания), разработанных и применяемых на ОАО «Тамбовский завод «Комсомолец» им Н С Артемова».

Химические и физико-химические процессы часто сопровождаются тепловыделением, поэтому емкостные аппараты снабжают теплообмен-ными элементами В отличие от теплообменников, которые являются самостоятельным оборудованием, теплообменные элементы аппаратов можно рассматривать как их неотъемлемую часть

С точки зрения удобства контроля за состоянием оборудования, а также простоты конструкции и обеспечения более «мягкого» и равномерного нагрева (охлаждения) реакционного объема аппарата, следует отдать предпочтение наружным теплообменным устройствам К ним, в первую очередь, следует отнести рубашки различного конструктивного исполнения

Наряду с рубашками применяют также приварные теплообменные элементы, выполненные из цельных или разрезанных на две части труб, профильной стали Располагают приварные элементы на поверхности аппарата по-разному в виде спирали, навитой на цилиндрический корпус аппарата или зигзагообразно по образующей цилиндра, с двумя приварными кольцевыми коллекторами, которые соединяются элементами, расположенными по образующей и др

Анализ рассмотренных pa6oi и обобщение производственного опыта при изготовлении аппаратов с водоохлаждаемым корпусом позволяют

сделать выводы о том что для совершенствования конструкций аппаратов, снабженных системами принудительного охлаждения (нагревания) реакционной зоны, наиболее перспективным направлением является использование на наружной поверхности пуклеванной и штрипсовой рубашек

К настоящему времени в технической литературе отсутствуют данные о теоретических и экспериментальных исследованиях, посвященных проблеме нестационарного теплообмена аппаратов с водоохлаждаемым корпусом, в частности, снабженными пуклеванной и шрипсовой рубашками Отсутствуют методики расчета и рекомендации по проектированию этих, несомненно перспективных конструкций С учетом проведенного анализа сформулированы задачи исследования

Вторая глава посвящена обоснованию конструкции и аналитическому расчету штрипсовых и пуклеванных рубашек охлаждения (нагревания) корпусов аппаратов

Разработан алгоритм теплового расчета вклющающий ряд решений задач теплопроводности в частных производных, а также балансные, критериальные и имперические соотношения

Температурное поле потока, движущегося в режиме идеального вытеснения по каналу постоянного сечения, образованному двумя поверхностями с постоянными температурами, описывается уравнением

ЦЫ+ктЫ-г, (1)

ах

а; П] +а2 П2 р а,Гуп + а2П2^2

где К=---, Л =-----(2)

Ос Ос

Нестационарное температурное поле однослойной неограниченной пластины, моделирующее температурное поле плоских конструктивных элементов, является решением задачи

дх дх1

*М=/(х), (4)

Х^-агОМ-г^О, (5)

дх

^^ + а2(/М-*е2)=0 (6)

дх

Методика определения коэффициента теплоотдачи внутри штрипсо-вого канала по результатам экспериментальных исследований заключается в следующем

Для первой центральной точки измерения температуры по ходу движения потока теплоносителя по известным температурам наружной по-

верхности канала и окружающей среды определяется тепловой поток через стенку канала по формуле

-7 = а0Д'Рс-'ос). (7)

где /рс и /ос - температуры наружной поверхности канала и окружающей среды, соответственно, аос - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности канала к окружающей среде при свободной конвекции, определяемый по уравнению

аос =9,7 +0,07 (/рс —/ос) (8)

При известном тепловом потоке через стенку канала определяется температура внутренней поверхности канала

{рк =?рс > (9)

8.

где "кк, 84 - соответственно теплопроводность и толщина стенки канала

Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности штрипсового канала рассчитывается по формуле

ал =Т~ ' (Ю)

Ч ~1рк

где - температура теплоносителя в точке измерения температуры, первоначально принимаемая для первой точки, равной начальной температуре теплоносителя

Для каждой из последующих точек повторяется расчет по формулам (8) - (10), причем температура теплоносителя в точке измерения температуры рассчитывается с учетом продольных тепловых потоков в стенке вне штрипсового канала

Этот же коэффициент теплоотдачи может быть рассчитан по критериальным уравнениям для случаев движения теплоносителя в канале и вдоль плоской поверхности

В литературе приводятся следующие критериальные уравнения для расчета конвективных коэффициентов теплоотдачи в производственном оборудовании

При турбулентном режиме движения теплоносителя в каналах

г ^ ^0,25

(П)

N11 = 8,/Ше"1 Рг"

Рг(0

Для расчета теплоотдачи от некипящего хладагента в штрипсовых каналах использованы «классические» критериальные уравнения

N11 = 0,008Яе0'9 Рг0'43, 2300 < Яе < 10 000, (12)

Г ъ Л025

Яе > 10000 (^3)

№ = 0,021 С/ Яе0'8 РЛ43

НО

Рг('сД

1. Экспериментальные и расчетные коэффициенты теплоотдачи в штрипсовых каналах

№ эксперимента Коэффициенты теплоотдачи, Вт/(м2 К)

экспериментальные уравнение (11) (плоская стенка) уравнение (11) (эквивалентный канал) уравнения (12), (13)

1 136 142 641 166

2 159 151 686 196

3 184 156 772 323

4 2714 2820 3273 3280

5 3528 3361 3884 3908

2 Экспериментальные и расчетные коэффициенты теплоотдачи в пуклеванной рубашке

№ эксперимента Коэффициенты теплоотдачи, Вт/(м2 К)

экспериментальные уравнение (11) (плоская стенка) уравнение (11) (эквивалентный канал) уравнения (12), (13)

6 1425 1560 1974 1889

7 1756 1717 2428 2187

8 980 725 1588 1440

Результаты расчета коэффициентов теплоотдачи в штрипсовом канале, полученных в ходе экспериментальных работ и по указанным критериальным уравнениям, приведены в табл 1 Аналогично получены результаты для пуклеванной рубашки табл 2

По данным табл 1 и 2 можно сделать вывод о применимости уравнения (11) для расчета коэффициентов теплоотдачи при теплообмене с плоской стенкой и уравнений (12), (13) для расчета коэффициентов теплоотдачи от теплоносителя как в штрипсовых каналах, так и в пуклеванной рубашке

По предложенной методике было рассчитано температурное поле штрипсового образца во времени В качестве примера на рис 1 представлены расчетные 1, 2, 3 и экспериментальные 4, 5, б значения температур для одной из точек измерения при различной начальной температуре теплоносителя Как видно из графиков, наблюдается их удовлетворительное совпадение

Рис 1 Расчетные 1,2,3 (сплошные лшшн) и экспериментальные 4, 5, 6 (пунктирные линии) температуры в одной из точек измерения штрипсового образца Третья глава посвящена описанию методик проведения и анализа результатов комплексных экспериментальных исследований влияния термокинетических и конструктивно-технологических факторов на эффективность работы корпусов аппаратов с различными рубашками охлаждения (нагревания) Проведен натурный эксперимент на аппарате дображи-вания пива объемом 8,8 м"3, с размещенной на его наружной поверхности пуклеванной рубашки

ГепюВшор

Вачиаитень

Сканер j

I I I 1

т ^

1

Контатние измерители температуря

Система , терморегулироВанш

ЛодпитиВащая емкость

Рабочая емкость

Система подготовки теплоносителя

Система управления тепщюическин экспериментом

Рис 2 Структурная схема экспериментальной установки

С целью экспериментальной проверки методики и аналитических зависимостей для определения температуры корпусов аппаратов, имеющих различные рубашки охлаждения, была разработана экспериментальная установка (рис 2), предназначенная для исследования процессов внутрсн-

него и внешнего теплообмена в системе, включающей нагреваемый теплоносителем фрагмент корпуса аппарата Установка состояла из устройства размещения исследуемого фрагмента (модуля) корпуса аппарата, системы подготовки и распределения теплоносителя, тепловизионной системы и системы управления экспериментом

Устройство размещения исследуемого объекта представляло собой рамную конструкцию, на которой закреплялся фрагмент исследуемого корпуса аппарата, была установлена схема разводки теплоносителя, контактные и бесконтактные измерительные преобразователи температуры

Первый исследуемый образец был выполнен в виде плоского фрагмента корпуса аппарата с размером 900 х 900 мм и толщиной 5 мм На поверхности образца были выполнены каналы в виде приваренных профилей (штрипсов) с размерами 128 х 21,5 х 2,5 мм (рис 3)

Второй образец представлял собой цилиндрическую обечайку с внутренним диаметром £> = 800 мм, высотой Н = 500 мм и толщиной стенки 5 = 3 мм, на поверхности которого приварена пуклеванная рубашка (толщина 5=1 мм), полученная методом гидравлического формования (рис 4, а)

128

Рис 3 Штрипсовый образец

1

/. mm

5 5

50

а)

5

036'

кЧЧУ^ч^ЧччКччЧЧЧЧЧУУч^

012

100

б)

Рис 4 Образцы пуклеванной рубашки

а - полученная методом гидравлического формования, б — выполненная штамповкой

Третий образец представлял собой часть цилиндрической обечайки на наружной поверхности, которой размещена пуклеванная рубашка, выполненная штамповкой (рис. 4, б).

Система подготовки теплоносителя включала: рабочую емкость, заполненную теплоносителем (дистиллированная вода), с заданной в соответствии с программой эксперимента, температурой; систему терморегулирования, являющейся системой программного управления.

Такая конструкция системы подготовки теплоносителя позволила обеспечить поддержание температуры рабочей емкости с погрешностью. ± 0,05 °С при температуре 20 °С и не более 0,25 % в диапазоне 30... 100 "С. В режиме работы с внешними устройствами в диапазоне температур 20...25 "С в установившемся режиме погрешность стабилизации температуры в заданной фиксированной точке модуля не превышала 0,2 СС, а в диапазоне 30...80 °С - не более 0,8 °С.

Два кольца циркуляции: малое (внутреннее), используемое при выходе на режим постоянной температуры носителя, и внешнее, обеспечивающее ток теплоносителя через исследуемый объект, дали возможность исследовать как статические, так и динамические характеристики исследуемого объекта.

Измерения температурных полей выполнялись тепловизионной системой «ПВТ-4», обеспечивающей разрешение по температуре 0,2 °С в интервале температур 20.. .80 °С.

Общий вид экспериментальной установки представлен на (рис. 5).

В настоящей работе приводятся результаты натурных испытаний иуклеванной рубашки, полученной методом холодной штамповки, аппарата дображивания пива.

а) 6)

Рис. 5. Общий вид экспериментальной установки:

а - со штрипсовой рубашкой; б- с пуклевэнной рубашкой

Экспериментальная установка (рис 6) включает исследуемый объект 1 — емкость для дображивания пива, систему подготовки теплоносителя 2-3-4, комплекс технических средств контроля и управления экспериментом, систему трубопроводов и запорную арматуру

Для определения температурного поля пуклеванной рубашки емкости дображивания пива разработанная измерительная среда представляла собой многоточечную 1-Wire-net информационную сеть, использующую для осуществления цифровой связи одну линию данных

Эксперименту предшествовал монтаж систем контроля параметров теплоносителя (установка в цепях теплоснабжения приборов контроля в соответствии с ТУ) На вводах в емкость устанавливали запорно-регулирующую арматуру При этом обеспечивали соединения подающего и обратного трубопровода к тепловой сети предприятия

При снятой теплоизоляции на наружной поверхности рубашки установили цифровые термометры DS18B20 Шаг сетки измерителей по горизонтали 200 мм (7 измерителей), по окружности 200 мм (всего 10 рядов) (рис 7) Установили изоляцию, заполнили рабочую емкость исследуемой жидкостью (вода) и выдержали до стабилизации температурного поля

Эксперимент проводился в следующей последовательности измерили начальное поле температур рубашки, обеспечивая циркуляцию теплоносителя в контуре рубашки, регистрировали расход теплоносителя, температуры и давления теплоносителя на вводе и выходе теплообменника Далее определяли температурное поле рубашки с шагом дискретизации в

Рис. 7. Размещение датчиков на поверхности рубашки емкости лображнваини шва

нестационарном режиме - 10 с, и квазистационарном режиме - 300 с. Полученную информацию о температурных нолях представили в виде термограммы (рис. 8).

По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы:

- существующая конструкция рубашки обладает низкой эффективностью теплообмена в связи с наличием застойных зон, площадь которых оценивается в 50.. .60 % общей поверхности;

— для повышения эффективности теплообмена необходимо распределить подачу и сток теплоносителя через горизонтальные коллекторы.

Н, м I, °С

0 0,75 1,5 Вр> м

Рис. 8. Температурное поле нуклеванной рубашки:

И- полуразвертка рубашки; Вр - ширина рубашки

В данной работе проведены испытания на прочность образцов пукле-ванной рубашки Образцы представляли собой плоский фрагмент корпуса аппарата с размерами 500 х 500 мм и толщиной 5Р= 3 4 мм, на поверхности которого приварена пуклеванная рубашка с различными конструктивными параметрами шага укрепляющих точек Ь = 60 100 мм, толщины рубашки 5р = 1 1,5 мм и диаметра отверстия под сварку й№ =0 6 мм Давление создавалось ручным гидравлическим насосом Оптимальные значения приведенных выше параметров указаны в практических рекомендациях

В четвертой главе приведены примеры практического использования, внедренных в производство результатов исследования, новые конструктивные решения и способы изготовления элементов канальной системы охлаждения

Рис 9 Примеры практического использования результатов исследования

а - емкость-ферментатор, б - емкость буферная (форфас)

В настоящее время на ОАО «Тамбовский завод «Комсомолец» им Н С Артемова» созданы и нашли широкое практическое применение аппараты с пуклеванными рубашками, параметры которых были определены при выполнении экспериментальной части данной работы (глава 3) Один из примеров - вертикальная емкость-ферментатор (рис 9, а), которая используется в пищевой промышленности для хранения биомассы при заданной температуре

Другой пример - емкость буферная (форфас) (рис 9, б), внутренним объемом V = 10 м3, применяемая для хранения пива Емкость представляет собой вертикально выполненную конструкцию на четырех опорах-стойках

В случае, когда условия проведения технологического процесса внутри аппарата требуют дополнительной защиты корпуса, используется биметаллический вариант его исполнения При этом целесообразно применять каналы охлаждения (нагревания) расположенные непосредственно под плакирующим слоем металла (рис 10)

Для такой схемы расположения каналов были выполнены тепловые расчеты по методике, используемой в работе Сравнения полученных результатов с ранее проведенными экспериментальными исследованиями подтвердили правомерность расчета по предлагаемой методике биметаллических аппаратов с внутренними каналами охлаждения (нагревания)

Нами предложена новая форма теплообменного канала 7, выполненного в основном слое металла 2, представляющая собой равнобокую трапецию, обращенную меньшим основанием к плакирующему слою 3 (Патент № 53422)

Такая форма и размеры поперечного сечения каналов и их расположение относительно плакирующего слоя позволяют значительно увеличить площадь поперечного сечения, что обеспечивае г увеличение объема теплоносителя в канале

При этом исключается проседание плакирующего слоя при диффузионной сварке, увеличивается интенсивность теплообмена между теплоносителем и основным слоем металла корпуса из-за активного рассеивания теплового потока по толщине

Рис 10 Биметаллический корпус сосуда с теплообменными каналами

Нами также предложен новый конструктивный вариант расположения охлаждающих каналов /, выполненных в основном материале кристаллизатора (сталь), плакированном медной плитой 2 (рис 11) (патент № 56840) Данное конструктивное решение позволяет не только обеспечить необходимые условия для осуществления вакуумно-диффузионнои сварки основного и плакирующего слоев биметалла, но и обеспечить эффективное распределение тепловых потоков на рабочих поверхностях кристаллизатора, что установлено расчетным путем

А^

^ А-А

Рис 11 Кристаллизатор для непрерывной разливки стали

Проведенные исследования позволили сформулировать практические рекомендации для проектирования рассмотренных аппаратов с принудительным охлаждением (нагреванием) корпуса

- необходимо устанавливать распределяющие коллекторы на входе в рубашку и выходе из нее при испочьзовании пуклеванной рубашки шириной ßp > 500 мм при горизонтальном исполнении аппарата,

- допустимо вместо коллекторов использовать штуцера входа и выхода, расположенные по середине рубашки, если ширина рубашки горизонтального аппарата Лр < 500 мм,

- необходимо использовать распределяющие коллекторы для вертикального аппарата с пуклеванной рубашкой независимо от ширины рубашки,

- при использовании в рубашке в качестве теплоносителя аммиака или водяного пара при давлении Р < 1,3 МПа и толщине стенки аппарата San ^ 4 мм толщина рубашки должна быть 2,5 > ур > 1,5 мм, шаг укрепляющих точек L < 70 мм, а диаметр отверстий под сварку <iCB= 5 ± 1 мм

- в топ же конструкции, но при использовании в качестве теплоносителя жидкости (гликоля) при давлении Р < 0,6 МПа и толщине стенки ап-14

парата S„„ > 3 мм, толщина рубашки должна бьпь 2,5 > sp > 1мм, шаг укрепляющих точек L < 100 мм, а диамегр отверстия под сварку ¿/св = 4 ± 1 мм

— оптимальным расположением укрепляющих точек рубашки является их размещение по вершинам квадрата

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Определены конструктивные параметры пуклеванной рубашки, обеспечивающие снижение металлоемкости По результатам комплексных экспериментальных исследований даны практические рекомендации по проектированию аппаратов с пуклеванной рубашкой, позволяющие снизить металлоемкость и повысить прочностные характеристики Например, при использовании в качестве теплоносителя аммиака или водяного пара под давлением Р < 1,3 МПа толщина стенки аппарата Sm > 4 мм, толщина рубашки 2,5 > vp > 1,5 мм, шаг укрепляющих точек L <70 мм, а диаметр отверстий под сварку dZK 5 ± 1 мм

Разработан способ изготовления пуклеванной рубашки методом холодной штамповки, обеспечивающий высокую технологичность

Выполнены экспериментальные исследования процесса нестационарного теплообмена в емкостных аппаратах, которые позволили получить значения коэффициентов теплоотдачи в каналах штрипсовых и пуклеван-ных рубашек

Разработаны алгоритм и расчетная программа тепловых расчетов емкое гных аппаратов со штрипсовыми и пуклеванными рубашками, которая совместно с уравнениями теплового баланса и критериальными уравнениями позволяет определить рациональные размеры рубашек и их место расположения на корпусе аппарата

Произведены испытания на прочность образцов пуклеванной рубашки, которые позволили выявить оптимальное расположение укрепляющих точек сварных соединений

Разработаны новые конструкции элементов канальных систем охлаждения биметаллических корпусов аппаратов (патенты № 53422, 56840), обеспечивающие эффективную работу теплообменных устройств и технологичность конструкции

Рекомендации по конструированию и изготовлению аппаратов со штрипсовыми, пуклеванными рубашками и биметаллических корпусов с внутренними каналами внедрены на ОАО «Тамбовский завод «Комсомолец» им Н С Артемова»

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

х - пространственная координата м, т - время, с г(х, т) - температурное поле пластины, ^-коэффициент теплопроводности, Вт/(м К), а - ко-

эффициент температуропроводности пластины, м2/с, а^ а2 - коэффициенты конвективной теплоотдачи от внешних поверхностей пластины в окружающую среду и от стенок канала к жидкости, Вт/(м2 К), R, h — толщина пластины, м, 7'(л) - текущая температура жидкости, °С, G — массовый расход жидкости, кг/с, с - теплоемкость жидкости, Дж/(кг К), П, - омываемый периметр г-й стенки канала, м, tn - температура г-й стенки канала, °С, th U -температуры окружающей среды, °С

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1 Богуш, В А Особенности теплового расчета биметаллических корпусов с внутренними каналами охлаждения / В А Богуш, Д А Ильичев, А Г Ткачев // VIII научная конференция ТГТУ пленарные докл и краткие тез -Тамбов,2003 - С 104-105

2 Ильичев, Д А Исследования термокинетических процессов в водо-охлаждаемых корпусах аппаратов /ДА Ильичев, А Г Ткачев, В А Богуш // Труды ТГТУ сб науч ст -Вып 15 -Тамбов, 2004 - С 23-27

3 Ильичев, Д А Экспериментальные исследования влияния термокинетических факторов на эффективность работы с каналами охлаждения (нагревания) /ДА Ильичев, А Г Ткачев, В А Богуш // Достижения ученых XXI века сб материалов междунар науч -практ конф - Тамбов, 2005 -С 76-80

4 Экспериментальные исследования тепловых процессов в корпусе аппарата с рубашками охлаждения /ДА Ильичев, В А Богуш, Е Н Туго-луков, А Г Ткачев // Вопросы современной науки и практики / Университет им В И Вернадского - Тамбов, 2006 - № 3 (5) - С 70-75

5 Ильичев, Д А Разработка математической модели и методики теплового расчета корпусов аппаратов с различными рубашками охлаждениями /ДА Ильичев, Е Н Туголуков, А Г Ткачев // Вестник Тамбовского государственного технического университета - Тамбов, 2006 — Т 12 -№ 3 А - С 745-750

6 Патент № 56840 (Россия) Кристаллизатор для непрерывной разливки стали / Артемов В Н , Богуш В А , Ткачев А Г , Ильичев Д А -Опубл 27 09 2006

7 Патент № 53422 (Россия) Биметаллический корпус сосуда с тепло-обменньшн каналами / Артемов В Н , Богуш В А , Ткачев А Г , Ильичев ДА -Опубл 10 05 2006

8 Ткачев, А Г Экспериментальные исследования тепловых процессов в корпусе аппарата с каналами охлаждения / А Г Ткачев, Д А Ильичев, Е Н Туголуков // Теоретические и экспериментальные основы создания нового оборудования сб тр VII Междунар науч конф - Иваново, 2005 -С 175-181

Подписано в печать 20 11 2006 Формаг 60 х 84 / 16 Гарнитура Times New Roman Бумага офсетная 1,0уч-нзд л Тираж 100 Заказ № 650

Издательско-полиграфический центр 1ГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к 14

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ известных способов принудительного охлаждения нагревания) корпусных деталей оборудования.

1.2. Трубчатые теплообменные аппараты (ТА) для охлаждения воздуха и охлаждаемые воздухом.

1.3. Классификация задач теплообмена.

1.4. Выводы и задачи исследования.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И МЕТОДИКИ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА КОРПУСОВ АППАРАТОВ С РАЗЛИЧНЫМИ

РУБАШКАМИ ОХЛАЖДЕНИЯ.

2.1. Разработка математической модели и методики теплового расчета корпусов аппаратов с различными рубашками охлаждения.

2.2 Методика определения коэффициента теплоотдачи внутри штрипсовго канала по результатам экспериментальных исследований.

2.3 Тепловой расчет емкости для пропагации дрожжей объемом 0,6м3.

2.4 Тепловой расчет кристаллизатора.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В КОРПУСЕ АППАРАТА С РУБАШКАМИ ОХЛАЖДЕНИЯ.

-33.1. Экспериментальные исследования тепловых процессов на образцах пуклеваной и штрипсовой рубашек.

3.1.1. Программа экспериментальных исследований.

3.1.2 Описание экспериментальной установки и объектов и иследования.

3.1.3. Методика проведения и обработки экспериментальных данных.

3.2. Натурный эксперимент испытания рубашки (пуклеваной) охлаждения аппарата для дображивания пива.

3.2.1. Описание экспериментальной установки.

3.2.2. Комплекс технических средств контроля и управления экспериментом.

3.2.3. Измерительная среда контроля температурных полей пуклеванной рубашки.

3.2.4. Методика проведения эксперимента.

3.2.5. Анализ результатов.

3.3. Результаты испытания на прочность образцов пуклеваных рубашек.

ГЛАВА 4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСОВ АППАРАТОВ С РУБАШКАМИ ОХЛАЖДЕНИЯ.

4.1. Новые конструктивные решения и способы изготовления элементов канальной системы охлаждения.

Теплообменные аппараты различных типов широко используются в энергетических установках. Как и всякая техническая система, теплообменная система (теплообменный аппарат) оценивается основным показателем качества -энергетической эффективностью. Этот показатель, заложенный в стадии проектирования, характеризует также и функционирующий теплообменный аппарат.

Стремление получить наибольшую выгоду (тепловой поток) от теплообменного аппарата (системы) приводит к необходимости решения задачи экономии металла при его изготовлении, а также уменьшении эксплуатационных, прежде всего, затрат электроэнергии на прокачку теплоносителя. Поэтому в общем виде энергетическая эффективность определяется соотношением между полезным эффектом (переданным тепловым потоком) и материальными затратами (расход металла на изготовление и энергии на прокачку теплоносителя).

Основной элемент теплообменного аппарата - теплообменная поверхность. Взаимодействие потоков теплоносителя с теплообменной поверхностью характеризуется одновременным протеканием процессов переноса тепла и импульса (вязкое взаимодействие с поверхностью, вихреобразование). Эти процессы органически связаны между собой, так как имеют общий носитель энергии в направлении, перпендикулярном поверхности.

Разработка энергетически эффективных теплообменных систем, состоит в разрешении физических и технических противоречий, возникающих при проектировании и эксплуатации теплообменного оборудования. Задача эта -многофакторная, решение ее достигается оптимизацией по отдельным параметрам.

Не менее важно, с точки зрения экономии энергоресурсов и обеспечения заданных режимов работы оборудования, разработать новые конструктивные решения систем охлаждения (нагревания) корпусных деталей аппаратов.

Актуальность решения этой задачи особенно проявляется для оборудования, являющегося объектом химического машиностроения, в силу того, что оно часто эксплуатируется в условиях агрессивных сред, высокой температуры, давления или вакуума, имеет сложную форму корпусных деталей и их значительные габариты.

В этой связи большой интерес представляет использование широких возможностей для создания различных рубашек охлаждения (нагревания), разработанных, освоенных и применяемых на ОАО «Тамбовский завод «Комсомолец» им. Н.С. Артемова».

Совершенствование производственных технологий и появление новых конструкционных материалов открывают реальные возможности для разработки и изготовления конкурентоспособного технологического оборудования химической промышленности, отвечающего современным требованиям энерго- и ресурсосбережения, а также экологической и аварийной безопасности.

В настоящее время в емкостном оборудовании как отечественного, так и зарубежного производства в качестве теплообменных устройств используются, как правило, традиционные рубашки и змеевики. Несмотря на многообразие вариантов конструкций, эти устройства характеризуются высокой металлоемкостью, что существенно повышает стоимость аппарата.

Разработка конструкций и технологии изготовления теплообменных устройств емкостного оборудования, отличающихся низкой металлоемкостью и высокой эффективностью, является актуальной научной и инженерной задачей. К таким конструкциям относятся штрипсовые (профильные) и пуклеванные (листовые с вмятинами) рубашки.

Цель работы - повышение эффективности работы и снижение металлоемкости штрипсовых и пуклеванных рубашек емкостных аппаратов.

Работа состоит из введения четырех глав, выводов и приложений.

В первой главе представлен анализ известных способов принудительного охлаждения (нагревания) корпусных деталей оборудования, отмечены их преимущества и недостатки.

Отмечено, что большой интерес представляет использование различных рубашек охлаждения (нагревания), разработанных, освоенных и применяемых на ОАО «Тамбовский завод «Комсомолец» им. Н.С. Артемова».

Выводы, сделанные по содержанию рассмотренных в данной главе вопросов, позволили сформулировать цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена обоснованию конструкции и аналитическому расчету различных рубашек охлаждения корпусов аппаратов. На основании исследований и обобщения производственного опыта предложена рациональная конструкция и форма рубашек охлаждения. Получено аналитическое решение стационарного и нестационарного температурного поля однослойной неограниченной пластины. На основе этого решения разработана математическая модель теплового расчета «пуклеваной » и «штрипсовой» рубашек охлаждения.

Программа расчета для PC IBM позволила рассчитать основные конструктивные и эксплуатационные характеристики конкретного аппарата для л емкости пропагации дрожжей объемом 0,6м .

Третья глава посвящена описанию методик проведения и анализа результатов комплексных экспериментальных исследований влияния термокинетических и конструктивно-технологических факторов на эффективность работы корпусов аппаратов с различными рубашками охлаждения.

Получены данные о состоянии температурного поля экспериментальных модулей в условиях имитации реальных параметров работы водоохлаждаемого корпуса аппарата. Сравнение данных эксперимента и результатов расчета позволило дать заключение об адекватности математической модели, используемой для теплового расчета конструкции.

Проведен натурный эксперимент на аппарате дображивания пива объемом 8,8м3, с размещенной на его наружной поверхности пуклеваной рубашки.

Обработка результатов экспериментов позволила дать рекомендации по рациональному конструированию элементов объекта исследования.

-10В четвертой главе приведены примеры практического использования результатов исследования, внедренных в производство.

Выводы по работе завершают основное содержание диссертации.

В приложении приведены отзывы предприятий, эксплуатирующих оборудование, изготовленное с учетом рекомендаций и технологии, сформулированных по материалам данной работы, представлены программы тепловых расчетов.

Результаты работы использовались: при разработке конструкций и технологий изготовления емкостного оборудования с принудительным охлаждением корпуса.

Основное содержание работы изложено в 6 публикациях, 2 патентах.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались: на VII международной научной конференции "Теоретические и экспериментальные основы создания нового оборудования" (Иваново, 2005.), VIII научной конференции ТГТУ (Тамбов, 2003), Международной научно-практической конференции "Достижения ученых XXI века" (Тамбов, 2005).

На защиту выносятся следующие результаты работы, имеющие научную новизну и практическую ценность.

1. Экспериментальное определение коэффициентов теплоотдачи в практически важном диапазоне температур, а также установление применимости классических критериальных уравнений для расчета процесса теплоотдачи в аппаратах с данными рубашками. Исследование закономерностей теплообмена пуклеванных и штрипсовых рубашек и их связь с конструктивными параметрами.

2. Математическое описание процесса нестационарного теплообмена для аппаратов со штрипсовыми и пуклеванными рубашками, учитывающее распределение температур в конструктивных элементах, потоках теплоносителей в каналах сложной формы и реакционных средах.

3. Методика теплового расчета аппаратов со штрипсовыми и пуклеванными рубашками.

4. Новые конструкции элементов канальных систем охлаждения биметаллических корпусов аппаратов, обеспечивающие эффективность теплообмена и технологичность конструкции.

5. Методика, средства и результаты комплексного экспериментального исследования влияния конструктивно-технологических факторов на эффективность изготовления и эксплуатации корпусных деталей аппаратов с рубашками охлаждения.

6. Практические рекомендации по конструированию и изготовлению аппаратов с различными рубашками охлаждения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Определены конструктивные параметры пуклеванной рубашки, обеспечивающие снижение металлоемкости. По результатам комплексных экспериментальных исследований даны практические рекомендации по проектированию аппаратов с пуклеванной рубашкой, позволяющие снизить металлоемкость и повысить прочностные характеристики. Например, при использовании в качестве теплоносителя аммиака или водяного пара под давлением Р < 1,3 МПа: толщина стенки аппарата > 4 мм, толщина рубашки 2,5 > ¿р > 1,5 мм, шаг укрепляющих точек Ь <70 мм, а диаметр отверстий под сварку й?св = 5 ± 1 мм.

2. Разработан способ изготовления пуклеванной рубашки методом холодной штамповки, обеспечивающий высокую технологичность.

3. Выполнены экспериментальные исследования процесса нестационарного теплообмена в емкостных аппаратах, которые позволили получить значения коэффициентов теплоотдачи в каналах штрипсовых и пуклеванных рубашек.

4. Разработаны алгоритм и расчетная программа тепловых расчетов емкостных аппаратов со штрипсовыми и пуклеванными рубашками, которая совместно с уравнениями теплового баланса и критериальными уравнениями позволяет определить рациональные размеры рубашек и их место расположения на корпусе аппарата.

5. Произведены испытания на прочность образцов пуклеванной рубашки, которые позволили выявить оптимальное расположение укрепляющих точек сварных соединений.

6. Разработаны новые конструкции элементов канальных систем охлаждения биметаллических корпусов аппаратов (патенты № 53422, 56840), обеспечивающие эффективную работу теплообменных устройств и технологичность конструкции.

-1217. Даны рекомендации по конструированию и изготовлению аппаратов со штрипсовыми, пуклеванными рубашками и биметаллических корпусов с внутренними каналами внедрены на ОАО «Тамбовский завод «Комсомолец» им. Н.С. Артемова».

1. Машины и аппараты химических производств. И.И. Поникаров, O.A. Перелыгин, В.Н. Доронин и др. М.: Машиностроение, 1989. - 368с.

2. A.c. 1408659 Способ изготовления металлических сосудов/Н.С. Артемов, P.M. Венгров, В.Г. Комлев. Опубл. Б.и. 1990, №32.

3. Артемов Н.С., Колесов И.В., Богуш В.А., Гульбекян Г.Г. Разработка конструкции и технологии изготовления баков и штоков резонаторов изохронного циклотрона тяжелых ионов У-400М/Сообщ. объединенного ин-та ядерных исслед., Дубна, 1989. 8с.

4. А.с.1601126 (СССР) Способ изготовления кессона/А.В. Рыбин, О.В. Лачинов. Опубл. Б.и. 1990, №39.

5. Долинин Н.П. Установки с высокотемпературными теплоносителями. -М.: Машиностроение, 1973. 244с.

6. Хоблер Т. Теплопередача и теплообменники. Л.: Госхимиздат, 1961. -819с.

7. Бакиев A.B. Технология аппаратостроения: Учебное пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1995. - 297с.

8. A.c. 1733888 (СССР) Устройство для охлаждения вращающейся печи / В.Д. Петраш, М.М. Полунин. Опубл. Б.и. 1992, №18.

9. A.c. 1394018 Устройство для охлаждения вращающейся печи / В.Д. Петраш, Э.А. Гераскина, Л.К. Емельянов, М.М. Кочкин. Опубл. Б.и. 1988, №17.

10. A.c. 1432325 Устройство для охлаждения корпуса вращающегося барабана/ Г.Г. Янцен. Опубл. Б.и. 1988, №39.

11. A.c. 1502941 Устройство для охлаждения корпуса вращающегося барабана / В.В. Артамонов, М.Х. Ахмедина. Опубл. Б.и. 1989, №31.

12. Шелочник М.М., Колесников A.C. Теплопередача в аппаратах с приварными или залитыми в стенку нагревательными элементами // Химическая промышленность. 1952, № 12, с. 14-17.

13. Дидушинский Я. Основы проектирования каталитических реакторов. -М.: Химия, 1972.-376с.

14. Долинин Н.П. Теплопередача в аппаратах с наружными змеевиковыми нагревателями и определение их поверхностей нагрева // Химическая промышленность, 1960, № 3, с.58-65.

15. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии: Учеб. пособие для вузов./ П.Г. Романков и др. СПб.: Химия, 1993. - 496с.

16. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. / А. Г. Касаткин. -М.: Химия, 1971. 784с.

17. Коган В. Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии. / В. Б. Коган. -JL: Химия, 1977. 592с.

18. Лыков А. В. Тепломассообмен: Справочник. / А. В. Лыков. М.: Энергия, 1978.-480с.

19. Маньковский О. Н. Теплообменная аппаратура химических производств. / О. Н. Маньковский, А. Р. Толчинский, М. В. Александров. Л.: Химия, 1976. - 368с.

20. Павлов К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов. / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков. Л.: Химия, 1981. - 560с.

21. Туголуков E.H. Математическое моделирование термонагруженных процессов и аппаратов многоассортиментных химических производств. Дисс.докт. техн. наук. Тамбов. 2004. 400 с.

22. Туголуков E.H. Математическое моделирование технологического оборудования многоассортиментных химических производств // Монография Москва. Изд-во "Машиностроение", 2004. 100 с.

23. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии (примеры и задачи) / П.Г. Романков, В.Ф. Фролов, О.М. Флисюк, М.И. Курочкина. СПб: Химия, 1993. - 496 с

24. Процессы и аппараты химической технологии. Явления переноса, макрокинетика, подобие, моделирование, проектирование. В 5 томах. Т 1. Под ред. акад. А.М.Кутепова. М.: Логос, 2000. - 480 с.

25. Перри Дж.Г. Справочник инженера-химика / Дж.Г. Перри Л.: Химия, 1969. - Том 1. - 640 с. - Том 2. - 504 с.

26. Коновалов В.И. О возможностях использования точных, интервальных и приближенных аналитических методов в задачах тепло- и массопереноса в твердых телах / В.И. Коновалов, E.H. Туголуков, Н.Ц. Гатапова. // Вестник ТГТУ. 1995. - Т. 1 - 2. - С. 75 - 90.

27. Туголуков E.H. Приближенное решение нелинейных задач теплопроводности / E.H. Туголуков. // Материалы III международной научно-технической конференции. Омск, 1999. - С. 246 - 247.

28. Коздоба Л.А. Задачи и методы теории теплообмена / Л.А. Коздоба // Промышленная теплотехника, 1997. Т. 19. - № 6.

29. Хоблер Т. Теплопередача и теплообменники / Т. Хоблер. Л.: Гос. издательство химической литературы, 1961. - 820 с.

30. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров /X. Уонг. -М.: Атомиздат, 1979.-216 с.

31. Хаузен X. Теплопередача при прямотоке, противотоке и перекрёстном токе / X. Хаузен. М.: Энергоиздат, 1981. - 384 с.

32. Математическая модель процессов теплопереноса в кожухотрубчатых теплообменниках./ Wanik Adam // Pr. Nauk. Inst. Techn. Ciepl. i mech/ plynow/ PWroch. 1991. - № 41.

33. Коздоба Jl.А. Моделирование тепломассообменных процессов и системный подход /Л.А. Коздоба// Инженерно-физический журнал, 1996. -Т.69.-№ 6.

34. Петухов Б.С. Теплообмен в движущейся однофазной среде. Ламинарный пограничный слой / Б.С. Петухов. М.: Изд-во МЭИ, 1993.-352 с.

35. Беляев Н.М. Основы теплопередачи / Н.М. Беляев. Киев: Вища школа, 1989. - 343 с.

36. Канавец Г.Е. Обобщенные методы расчета теплообменников / Г.Е. Канавец. Киев: Наукова думка, 1979.

37. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник. -М.: Энергоиздат, 1982. 512 с.

38. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие / С.С. Кутателадзе. М.: Энергоатомиздат, 1990. -367 с.

39. Реактор для проведения каталитических процессов при оптимальных температурных условиях / Д.Л. Астановский, JI.3. Астановский // Химическое и нефтегазовое машиностроение 2005. - №10. - С.4-9.

40. Аппараты воздушного охлаждения и пластинчато-ребристые теплообменники для различных отраслей промышленности / Ю.В. Белоусов, И.Н. Журавлева, И.П. Пахомов, JI.B. Виноградова // Химическое и нефтегазовое машиностроение 2004. - №5. - С.28-30.

41. Вертикально-цилиндрические трубчатые печи / И.К. Гаврилов // Химическое и нефтегазовое машиностроение 2005. - №2. - С.14-16.

42. Новый теплообменный аппарат с конвективными поверхностями из трубок Фильда / Л.Ф. Федоров, Ю.А. Кашицкий, М.П. Игнатьев, A.B. Свиридов // Химическое и нефтегазовое машиностроение 2002. - №8. - С.10-12.

43. Водомаслянные теплообменники турбодетандерных агрегатов /O.K. Красникова, J1.P. Комарова, Т.С. Мищенко, О.М. Попов, В.Н. Удут // Химическая техника 2005. - №11 - С.14-17.

44. Высокоэффективный теплообменный аппарат конструкции «ФАСТ ИНЖИНИРИНГ» / Д.Л. Астановский, Л.З. Астановский // Химическая техника 2005. - № 10 - С. 10-14.

45. Горбатюк В.И. Процессы и аппараты пищевых производств. М: Колос, 1999. - 335с.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов средних специальных заведений).

46. Лащинский A.A., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. / H.H. Логинова М: Ленинград, 1963. -470с.: ил.

47. Румянцев О.В. Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности. М: Химия, 1970. - 376с.: ил.

48. Коваленко Л.М., Глушков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 240с.: ил.

49. Воронин Г.И., Дубровский Е.В. Эффективные теплообменники. М.: Машиностроение, 1973. 96с.

50. Справочник по теплообменникам: В 2 т. / С74 Пер. с анг. / Б.С. Петухова, В.К. Шикова. М.: Энергоатомиздат, 1987. - Т1 - 560с.: ил., Т2 - 352с.: ил.

51. А.Г. Ткачев Технология аппаратостроения. 2-е изд., испр. М.: Машиностроение 1, 2003. - 188с.

52. Справочник конструктора оборудования пищевых производств. А.Е. Кононюк, В.А. Басанько. К.: Технка, 1981. - 320с.

53. Бажан П.И. и др. Справочник по теплообменным аппаратам. / П.И. Бажан, Г.Е. Каневец, В.М. Селиверстов. М.: Машиностроение, 1989. -367с.: ил.

54. Богуш В.А. Разработка и исследование конструкций биметаллических корпусов с каналами охлаждения. Дисс.канд. техн. Наук. Тамбов. 2000. 172с.

55. Цыганков A.C. Расчеты судовых теплообменных аппаратов. -Л.:Судпромгиз, 1956. 264с.

56. Богорош А.Т. Вопросы накипеобразования. К.: Выща шк., 1990. -179с.

57. Лунин О.Г., Вельтищев В.Н. Теплообменные аппараты пищевых производств. М.: Агропромиздат, 1987. - 239с.

58. Сергеев В.Л. Нестационарный теплообмен в области точки торможения / А.Г. Шаликова. Мн.: Наука и техника, 1988. - 160с.

59. Процессы теплообмена в энергетических установках. Сборник научных трудов. Минск.: 1990.

60. Демиденко Н.Д. Моделирование и оптимизация теплообменных процессов в химической технологии. М.: Наука, 1991. -240с.

61. Кривандин В.А., Егоров A.B. Тепловая работа и конструкции печей черной металлургии: Учебник для ВУЗов М.: Металлургия, 1989, -462с.

62. Тепло- и массообменные аппараты. Сборник научных трудов. К.: Наукова думка, 1988.

63. Себиси Т., Брэдшлу П. Конвективный теплообмен. Физические основы и численные методы: Пер. с англ. М.: Мир, 1987. - 592с.

64. Петухов Б.С. Вопросы теплообмена. Изранные труды. М.: Наука, 1987.

65. Кафаров В.В., Мешалкин В.П., Гурьева Л.В. оптимизация теплообменных процессов и систем. М.: Энероатомиздат, 1988. -192с.

66. Математическое моделирование оптимизация тепловых процессов в теплоэнергетических установках. Межвузовский сборник научных трудов. Куйбышев, 1990.

67. Эффективные теплообменники с двухфазными термосифонами / Пиаро И.Л., Антоненко В.А., Пиаро Л.С. Киев: Наук. Думка, 1991. -248с.-12978. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: 1990

68. Химическое оборудование в коррозионностойком исполнении. Клинов И.Я., Удыма П.Г., Молоканов A.B. и др. М.: Машиностроение, 1970. -591с.

69. Дидушинский Я. Основы проектирования каталитических реакторов. -М.: Химия, 1972.-376с.

70. Михаил Р., Кырлогану К. Реакторы в химической промышленности. -Л.: Химия, 1968.- 387с.

71. Основы металлургии, т.7. Технологическое оборудование предприятий цветной металлургии. / Под ред. И.А. Стригина, А.И. Басова, Ф.П. Ельцева, A.B. Троицкого. М.: Металлургия, 1975. - 1008с.

72. Демкин И.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970. - 227с.

73. Величко В.И.,. Прошин В.А. Интенсификация теплоотдачи и повышение энергетической эффективности конвективных поверхностей. М.: МЭИ, 1999. - 63с.

74. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1990. 150с.

75. Патент № 2087286 (Россия) Способ изготовления биметаллических сосудов. / Артемов Н.С., Богуш В.А., Першин В.Ф., Ткачев А.Г. -Опубл. Б.и. 1997, №23.

76. Патент № 2240892 (Россия) Охлаждаемый жидкостью кристаллизатор. / Херншемейр В., Хугеншютт Г., Роде Д. Опубл. 27.11.2004.

77. Патент № 2203159 (Россия) Устройства для интенсификации охлаждения кристаллизатора непрерывной разливки стали и сплавов / Кадыров Х.М., Казанцев A.A. Опубл. 27.04.2003.

78. Патент № 2239517 (Россия) Стенка кристаллизатора для непрерывной разливки стали. / Миценгендлер Ю.И., Авдонин В.Ю., Новоселов В.Ф., Буланов Л.П., Тахаутдинов P.C., Панов В.В., Кудин Э.В. Опубл.1011.2004.

79. Патент № 2004112440 (Россия) Кристаллизатор жидкостного охлаждения. / Кольбек Д., Вобкер X., Хугеншютт Г. Опубл.2710.2005.

80. Патент № 2003107845 (Россия) Охлаждаемый кристаллизатор для непрерывной разливки металла. / Плешиучнигг Ф. Опубл. 27.12.2004.

81. Патент№ 56840 (Россия) Кристаллизатор для непрерывной разливки стали / Артемов В.Н., Богуш В.А., Ткачев А.Г., Ильичев Д.А. Опубл.2709.2006.

82. Патент № 53422 (Россия) Биметаллический корпус сосуда с теплообменными каналами / Артемов В.Н., Богуш В.А., Ткачев А.Г., Ильичев Д.А. Опубл. 10.05.2006.

83. Богуш В.А., Ильичев Д.А., Ткачев А.Г. Особенности теплового расчета биметаллических корпусов с внутренними каналами охлаждения. / VIII науч. конф. ТГТУ: пленарные докл. и краткие тез. Тамбов, 2003. - С. 104-105.

84. Ильичев Д.А., Ткачев А.Г., Богуш В.А. Исследования термокинетических процессов в водоохлаждаемых корпусах аппаратов. / Труды ТГТУ: Сб. науч. статей. Вып. 15. Тамбов, 2004. - С.23-27.

85. Ильичев Д.А, Богуш В.А, Туголуков E.H.,. Ткачев А.Г. Экспериментальные исследования тепловых процессов в корпусе аппарата с рубашками охлаждения. / Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. №3(5). Тамбов, 2006. -С. 70-75.

86. Ильичев Д.А, Туголуков E.H.,. Ткачев А.Г. Разработка математической модели и методики теплового расчета корпусов аппаратов с различными рубашками охлаждениями. / Вестник ТГТУ. -2006. Т. 12 № 3 А. - С. 745 - 750.