автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Совершенствование маслоохладителей паротурбинных установок за счет применения трубных пучков из профильных витых трубок

На правах рукописи

Локалов Григорий Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАСЛООХЛАДИТЕЛЕЙ ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ ТРУБНЫХ ПУЧКОВ ИЗ ПРОФИЛЬНЫХ ВИТЫХ ТРУБОК

Специальность 05.04.12 - ТурбомаШины и комбинированные турбоустановки

Автореферат

диссертации на соискание ученой степ кандидата технических наук

□□3479743

Екатеринбург 2009

003479743

Работа выполнена на кафедре «Турбины и двигатели» теплоэнергетического факультета ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет -УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Бродов Ю.М.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Мильман Олег Ошерович; кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Языков Анатолий Евгеньевич

Ведущая организация: ЗАО «Уральский турбинный завод»,

. г. Екатеринбург

Защита состоится 06 ноября 2009 г. в аудитории Т-703 в 15— на заседании диссертационного совета Д 212.285.07 при ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» по адресу: г. Екатеринбург, ул. Софьи Ковалевской, 5 (8-й учебный корпус УГТУ-УПИ)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО УГТУ-УПИ.

Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 620002, г. Екатеринбург, К-2, ул. Мира, 19, ГОУ ВПО 'УГТУ-УПИ, ученому секретарю. Телефон (343) 375-45-74, факс (343) 326-45-62, e-mail: lta_ugtu@mail.ru.

Автореферат разослан « СиЛ&'Ъ^-Л- 2009 г. Ученый секретарь .

диссертационного совета, д.т.н. (^Ж^/^ К.Э. Аронсон

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современные мощные паротурбинные установки (ПТУ) тепловых электростанций представляют собой сложные системы, состоящие из большого количества технологических подсистем. Эффективность и надежность маслоохладителей в значительной степени предопределяет эффективность и надежность работы системы маслоснабжения ПТУ и ТЭС в целом.

Маслоохладители ПТУ должны не только выполнять требуемые функции по охлаждению масла в различных подсистемах турбоагрегатов: смазки подшипников турбины, регулирования, уплотнения вала генератора, но и быть максимально надежными и экологически безопасными. Между тем большинство серийных маслоохладителей ПТУ разработаны на основе технических решений тридцатилетней и более давности, что предопределяет уровни эффективности и надежности их работы, не соответствующие современным требованиям. Вопросы разработки перспективных конструкций маслоохладителей и уточнение методик их расчета являются, несомненно, актуальными как для модернизации действующих, так и для разработки новых аппаратов.

Для рационального проектирования и оценки эффективности работы маслоохладителей современных ПТУ необходимы достоверные данные о происходящих в них процессах, а также расчетные зависимости, описывающие эти процессы.

Перспективным направлением повышения тепловой эффективности маслоохладителей является интенсификация в них процессов теплообмена. Применение в кожухотрубных теплообменных аппаратах прежде всего могут найти различно профилированные трубки, у которых искусственная шероховатость имеет место как с наружной, .так и внутренней стороны.

Интенсификация теплообмена в маслоохладителях с такими трубками определяется турбулизацией и изменением траектории движения потоков теплоносителей. При этом необходимо учитывать, что использование трубок с искусственной шероховатостью может приводить к увеличению гидравлического сопротивления теплообменных аппаратов.

При совершенствовании маслоохладителей современных ПТУ в последнее

время начали применяться профильные витые трубки (ПВТ). На ТЭС уже уста- Ц___

3

новлены и действуют свыше 200 маслоохладителей с ПВТ. Анализ известных методик расчета маслоохладителей турбоустановок показал, что ряд факторов в этих методиках не учитывается, в том числе и влияние профилирования трубок со стороны масла на теплогидравлические характеристики аппаратов с ПВТ. В случае применения в маслоохладителях трубных пучков из ПВТ для расчета коэффициента теплоотдачи и гидравлического сопротивления в межтрубном пространстве маслоохладителей используются зависимости для гладких трубок, поскольку зависимости для ПВТ отсутствуют.

В связи с этом вопросы исследования гидродинамики и теплообмена в трубных пучках маслоохладителей, а также уточнение методик их расчета являются, несомненно, актуальными как для модернизации существующих аппаратов, так и для проектирования новых маслоохладителей.

Работа соответствует приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники РФ (производственные и энергосберегающие технологии), а также критическим технологиям РФ (производство электроэнергии и тепла на органическом топливе) из перечня, утвержденного президентом РФ 30.03.2002.

Цель работы. Повышение эффективности маслоохладителей паротурбинных установок за счет применения трубных пучков из профильных витых трубок.

Для достижения указанной цели поставлен и решен ряд научно-технических задач:

1. Разработан и создан экспериментальный стенд, позволяющий моделировать процессы гидродинамики и теплообмена в пучках гладких трубок и трубок с искусственной шероховатостью (профилированием) при поперечном обтекании их маслом в диапазонах изменения параметров, характерных для маслоохладителей ПТУ.

2. Проведены сравнительные экспериментальные исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления пучков гладких трубок и пучков ПВТ с различными геометрическими параметрами профилирования при поперечном обтекании их маслом.

3. Получены обобщенные зависимости для расчета теплогидравлических характеристик маслоохладителей ПТУ с поверхностью теплообмена из ПВТ.

4. Уточнена методика расчета маслоохладителей с пучками из гладких и про-

фильных витых трубок для оценки эффективности действующих маслоохладителей и разработки новых, более совершенных конструкций аппаратов.

5. Проведены сравнительные промышленные испытания маслоохладителей ПТУ с трубными пучками из ПВТ и гладких трубок.

Научная новизна

1. Экспериментально исследованы закономерности процесса теплообмена и гидравлического сопротивления при поперечном обтекании турбинным маслом пучков из профильных витых трубок; применительно к компоновкам трубных систем маслоохладителей ПТУ получены обобщенные зависимости для расчета коэффициента теплоотдачи в пучках таких трубок.

2. Установлено, что интенсивность теплоотдачи со стороны масла в пучке ПВТ в диапазоне чисел 11ем = 100...750 на величину до 17,5 % выше, чем в пучке из гладких трубок и зависит от параметров профилирования ПВТ и режима течения масла в трубном пучке. При увеличении числа 11ем эффект от профилирования трубок возрастает.

3. Установлено различное влияние на эффективность теплообмена в пучках с ПВТ профилирования рабочей трубки и окружающих (соседних) трубок пучка; показано, что совокупное влияние профилирования окружающих (соседних) трубок на эффективность теплообмена в пучке трубок на 5...7 % выше, чем влияние профилирования рабочей трубки.

4. Показано, что в исследованном диапазоне чисел 11ем= 100...750 гидравлическое сопротивление пучков гладких трубок и пучков ПВТ в пределах погрешности эксперимента остается практически неизменньм. Это определяется, с одной стороны, ростом гидравлического сопротивления за счет профилирования трубок, а с другой стороны, увеличением проходного сечения для потока масла в пучках ПВТ.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечивается высокой точностью применяемых схем измерений и хорошей воспроизводимостью экспериментальных результатов; проведением тестовых опытов и хорошим согласованием их результатов с классическими зависимостями.

Практическая значимость заключается в возможности использования обобщенных зависимостей для расчета маслоохладителей ПТУ с трубными пуч-

ками из ПВТ при различных параметрах их профилирования. Предложена уточненная позонная методика теплогидравлического расчета маслоохладителей. Полученные результаты уже использованы при оценке эффективности действующих, проектировании новых высокоэффективных маслоохладителей ПТУ, а также при модернизации существующих аппаратов.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы при модернизации 20 серийных маслоохладителей и разработке серии новых маслоохладителей для турбин мощностью 6...300 МВт. Ряд полученных результатов используется в ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет -УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» при чтении лекций студентам по дисциплине «Теплообменники энергетических установок».

Автор защищает:

• результаты сравнительных экспериментальных исследований теплоотдачи и гидравлического сопротивления при поперечном обтекании маслом пучков ПВТ и гладких трубок;

• обобщенные зависимости для расчета коэффициентов теплоотдачи пучков профильных витых трубок в маслоохладителях ПТУ;

• уточненную позонную методику теплогидравлического расчета маслоохладителей ПТУ с гладкими и профильными витыми трубками;

• результаты сравнительных испытаний серийного гладкотрубного и модернизированного маслоохладителя с ПВТ, разработанного с использованием полученных в диссертации данных.

Апробация работы

Основные положения работы и результаты исследований докладывались и обсуждались:

• на Межвузовской студенческой конференции ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» (Екатеринбург 2001 г.).

• V научно-технической конференции молодых ученых ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» (Екатеринбург 2001 г.).

• Международной научно-технической конференции «Совершенствование турбоустановок методами математического и физического моделирования» (Харьков 2003 г.).

• Открытом Всероссийском конкурсе на лучшую работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам (Москва, МЭИ 2003 г.).

• XII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Газотурбинные и комбинированные установки и двигатели» (Москва 2004 г.).

• XV Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках» (Калуга 2005 г.).

• X научно-технической конференции молодых ученых ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» (Екатеринбург 2006 г.).

• V международной научно-практической конференции «Совершенствование теплотехнического оборудования, реконструкция ТЭС, внедрение систем сервиса, диагностирования и ремонта» (Екатеринбург 2008 г.).

Публикации. Основные научные положения и выводы изложены в 10 печатных работах, в том числе в одной публикации в издании из перечня, рекомендуемого ВАК.

Личный вклад автора заключается: в постановке задач исследований; разработке, изготовлении и наладке экспериментального стенда; планировании и проведении лабораторных и сравнительных промышленных экспериментов; анализе и обобщении экспериментальных данных; получении обобщенных зависимостей; уточнении алгоритмов расчета маслоохладителей и разработке рекомендаций по использованию полученных результатов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка из 90 наименований и приложения. Весь материал изложен на 128 страницах машинописного текста, содержит 49 рисунков, 22 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, отражены научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены основные защищаемые по-, ложения.

В первой главе представлен критический обзор литературы по теме исследо- ,

i

вания, выполнен анализ технических характеристик серийных маслоохладителей ПТУ, рассмотрены современные разработки по совершенствованию маслоохладителей, а также зависимости для расчета происходящих в них теплофизических | процессов, представленные в работах A.A. Жукаускаса, С.С. Бермана, I В.А. Пермякова, В.Н. Казанского, Е.Ф. Кузнецова, Ф.В. Зинявичюса др., выпол-1 нен анализ показателей эффективности и методик теплогидравлического расчета | маслоохладителей ПТУ, представлен аналитический обзор литературных данных по теплогидравлическим характеристикам поверхностей теплообмена с искусственной шероховатостью.

В заключение главы сформулированы задачи, решаемые в диссертационной работе.

Во второй главе приведено описание методики проведения эксперимен-

1

тального исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления пучков гладких и профильных витых трубок (ПВТ) (рис.1) в поперечном потоке турбинного масла.

Экспериментальный стенд (рис. 2) разработан и изготовлен для проведения исследований на основе метода локального теплового моделирования, состоит из экспериментального модуля, комплекса вспомогательного оборудования и включает в себя три отдельных кон-1

Рис Л. Профильная витая трубка: к — глубина канавки, мм; 5- — шаг между соседними канавками, мм; г— число заходов профилирования; <5 — толщина стенки; <1 — диаметр трубки; I - шаг накатки

тура. Первый контур предназначен для нагрева масла до требуемой начальной температуры, второй контур — для подачи масла в экспериментальный модуль, третий — для подачи охлаждающей воды.

Рис. 2. Принципиальная схема экспериментального стенда: 1 - термостат; 2 - основной масляный бак; 3 - теплообменник; 4 - бак-ресивер; 5 - расходомерный бак для масла; б - экспериментальный модуль; 7 - масляный насос; 8 - насос; 9 - уравнительный бак охлаждающей воды; 10 - расходомерный бак охлаждающей воды; 11 - линия подачи охлаждающей воды; 12 -линия слива охлаждающей воды; 13 ~ участок стабилизации потока масла; 14 - выходной участок; 15 - рабочая (опытная) трубка Схема измерений экспериментального стенда:

Г - температура стенки рабочей трубки (5 термопар); 2' - температура воды на входе (термопара) и выходе (термопара) рабочей трубки и изменение температуры воды в рабочей трубке Дг, (дифференциальная термопара); 3' - температура масла в пучке (3 термопары в стенке трубки первого ряда пучка); 4' - перепад давления масла в пучке АИ (П-образный манометр); 5' - контроль температуры потока масла на входе в пучок (термометр); 6' - расход воды через рабочую трубку; 7' - расход масла через трубный пучок

°О0О°^О0О0 °000000000°

Основным элементом экспериментального стенда является экспериментальный модуль, в который устанавливаются исследуемые пучки трубок, рис. 3. Модуль представляет собой канал

Рис.3. Трубный пучок, устанавливаемый в экспери- прямоугольного сечения шириной

ментальный модуль: 1 - стенки модуля (из оргстек- 0. „ __

ла); 2 - рабочая (опытная) трубка; 3 -трубки, моде- 84 мм> высотой 87 мм И длинои

лирующие трубный пучок; 4-половинки трубок ус- 700 мм, в который устанавлива-танавливаемые на стенках модуля; 5 - отверстия для

измерения статического давления ются И-рядные пучки гладких и

профилированных трубок. Стенки модуля (1) выполнены из оргстекла для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду. По боковым стенкам модуля устанавливаются половинки трубок (4). Рабочая трубка (2), представляющая собой водяной калориметр, устанавливается в середине шестого ряда пучка, где поток масла уже стабилизирован, и закрепляется в верхней (съемной) и нижней (стационарной) стенках модуля.

Конструкция рабочей трубки (калориметра) для исследования гладкотрубно-го пучка показана на рис. 4.

Рис. 4. Калориметрическая трубка (а) и места расположения термопар в поперечном сечении рабочей части трубки (б): 1 - медная трубка; 2 - шнек; 3 - латунная трубка; 4 - трубка из оргстекла; 5 - дифференциальная термопара для измерения температуры воды; б - термопары для измерения температуры стенки

Рабочая часть калориметра (1, см. рис.4) длиной 87 мм изготовлена из медной трубки 16x3 мм (медьМ1), оканчивается наконечниками (3), выполненными из латунной трубки диаметром 10 мм с толщиной стенки 0,1 мм, на которые насажены цилиндрические втулки (4) из оргстекла. Разработанная автором конструкция озволила практически исключить торцевые потери теплоты в трубке, а также беспсчить герметичность и достаточную прочность рабочей (опытной) трубки, нутри рабочей части калориметра установлена латунная пластинка толщиной ,5 мм, скрученная в спираль, обеспечивающая хорошее перемешивание охлаж-ающей воды.

При использовании ПВТ в качестве рабочей трубки термопары располага-ись как на выступе, так и в канавке трубки. Показания термопар зависели от ори-нтации измерительного сечения рабочей трубки относительно набегающего по-ока масла. Однако величина среднего коэффициента теплоотдачи, определяемая о разности температур потока масла и средней температуры стенки рабочей ВТ, не зависела от ориентации измерительного сечения ПВТ (в контрольных се-иях опытов). Во всех основных опытах измерительное сечение ПВТ ориентиро-ано таким образом, что термопара на выступе ПВТ расположена в лобовой точке тносительно набегающего потока масла.

Поскольку данные о влиянии профилирования трубок на гидравлическое со-ротивление и теплообмен при поперечном обтекании пучков ПВТ маслом в ли-ературных источниках практически отсутствуют,.поставлена расширенная зада-а исследований, включающая оценку влияния профилирования как поверхности абочей трубки, так и соседних трубок пучка. Проведены 10 серий опытов для азличных вариантов формирования трубного пучка из гладких трубок и ПВТ с азличными параметрами профилирования (таблица)

Эксперимент планировался в более широком диапазоне изменения величин коростей и температур масла в сравнении со значениями этих параметров в се-ийных маслоохладителях турбоустановок мощностью от 6 до 800 МВт. Для ми-шмизации количества опытов эксперименты для каждого варианта установки $Т в трубном пучке проводились при характерных величинах 11ем, реализуемых азличными сочетаниями скоростей и температур масла в пределах выбранных иапазонов их изменения.

Варианты установки ПВТ и гладких трубок в пучке

№ серии Параметры профи- Параметры профили-

лирования трубок рования рабочей

пучка лхА, мм (опытной) трубки

¿хЛ, мм

1 гладкие гладкая

2 8x0,5 8x0,5

3 8x0,8 8x0,8

4 10x0,5 10x0,5

5 8x0,5 гладкая

6 8x0,8 гладкая

7 10x0,5 гладкая

8 гладкие 8x0,5

9 гладкие 8x0,8

10 гладкие 10x0,5

Нагрев масла до определенной температуры проводился с использованием контура подогрева масла (см. рис. 2). Далее путем изменения расхода устанавливалась необходимая скорость потока масла, обтекающего трубный пучок, и экспериментальный стенд выводился на стационарный режим. Измерения проводились на нескольких режимах при различных расходах (скоростях) масла. Стабилизация режима и снятие показаний для каждого режима проводилось в течение 1 часа. Аналогичным образом проводились измерения при других температурах набегающего потока. На каждом режиме измерения осуществлялись по 5-6 раз. Далее производилась обработка полученных данных.

Оценка погрешности эксперимента показала, что максимальная относительная среднеквадратичная погрешность определения коэффициента теплоотдачи со стороны масла ам не превышает ±3,7 %, а максимальная относительная среднеквадратичная погрешность определения перепада давления в пучке Ар не превышает ±4 %.

В третьей главе представлены результаты экспериментального исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления пучков гладких и профильных витых трубок при поперечном обтекании маслом.

В соответствии с принятой методикой обработки, предложенной в трудах A.A. Жукаускаса, экспериментальные данные для коэффициента теплоотдачи

представлены в безразмерном виде, позволяющем обобщить данные по теплоотдаче при различных скоростях и температурах набегающего потока масла:

(1)

здесь — число Нуссельта масла, Ргм — число Прандтля масла, |

— от-

ношение чисел Прандтля масла при температурах набегающего потока и стенки трубки, Леи — число Рейнольдса масла, рассчитанное по характерной скорости в узком сечении трубного пучка. В качестве характерного размера в числах !%м и Ке„ использован наружный диаметр гладкой рабочей трубки.

Наладка экспериментального стенда и проверка методики измерений проводилась при обтекании маслом пучка гладких трубок. Отклонение экспериментальных данных по теплоотдаче в пучке гладких трубок от рассчитанных по известным зависимостям других авторов не превышает 10 %.

При исследовании теки м

плообмена при обтекании маслом ПВТ было установлено, что эффективность теплообмена на ПВТ выше, чем на гладких трубках. На рис. 5. в качестве примера представлены экспериментальные данные по тепло-Рис. 5. Экспериментальные данные по теплоотдаче в пучках

трубок: о- гладкие трубки (серия 1, см. табл.), 0 - ПВТ 0ТДаче Д™ "У4™ гладких (8x0,5 мм) (серия 2); — - аппроксимация эксперименталь- хрубок и ПВТ с параметра-ных данных

ми профилирования .ух Л =

8x0,5 мм (серии 1,2, см. табл.).

В общем виде зависимость для коэффициента теплоотдачи в пучках ПВТ при обтекании поперечным потоком масла имеет следующий вид:

= Ш„ ■ с.

(2)

1.15

1,00

-Ш 1 г 3___

____ ___ 4 5 6

где коэффициент ск = /(АДДс^) выражает величину интенсификации теплообмена на профилированной поверхности в сравнении с гладкой.

На рис. 6 представлена зависимость относительного числа Ни„р/Жа от числа Яе, для трубных пучков ПВТ с различными параметрами профилирования и гладкой (4, 5, 6) или профилированной (1, 2, 3) рабочей трубкой.

Рис. 6. Изменение интенсивности теплообмена в пуч- Максимальный эффект — увели-

ках профильных витых трубок в сравнении с глад- „„_„ __________

К. * г , чение теплоотдачи — достигает

котрубным пучком при поперечном обтекании мае-

лом: 17,5 % для пучка ПВТ с профили-

- рабочая трубка ПВТ: 1 - серия 2 (8x0,5 мм); 2 - серия 3 (8x0,8 мм); 3-серия 4 (10x0,5 мм), (см. табл.); рованной рабочей трубкой с па- рабочая трубка гладкая: 4-серия 5 (8x0,5 мм); 5- раме1рами профилирования серия 6 (8x0,8 мм); 6 - серия 7 (10x0,5 мм)

А = 8мм, л = 0,8мм (3 серия, см. табл.). В пучках ПВТ с гладкой рабочей трубкой интенсификация теплообмена достигает 5... 7 %.

Интенсификация теплообмена при обтекании исследованных пучков ПВТ описывается обобщенной зависимостью для коэффициента ск:

ск =| 0,995 + 0,410— | • Яе°

(3)

где А - глубина канавки ПВТ, .г - шаг между соседними канавками ПВТ. Зависимость (3) применима при величинах чисел 11еы= 100...750, глубины канавки ПВТ Ь - 0,5...0,8 мм, шага между соседними канавками ПВТ 5 = 8... 10 мм, числа заходов профилирования г = 3 (см. рис. 1).

Опытами установлено, что на интенсивность теплообмена в пучке трубок влияние оказывает как профилирование самой рабочей трубки, так и профилирование окружающих ее трубок пучка. При этом на интенсификацию теплоотдачи в пучке большее влияние оказывает профилирование окружающих трубок (см. рис. 6). Влияние профилирования рабочей трубки менее значительно. Это, по нашему мнению, объясняется тем, что профилирование окружающих трубок пучка вызывает турбулизацию всего потока масла, а профилирование рабочей трубки

14

приводит к уменьшению толщины пограничного слоя за счет пульсаций скорости в ламинарном пограничном слое на поверхности только рабочей трубки, что не-начительно влияет на изменение коэффициента теплоотдачи в сравнении с глад-отрубным пучком.

Возмущения, возникающие в набегающем потоке масла от окружающих работа трубку соседних профилированных трубок, по нашему мнению, изменяют еханизм переноса теплоты в пограничном слое от потока масла к стенке рабочей рубки. Такое изменение механизма переноса теплоты оказывается на 5...7 % бо-ее эффективно, чем пульсации скорости в пограничном слое, вызванные профи-ированием только рабочей трубки.

На основании анализа распределения относительного температурного напора

(в = ('.„-'»)/('.„-'о). гДе —

температура потока масла, температура стенки при текущем угле ^ и в лобовой точке по периметру стенки рабочей трубки) были уточнены механизмы интенсификации теплообмена на пучках ПВТ. Распределение тем-

ис.7. Зависимость относительного температурно-о напора от угла <р для гладкой трубки и ->Т(5хй =8x0,5 мм).

ератур стенки рабочей трубки определяется изменением толщины теплового по. аничного слоя по периметру трубки. Как видно из рис. 7, изменение параметра от угла (р, а следовательно, и температур стенки гладкой трубки более сущест-енно, чем ПВТ.

Экспериментальные данные по гидравлическому сопротивлению пучка глад-х трубок в поперечном потоке масла обрабатывались в виде зависимостей им=/(Кем), где Ей = Др/(р'и>2)— число Эйлера. Опытные данные для пучка ладких трубок показали хорошее совпадение с расчетами по известным зависи-остям.

Анализ результатов проведенных исследований гидравлического сопротивления пучков гладких и профильных витых трубок в поперечном потоке масла показал, что профилирование трубок пучка в исследованном диапазоне чисел Яем в пределах погрешности эксперимента не приводит к существенному изменению гидравлического сопротивления пучков ПВТ относительно пучка гладких трубок. Рост гидравлического сопротивления исследованных пучков ПВТ со стороны масла за счет профилирования трубок относительно гладкотрубного пучка, по нашему мнению, компенсировался увеличением проходного сечения для потока масла в пучках ПВТ, которое, в зависимости от параметров профилирования трубок, на 6,5... 10,4 % больше, чем в пучке гладких трубок. Учитывая это, для расчета гидравлического сопротивления с масляной стороны в маслоохладителях с трубным пучком, выполненным из профильных витых трубок при значениях чисел Лем=100...750, возможно использование зависимости Еии = /(Ие,,) для гладкотрубного пучка.

В четвертой главе представлены результаты сравнительных промышленных испытаний маслоохладителей с гладкими и профильными витыми трубками.

Для оценки эффективности применения профильных витых трубок в маслоохладителях турбоустановок, на Первоуральской ТЭЦ проведены сравнительные испытания серийного маслоохладителя МО-11 с гладкими трубками (маслоохладитель системы смазки турбины Р-6-35-10/1,2) и модернизированного маслоохладителя МО-11М с профильными витьми трубками. Параметры профилирования ПВТ {И = 0,5 мм, 5 = 8 мм) выбраны на основе результатов исследования, с учетом опыта эксплуатации натурных аппаратов, изготовленных по разработкам УГТУ-УПИ.

Перед проведением испытаний на обоих маслоохладителях проведена очистка трубных досок и внутренней поверхности трубок от отложений. Испытания маслоохладителей проводились при нескольких значениях расхода охлаждающей воды, температур воды и масла.

Методика проведения испытаний одинакова для обоих маслоохладителей. Сначала устанавливался расход охлаждающей воды, при котором температура масла на выходе из маслоохладителя составляла к35 °С. После этого в течение 30 минут маслоохладитель выходил на стационарный режим, далее проводились

замеры параметров теплоносителей. Аналогично проводились измерения и при других значениях расхода охлаждающей воды. Были реализованы режимы с температурой масла на выходе из маслоохладителя г2„ = 35...45°С, расходом масла См=9...16 м3/ч, расходом воды 0„=1...11 м3/ч (рис. 8). Измерения параметров работы маслоохладителей на каждом режиме повторялись три раза.

Так как режимы работы маслоохладителей МО-11 и МО-ИМ в реальных условиях эксплуатации различны, то сравнение серийного (гладкотрубного) маслоохладителя и модернизированного маслоохладителя с 123456 7 №реж. ПВТ проводилось расчет-

Рис. 8. Результаты испытаний и расчета маслоохладите- ным методом с использова-

лей МО-11М (режимы 1-5) и МО-11 (режимы 6, 7): □ -

экспериментальные данные;, ■ - результаты расчета нием уточненной на основе

маслоохладителей по уточненной методике

1 результатов настоящего ис-

следования методики.

В пятой главе представлена уточненная методика теплогидравлического расчета маслоохладителей ПТУ, использованная для анализа их эффективности. Проведено сопоставление результатов испытаний маслоохладителей с расчетами по методике, уточненной по результатам настоящего исследования.

Уточненная методика расчета маслоохладителей основана на позонной методике, учитывающей, что протечки масла помимо трубного пучка -— в зазорах между корпусом и кольцевой перегородкой (б,, рис. 9) и в отверстиях промежуточных перегородок между трубками и стенками отверстий (6,, рис. 9) — приводят к перераспределению расходов масла, а следовательно, и полей скоростей в различных зонах поверхности теплообмена маслоохладителя.

Трубные перегородки делят межтрубное пространство маслоохладителя на ряд зон. Высота зоны соответствует расстоянию между соседними перегородками (рис.9).

■ В алгоритм уточненной методики расчета внесена поправка ск = /(h/s, ReJ (см. зависимость (3)), полученная по результатам проведенных исследований, учитывающая влияние на теплообмен со стороны масла параметров профилирования трубок и режима течения теплоносителя Nu"BT = Nu" ■ ск. Для учета влияния профилирования трубок на коэффициент теплоотдачи и гидравлическое сопротивление с водяной стороны в методику расчета маслоохладителей введены поправки, рассчитываемые по ранее известным зависимостям'. Кроме того, методика уточнена в части расчета гидравлического сопротивления со стороны масла и расчета коэффициента теплоотдачи с водяной стороны на разных режимах работы маслоохладителей.

На основе уточненной методики разработана программа, которая используется для расчета как при разработке новых маслоохладителей, так и для анализа показателей эффективности аппаратов в процессе эксплуатации.

На рис. 8 (см. выше) показано сопоставление результатов испытаний натурных маслоохладителей с результатами расчетов по уточненной автором позонной методике расчета маслоохладителей. Значения данных, полученных при испытаниях, отличаются от расчетных не более чем на 1...2 %. Это показывает, что уточненная в рамках настоящего исследования методика расчета достаточно точно описывает процессы теплообмена, происходящие в маслоохладителях с трубными пучками из профильных витых и гладких трубок. Данный результат позволил

'Бродов Ю.М. Повышение эффективности и надежности теплообменных аппаратов паротурбинных установок: 3-е изд., перераб. и доп. / Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, Г.Д. Бухман, В.И. Брезгин, С.Н. Блинков, В.К. Купцов, М.А. Ниренштейн, П.Н. Плотников, А.Ю. Рябчиков; под общ. ред. Ю.М. Бродова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. 468 с.

Рис. 9. Схема течения масла в элементе трубной системы маслоохладителя с перегородками типа «диск-кольцо» и неуплотненными зазорами:

1 - корпус; 2 - трубки; 3 - кольцевая перегородка; 4 - дисковая перегородка; 8, - зазор между корпусом маслоохладителя и кольцевой перегородкой; §2 - зазоры около трубок в отверстиях перегородок

провести сопоставление эффективности серийного и модернизированного маслоохладителей на различных режимах их работы расчетным методом.

Сравнение эффективности маслоохладителей МО-11 и МО-11М проводилось при номинальном расходе и температуре охлаждающей воды, при различных значениях расхода масла. Дополнительно проведены расчеты модернизированного маслоохладителя с гладкими трубками из стали 08X18Н1 ОТ.

В серийном аппарате установлены гладкие латунные трубки с диаметром rf„=14xi мм. При переходе на гладкую трубку </„=16x1 мм из нержавеющей стали количество трубок уменьшилось, вследствие чего поверхность теплообмена в модернизированном маслоохладителе снизилась на 6 % в сравнении с серийным. Это привело к повышению расчетной температуры масла на выходе из модернизированного аппарата на 1,0...1,5 °С (рис. 10). Применение же профилированных трубок в модернизированном маслоохладителе позволило практически скомпенсировать (Л/2м<0,3°С) уменьшение величины поверхности теплообмена и снижение коэффициента теплопроводности металла трубок. При этом надежность модернизированного маслоохладителя и его экологическая безопасность существенно выше, чем у серийного аппарата, что подтверждается опытом эксплуатации аппаратов в течение 7 лет.

Разработаны рекомендации для инженерной практики, касающиеся выбора материала трубок и параметров их профилирования для применения в маслоохладителях ПТУ, проведения расчетов маслоохладителей при проектировании и

t2M, °с 48 ■

46 -

44

40

15

20

Gu, м7ч

5 10

Рис. 10. Зависимость температуры масла на выходе от

расхода масла:--МО-ПМсПВТ,---МО-11М оценке эффективности аппара-

с гладкими трубками,----МО-11 серийный

тов во время эксплуатации. Результаты проведенных исследований (в том числе уточненная методика по-зонного расчета маслоохладителей) использованы при модернизации 20 серийных

маслоохладителей (МО-11М, МБ-40М, МБ-63М, др.) и разработке серии новых маслоохладителей для турбоустановок мощностью 6...300 МВт.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработан и изготовлен экспериментальный стенд для исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления пучков гладких и профильных витых трубок в поперечном потоке масла методом локального моделирования. Показано , что результаты экспериментальных исследований на пучке гладких трубок хорошо согласуются с классическими зависимостями.

2. Установлено, что интенсивность теплоотдачи со стороны масла в пучке ПВТ в диапазоне чисел Кем=100...750 на величину до 17,5 % выше, чем в пучке из гладких трубок, и зависит от параметров профилирования ПВТ и режима течения масла в трубном пучке. При увеличении числа 11ем эффект от профилирования трубок возрастает.

3. Исследовано влияние на теплообмен в пучках с ПВТ профилирования как рабочей трубки, так и совокупного влияния остальных трубок пучка. Повышение эффективности теплоотдачи на ПВТ определяется двумя основными факторами:

- активным воздействием возмущений, возникающих в набегающем потоке масла от окружающих (рабочую трубку) профилированных трубок, влияющих на механизм переноса теплоты в пограничном слое от потока к стенке рабочей трубки;

- пульсациями скорости в пограничном слое на стенке рабочей трубки, вызванными профилированием самой рабочей трубки.

Установлено, что эффект интенсификации теплообмена для трубки (рабочей) в пучке, достигаемый за счет профилирования окружающих трубок пучка, на 5...7 % выше, чем при профилировании только рабочей трубки.

4. Показано, что в исследованном диапазоне чисел Лсм = 100...750 гидравлическое сопротивление пучков гладких трубок и пучков ПВТ в пределах погрешности эксперимента остается практически неизменным; это определяется, с одной стороны, ростом гидравлического сопротивления за счет профилирования трубок,

а с другой стороны, увеличением проходного сечения для потока масла в пучках ПВТ в сравнении с гладкотрубным пучком на 6,5... 10,4 % в зависимости от параметров профилирования трубок.

5. На основе проведенных исследований уточнена позонная методика теплогид-равлического расчета маслоохладителей с гладкими трубками и ПВТ.

6. Проведены натурные испытания маслоохладителей — серийного гладкотруб-ного МО-11 и модернизированного МО-11М с ПВТ. Результаты расчета маслоохладителей по уточненной автором методике теплогидравлического расчета удовлетворительно согласуются с результатами испытаний натурных аппаратов (отклонение расчетной величины ^ от опытной не превышает 1 %).

7. На основе анализа результатов экспериментальных и расчетных данных показано, что применение профильных витых трубок из нержавеющей стали в маслоохладителе МО-11М позволяет получить тепловую производительность как у серийного гладкотрубного (трубки из материала Л68) на всех режимах работы аппарата, обеспечивая при этом необходимый уровень его надежности.

8. Сформулированы рекомендации для инженерной практики как для проектирования новых маслоохладителей, так и для модернизации существующих.

9. Результаты проведенных исследований использованы при модернизации 20 серийных маслоохладителей и разработке серии новых маслоохладителей для турбоустановок мощностью 6...300 МВт.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Экспериментальное исследование теплообмена при обтекании вязкой жидкостью пучков гладких и профилированных трубок применительно к маслоохладителям турбоустановок / Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, А.Ю. Рябчиков, Г.А. Локалов//Теплоэнергетика. 2008. № 3. С. 13-17.

2. Разработка и обобщение опыта модернизации теплообменных аппаратов с U-образными трубками в схемах ТУ / А.Ю. Рябчиков, К.Э. Аронсон, С.Н. Блинков, Г.Д. Бухман, Г.А. Локалов // Сб. Всероссийской ежегодной научно-технической конференции. Киров : ВятГТУ. 2001. Т. 3. С.ЗЗ.

3. Разработка и реализация современных методов модернизации теплообменных аппаратов турбоустановок / А.Ю. Рябчиков, Ю.М. Бродов, С.Н. Блинков, Г.А. Локалов, Г.Д. Бухман // Совершенствование установок методами математического и физического моделирования: сб. науч. тр. Харьков : ИПМаш HAH Украины. 2003. Т. 2. С. 463 -466.

4. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2003612363 РФ. Теплогидравлический расчет маслоохладителей: программный комплекс. № 200361185; заявл. 01.09.2003 / К.Э. Аронсон, Ю.М. Бродов, М.А. Ниренштейн, А.Ю. Рябчиков, Г.А. Локалов, Д.В. Брезгин //Официальный бюллетень Российского агентства по патентам и товарным знакам «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топология интегральных микросхем». 2004. № 1(46). С. 29.

5. Модернизация маслоохладителей паротурбинных установок. Применение оребренных трубок / Ю.М. Бродов, Г.А. Локалов // Науч. тр. V Отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ: Сб. статей. В 2 ч. Екатеринбург. 2003. С. 262.

6. Разработка программы расчета теплогидравлических характеристик маслоохладителей турбин мощностью 300 и 800 МВт / Ю.М. Бродов, Г.А. Локалов // Вестник Уральского государственного университета - УПИ. Специальный выпуск. Екатеринбург. 2004. С. 186.

7. Разработка и реализация методов повышения эффективности и надежности маслоохладителей турбоустановок / А.Ю. Рябчиков, Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, Г.А. Локалов // Газотурбинные и комбинированные установки и двигатели: XII Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция 24-26 ноября. М.: МГТУ. 2004. С. 132-134.

8. Исследование эффективности поверхностей теплообмена из оребренных труб при поперечном обтекании маслом / Ю.М. Бродов, А.Ю. Рябчиков, Г.А. Локалов // XV Школа-семинар молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках». Калуга. 2005. С. 165-167.

9. Применение поверхностей теплообмена из оребренных труб для повышения эффективности маслоохладителей паротурбинных установок / Ю.М. Бродов, Г.А. Локалов // Науч. тр. X Отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ: Сборник статей. 42. Екатеринбург. 2006. С. 307-310.

10. Опыт совершенствования теплообменных аппаратов на ТЭС /

A.Ю. Рябчиков, Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, С.И. Хает, С.Н. Блинков,

B.К. Купцов, Г.А. Локалов // Совершенствование теплотехнического оборудования, реконструкция ТЭС, внедрение систем сервиса, диагностирования и ремонта: мат. Пятой международной научно-практической конференции. Екатеринбург : УГТУ-УПИ, 2008. С.260-271.

Основные условные обозначения и сокращения

ПТУ - паротурбинная установка; ПВТ - профильная витая трубка; А - глубина канавки ПВТ, мм; л1 - шаг накатки ПВТ, мм; 8- технологический зазор в маслоохладителях ПТУ между внутренней поверхностью корпуса и кольцевой промежуточной перегородкой; б2 - технологический зазор в маслоохладителях ПТУ между стенкой отверстия в промежуточной перегородке и трубкой; - температура масла на выходе маслоохладителя; с, - коэффициент, учитывающий влияние профилирования трубок на величину коэффициента теплоотдачи; Ар- перепад давления.

1Чи = а • с1 / X - Нуссельта; Ей = АР / (р • н>м2) - Эйлера; Ие = (уум ■ <1) / V - Рей-нольдса, Рг = V / а - Прандтля.

м - масло, в - вода, ж - жидкость, ст - стенка, / - на входе в аппарат, 2- на выходе из аппарата, пр, к - профилированный, гл - гладкий, к - наружный.

Безразмерные числа

Индексы

Подписано в печать 24 ,С9.20О9г. Бумага писчая

Уч.-изд. л. 1,0_

Плоская печать Тираж 100

Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л. 1,3 Заказ 33 Бесплатно

Редакционно-издательский отдел УГТУ-УПИ 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19 rio@mail.ustu.ru

Ризография НИЧ УГТУ—УПИ 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19

Основные условные обозначения.

Введение.

1. Обзор литературы и постановка задач исследования.

1.1. Анализ конструкций серийных маслоохладителей ПТУ.

1.2. Показатели эффективности маслоохладителей.

1.3. Методики расчета маслоохладителей.

1.4. Исследование теплообмена и гидродинамики при поперечном обтекании пучков гладких трубок вязкой жидкостью.

1.5. Теплогидравлические характеристики поверхностей теплообмена с искусственной шероховатостью.

1.6. Выводы. Постановка задач исследования.

2. Методика экспериментальных исследований теплоотдачи и гидравлического сопротивления пучков гладких и профильных витых трубок в поперечном потоке масла.

2.1. Выбор и обоснование методики исследования.

2.2. Экспериментальный стенд.

2.3. Методика проведения экспериментов.

2.4. Обработка результатов измерений и оценка погрешности эксперимента.

2.5. Выводы.

3. Экспериментальное исследование теплоотдачи и гидравлического сопротивления пучков гладких и профильных витых трубок в поперечном потоке масла.

3.1. Теплоотдача при поперечном обтекании маслом пучков гладких и профильных витых трубок.

3.2. Анализ изменения локальных температур стенки рабочей трубки.

3.3. Гидравлическое сопротивление пучков гладких и профильных витых трубок при поперечном обтекании маслом.

3.4. Выводы.

4. Промышленные испытания маслоохладителей с профильными витыми и гладкими трубками.

4.1. Методика сравнительных промышленных испытаний маслоохладителей.

4.2. Обработка и анализ результатов сравнительных испытаний маслоохладителей.

4.3. Выводы.

5. Уточнение методики теплогидравлического расчета маслоохладителей ПТУ.

5.1. Уточненная методика расчета маслоохладителей с трубными пучками из профильных витых и гладких трубок.

5.2.Сопоставление расчетных данных с результатами испытаний.

5.3. Анализ результатов расчета маслоохладителей.

5.4. Рекомендации для инженерной практики.

5.5. Выводы.

Современные мощные паротурбинные установки (ПТУ) тепловых электростанций представляют собой сложные системы, состоящие из большого количества элементов, объединенных в технологические подсистемы. Маслоохладители систем маслоснабжения ПТУ существенно влияют на эффективность и надежность работы турбоустановки и ТЭС в целом [1-13].

Необходимость повышения эффективности маслоохладителей ПТУ особенно возрастает в настоящий период, характеризующийся постоянным ростом стоимости энергоносителей, оборудования, а также повышенным вниманием к вопросам энерго- и ресурсосбережения. Маслоохладители ПТУ должны не только выполнять требуемые функции по охлаждению масла в различных подсистемах турбоагрегатов: смазки подшипников турбины, регулирования, уплотнения вала генератора, но и быть максимально надежными и экологически безопасными. Между тем большинство серийных маслоохладителей ПТУ разработаны на основе технических решений тридцатилетней и более давности, что предопределяет уровни эффективности и надежности их работы, не соответствующие современным требованиям. Вопросы разработки перспективных конструкций маслоохладителей и уточнение методик их расчета являются, несомненно, актуальными как для модернизации действующих, так и для разработки новых аппаратов.

Серийные маслоохладители ПТУ характеризуются невысокими показателями эффективности (номинальные значения коэффициентов теплопередачи для большинства гладкотрубных модификаций аппаратов не превышают 2 величины К=200 Вт/(м К)), надежности и экологической безопасности [6, 9, 11, 21]. На большинстве ТЭС в маслоохладителях установлены трубки из латуни Л68, что не соответствует современным требованиям по этому вопросу [7, 9, 12, 13].

Перспективным направлением повышения тепловой эффективности маслоохладителей является интенсификация в них процессов теплообмена [6-8, 11 - 13 и др]. В последнее время в маслоохладителях все чаще стали устанавливать трубки из нержавеющей стали, что, с учетом повышения агрессивности охлаждающей воды и требований к экологической безопасности ТЭС, более целесообразно. Но при использовании в маслоохладителях трубок из нержавеющей стали необходимо учитывать снижение теплопроизво-дительности аппаратов из-за пониженной в 6-7 раз теплопроводности стали по сравнению с латунью. Увеличение габаритов маслоохладителей для тур-боустановок большой мощности потребовало от разработчиков и изготовителей пересмотра ряда принципиальных положений по конструкции, подобно другим теплообменным аппаратам ПТУ, связанных, в частности, с применением новых поверхностей, интенсифицирующих процесс теплообмена, в том числе различно профилированных и оребренных трубок [7, 9, 11 - 15].

В ряде конструкций маслоохладителей для интенсификации теплообмена применяются трубки с различными типами оребрения. В этих маслоохладителях для технически чистых трубок коэффициент теплопередачи достигает значения 400-500 Вт/(м2 К). При этом гидравлическое сопротивление со стороны масла выше, чем у гладкотрубных маслоохладителей, но в процессе эксплуатации, по мере загрязнения оребрения, тепловая эффективность таких аппаратов существенно снижается [6, 7].

Как показано в работах [14 - 20], реальное применение в маслоохладителях ПТУ могут найти различно профилированные трубки и, прежде всего профильные витые трубки (ПВТ), (широко используемые в различных теп-лообменных аппаратах ПТУ [6, 8, 12, 78]) у которых искусственная шероховатость имеет место как с наружной, так и внутренней стороны.

Интенсификация теплообмена в маслоохладителях с такими трубками определяется турбулизацией и изменением траектории движения потоков теплоносителей. При этом необходимо учитывать, что использование профильных витых трубок приводит к увеличению гидравлического сопротивления теплообменных аппаратов с водяной стороны.

Для рационального проектирования и оценки эффективности работы маслоохладителей современных паротурбинных установок необходимы достоверные данные о происходящих в них процессах, а также расчетные зависимости, описывающие эти процессы. Анализ известных методик расчета маслоохладителей турбоустановок [21-26] показал, что ряд факторов в этих методиках не учитывается, в том числе и влияние профилирования трубок со стороны масла на теплогидравлические характеристики аппаратов с ПВТ. В случае применения в маслоохладителях трубных пучков из ПВТ для расчета коэффициента теплоотдачи и гидравлического сопротивления в межтрубном пространстве маслоохладителей используются зависимости для гладких трубок, поскольку зависимости для ПВТ отсутствуют. Это потребовало проведения экспериментальных исследований для изучения физических процессов, происходящих в трубных пучках маслоохладителей с трубными пучками из ПВТ, и уточнения методик расчета маслоохладителей.

В связи с этим вопросы исследования гидродинамики и теплообмена в трубных пучках маслоохладителей, а также уточнение методик их расчета являются, несомненно, актуальными как для модернизации существующих аппаратов, так и при проектировании новых маслоохладителей.

Работа соответствует приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники РФ (производственные и энергосберегающие технологии), а также критическим технологиям РФ (производство электроэнергии и тепла на органическом топливе) из перечня, утвержденного президентом РФ 30.03.2002.

Цель работы: Повышение эффективности маслоохладителей паротурбинных установок за счет применения трубных пучков из профильных витых трубок.

Для достижения указанной цели поставлен и решен ряд научно-технических задач:

1. Разработан и создан экспериментальный стенд, позволяющий моделировать процессы гидродинамики и теплообмена в пучках гладких трубок и трубок с искусственной шероховатостью (профилированием) при поперечном обтекании их маслом в диапазонах изменения параметров, характерных для маслоохладителей ПТУ.

2. Проведены сравнительные экспериментальные исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления пучков гладких трубок и пучков ПВТ с различными геометрическими параметрами профилирования при поперечном обтекании маслом.

3. Получены обобщенные зависимости для расчета теплогидравлических характеристик маслоохладителей ПТУ с поверхностью теплообмена из ПВТ.

4. Уточнена методика расчета маслоохладителей с пучками из гладких и профильных витых трубок для оценки эффективности действующих маслоохладителей и разработки новых, более совершенных конструкций аппаратов.

5. Проведены сравнительные промышленные испытания маслоохладителей ПТУ с трубными пучками из ПВТ и гладких трубок.

Научная новизна

1. Экспериментально исследованы закономерности процесса теплообмена и гидравлического сопротивления при поперечном обтекании турбинным маслом пучков из профильных витых трубок; применительно к компоновкам трубных систем маслоохладителей ПТУ получены обобщенные зависимости для расчета коэффициента теплоотдачи в пучках таких трубок.

2. Установлено, что интенсивность теплоотдачи со стороны масла в пучке ПВТ в диапазоне чисел Ыем=100.750 на величину до 17,5 % выше, чем в пучке из гладких трубок и зависит от параметров профилирования ПВТ и режима течения масла в трубном пучке. При увеличении числа Яем эффект от профилирования трубок возрастает.

3. Установлено различное влияние на эффективность теплообмена в пучках с ПВТ профилирования рабочей трубки и окружающих (соседних) трубок пучка; показано, что совокупное влияние профилирования окружающих (соседних) трубок на эффективность теплообмена в пучке трубок на 5.7% выше, чем влияние профилирования рабочей трубки.

4. Показано, что в исследованном диапазоне чисел Ые,^ 100.750 гидравлическое сопротивление пучков гладких трубок и пучков ПВТ в пределах погрешности эксперимента остается практически неизменным; это определяется, с одной стороны ростом гидравлического сопротивления за счет профилирования трубок, а с другой стороны увеличением проходного сечения для потока масла в пучках ПВТ в сравнении с глад-котрубным пучком на 6,5. 10,4% в зависимости от параметров профилирования трубок.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечивается высокой точностью применяемых схем измерений и хорошей воспроизводимостью экспериментальных результатов; проведением тестовых опытов и хорошим согласованием их результатов с классическими зависимостями.

Практическая значимость заключается в возможности использования обобщенных зависимостей для расчета маслоохладителей ПТУ с трубными пучками из ПВТ при различных параметрах их профилирования. Предложена уточненная позонная методика теплогидравлического расчета маслоохладителей. Полученные результаты уже использованы при оценке эффективности действующих, проектировании новых высокоэффективных маслоохладителей ПТУ, а также модернизации существующих аппаратов.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы при модернизации 20 серийных маслоохладителей и разработке серии новых маслоохладителей для турбин мощностью 6.300 МВт. Ряд полученных результатов используются в УГТУ-УПИ при чтении лекций студентам по дисциплине «Теплообменники энергетических установок».

Автор защищает;

• результаты сравнительных экспериментальных исследований теплоотдачи и гидравлического сопротивления при поперечном обтекании маслом пучков ПВТ и гладких трубок;

• обобщенные зависимости для расчета коэффициентов теплоотдачи пучков профильных витых трубок в маслоохладителях ПТУ;

• уточненную позонную методику теплогидравлического расчета маслоохладителей ПТУ с гладкими и профильными витыми трубками;

• результаты сравнительных испытаний серийного гладкотрубного и модернизированного маслоохладителя с ПВТ, разработанного с использованием полученных в диссертации данных.

Апробация работы

Основные положения работы и результаты исследований докладывались и обсуждались:

• на Межвузовской студенческой конференции ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет — УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» (Екатеринбург 2001г.).

• V научно-технической конференции молодых ученых ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет — УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» (Екатеринбург 2001г.).

• Международной научно-технической конференции "Совершенствование турбоустановок методами математического и физического моделирования" (Харьков 2003г.).

• Открытом Всероссийском конкурсе на лучшую работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам (Москва, МЭИ 2003г.).

• XII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Газотурбинные и комбинированные установки и двигатели» (Москва 2004г.).

• XV Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И.Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках» (Калуга 2005г.).

• X научно-технической конференции молодых ученых ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» (Екатеринбург 2006г.).

• V международной научно-практической конференции «Совершенствование теплотехнического оборудования, реконструкция ТЭС, внедрение систем сервиса, диагностирования и ремонта» (Екатеринбург 2008г.).

Публикации. Основные научные положения и выводы изложены в 10 опубликованных работах, в том числе в одной публикации в издании из перечня, рекомендуемого ВАК:

1. Экспериментальное исследование теплообмена при обтекании вязкой жидкостью пучков гладких и профилированных трубок применительно к маслоохладителям турбоустановок / Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, А.Ю. Рябчиков, Г.А. Локалов // Теплоэнергетика. 2008. № 3. С. 13-17.

2. Разработка и обобщение опыта модернизации теплообменных аппаратов с U-образными трубками в схемах ТУ / А.Ю. Рябчиков, К.Э. Аронсон, С.Н. Блинков, Г.Д. Бухман, Г.А. Локалов // Сб. Всероссийской ежегодной научно-технической конференции. Киров: ВятГТУ. 2001. Т. 3. С.33.

3. Разработка и реализация современных методов модернизации тепло-обменных аппаратов турбоустановок / А.Ю. Рябчиков, Ю.М. Бродов, С.Н. Блинков, Г.А. Локалов, Г.Д. Бухман // Совершенствование установок методами математического и физического моделирования: сб. науч. тр. Харьков: ИПМаш HAH Украины. 2003. Т. 2. С. 463-466.

4. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2003612363 РФ. Теплогидравлический расчет маслоохладителей: программный комплекс. № 200361185; заявл. 01.09.2003 / К.Э. Аронсон, Ю.М. Бродов, М.А. Ниренштейн, А.Ю. Рябчиков, Г.А. Локалов, Д.В. Брезгин //Официальный бюллетень Российского агентства по патентам и товарным знакам «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топология интегральных микросхем». 2004. № 1(46). С. 29.

5. Модернизация маслоохладителей паротурбинных установок. Применение оребренных трубок / Ю.М. Бродов, Г.А. Локалов // Научные труды V отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ: Сб. статей. В 2 ч. Екатеринбург. 2003. С. 262 .

6. Разработка программы расчета теплогидравлических характеристик маслоохладителей турбин мощностью 300 и 800 МВт / Ю.М. Бродов, Г.А. Локалов // Вестник Уральского государственного университета - УПИ. Специальный выпуск. Екатеринбург 2004. С. 186.

7. Разработка и реализация методов повышения эффективности и надежности маслоохладителей турбоустановок / А.Ю. Рябчиков, Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, Г.А. Локалов // Газотурбинные и комбинированные установки и двигатели: XII Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция 24-26 ноября. М.: МГТУ. 2004. С. 132-134.

8. Исследование эффективности поверхностей теплообмена из оребрен-ных труб при поперечном обтекании маслом / Ю.М. Бродов, А.Ю. Рябчиков, Г.А. Локалов // XV Школа-семинар молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках» Калуга. 2005. С. 165—167.

9. Применение поверхностей теплообмена из оребренных труб для повышения эффективности маслоохладителей паротурбинных установок / Ю.М. Бродов, Г.А. Локалов // Науч. тр. X Отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ: Сб. статей. 42. Екатеринбург. 2006. С. 307310.

10. Опыт совершенствования теплообменных аппаратов на ТЭС /

A.Ю. Рябчиков, Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, С.И. Хает, С.Н. Блинков,

B.К. Купцов, Г.А. Локалов // Совершенствование теплотехнического оборудования, реконструкция ТЭС, внедрение систем сервиса, диагностирования и ремонта: мат. Пятой международной научно-практической конференции. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. С.260-271.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка из 90 наименований и приложения. Весь материал изложен на 128 страницах машинописного текста, содержит 49 рисунков, 22 таблицы.

5.5. Выводы

1. Проведено уточнение позонной методики теплогидравлического расчета маслоохладителей ПТУ. Добавлены зависимости для коэффициента ск = /(Яе1(), учитывающего влияние профилирования трубок пучка на коэффициент теплоотдачи со стороны масла. Также в алгоритм методики расчета внесены зависимости для расчета коэффициента теплоотдачи со стороны воды для ламинарного и переходного режимов течения.

2. Проведено сопоставление результатов сравнительных испытаний маслоохладителей с расчетами по уточненной методике. Результаты расчетов по уточненной методике удовлетворительно, с точностью до 1% согласуются с результатами испытаний серийного и модернизированного маслоохладителей.

3. Анализ результатов экспериментальных исследований и расчетных данных показал:

- принятые при проектировании и изготовлении трубного пучка маслоохладителя МО-11М технические решения целесообразны и эффективны;

- применение трубок из нержавеющей стали, существенно повышает надежность работы маслоохладителя, а их профилирование позволяет получить тепловую производительность модернизированного маслоохладителя как у серийного (с поверхностью теплообмена из латуни) на всех режимах работы;

- гидравлическое сопротивление с масляной стороны модернизированного маслоохладителя МО-11М (с ПВТ) при расходе масла через аппарат от 5 до 25 м7ч на-70% ниже, чем серийного маслоохладителя МО-11;

- гидравлическое сопротивление с водяной стороны маслоохладителя МО-11М с ПВТ на -43% выше, чем серийного маслоохладителя МО-11;

- коэффициент теплоотдачи со стороны масла в модернизированном маслоохладителе МО-11М на 13. 18 % выше, чем в серийном МО-11;

- количество передаваемой теплоты в МО-11М с ПВТ на 2,5.4% на возможных режимах работы ниже, чем в серийном аппарате, при том, что площадь поверхности теплообмена серийного маслоохладителя на 0,7м больше;

- различие коэффициентов теплопередачи МО-11 серийного и МО-11М с ПВТ составляет менее 2% на всех режимах.

4. Результаты проведенных исследований использованы при модернизации 20 серийных маслоохладителей и разработке серии новых маслоохладителей для турбоустановок мощностью 6. .300 МВт.

5. Даны рекомендации для инженерной практики по применению ПВТ в маслоохладителях ПТУ.

Заключение

По результатам проведенного исследования можно сделать следующие основные выводы:

1. Разработан и изготовлен экспериментальный стенд для исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления пучков гладких и профильных витых трубок в поперечном потоке масла методом локального моделирования. Показано что результаты экспериментальных исследований на пучке гладких трубок хорошо согласуются с классическими зависимостями.

2. Установлено, что интенсивность теплоотдачи со стороны масла в пучке ПВТ в диапазоне чисел Кем=100.750 на величину до 17,5 % выше, чем в пучке из гладких трубок и зависит от параметров профилирования ПВТ и режима течения масла в трубном пучке. При увеличении числа Яем эффект от профилирования трубок возрастает.

3. Исследовано влияние на теплообмен в пучках с ПВТ профилирования как рабочей трубки, так и совокупного влияния остальных трубок пучка. Повышение эффективности теплоотдачи на ПВТ определяется двумя основными факторами:

- активным воздействием возмущений, возникающих в набегающем потоке масла от окружающих (рабочую трубку) профилированных трубок, влияющих на механизм переноса теплоты в пограничном слое от потока к стенке рабочей трубки;

- пульсациями скорости в пограничном слое на стенке рабочей трубки, вызванными профилированием самой рабочей трубки.

Установлено, что эффект интенсификации теплообмена для трубки (рабочей) в пучке, достигаемый за счет профилирования окружающих трубок пучка, на 5. .7% выше, чем при профилировании только рабочей трубки.

4. Показано, что в исследованном диапазоне чисел Кем=100.750 гидравлическое сопротивление пучков гладких трубок и пучков ПВТ в пределах погрешности эксперимента остается практически неизменным; это определяется, с одной стороны ростом гидравлического сопротивления за счет профилирования трубок, а с другой стороны увеличением проходного сечения для потока масла в пучках ПВТ в сравнении с гладкотрубным пучком на 6,5. 10,4% в зависимости от параметров профилирования трубок.

5. На основе проведенных исследований уточнена позонная методика теплогидравлического расчета маслоохладителей с гладкими трубками и ПВТ.

6. Проведены натурные испытания маслоохладителей — серийного гладкотрубного МО-11 и модернизированного МО-11М с ПВТ. Результаты расчета маслоохладителей по уточненной автором методике теплогидравлического расчета удовлетворительно согласуются с результатами испытаний натурных аппаратов (отклонение расчетной величины от испытаний не превышало 1%).

7. На основе анализа результатов экспериментальных и расчетных данных показано, что применение профильных витых трубок из нержавеющей стали в маслоохладителе МО-11М позволяет получить тепловую производительность как у серийного гладкотрубного (трубки из материала Л68) на всех режимах работы аппарата, обеспечивая при этом необходимый уровень его надежности.

8. Сформулированы рекомендации для инженерной практики как для проектирования новых маслоохладителей так и для модернизации существующих.

9. Результаты проведенных исследований использованы при модернизации 20 серийных маслоохладителей и разработке серии новых маслоохладителей для турбоустановок мощностью 6.300 МВт.

1. Костюк А.Г. Турбины тепловых и атомных электрических станций: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и дополн. / А.Г. Костюк, В.В. Фролов, А.Е. Булкин, А.Д. Трухний; Под ред. А.Г. Костюка, В.В. Фролова. М.: Издательство МЭИ, 2001. 488 с.

2. Стерман Л.С. Тепловые и атомные электрические станции: Учебник для вузов 2-е изд., перераб. / Л.С.Стерман, В.М.Лавыгин, С.Г.Тишин М.: Издательство МЭИ, 2000. 408 с.

3. Паровые турбины и турбоустановки Уральского турбинного завода. / Под общей редакцией проф., д.т.н. Ю.М.Бродова и к.т.н. В.В.Кортенко. Екатеринбург: «Априо», 2007. 460 с.

4. Бененсон Е.И., Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. Под ред. Д.П. Бузина. М., «Энергия», 1976. 264 с.

5. Трухний А.Д., Лосев С.М. Стационарные паровые турбины/ Под ред. Б.М. Трояновского. -М.: Энергоиздат, 1981. 456 с.

6. Бродов Ю.М. Маслоохладители в системах маслоснабжения паровых турбин: учебное пособие / Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, А.Ю. Рябчиков. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1996. 103 с.

7. Теплообменники энергетических установок: Учебник для вузов. К.Э.Аронсон, С.Н.Блинков, В.И.Брезгин и др. Под ред. профессора, докт. техн. наук Ю.М.Бродова. Екатеринбург: Изд-во «Сократ», 2002. 968 с.

8. Бродов Ю.М. Модернизация маслоохладителей паротурбинных установок / Ю.М.Бродов, К.Э.Аронсон, А.Ю.Рябчиков и др. // «Теплоэнергетика», 1999. № 12. С. 24-27.

9. ГОСТ 9916-77. Маслоохладители для стационарных паровых и газовых турбин. Технические условия //М.: Изд. стандартов, 1985. 7с.

10. Бродов Ю.М. Надежность кожухотрубных теплообменных аппаратов паротурбинных установок: учебное пособие / Ю.М.Бродов, П.Н.Плотников. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. 242 с.

11. Пермяков В.А. Теплообменники вязких жидкостей, применяемые на электростанциях / В.А. Пермяков В.А., Е.С. Левин, Г.В. Дивова. Л.: Энергоатомиздат, 1983. 175 с.

12. Бродов Ю.М. Перспективные разработки по повышению эффективности и надежности кожухотрубных теплообменных аппаратов паротурбинных установок / Ю.М.Бродов // «Теплоэнергетика», 1998. №1. С. 25-59.

13. Рябчиков А.Ю. Обобщение опыта эксплуатации теплообменных аппаратов ПТУ / А.Ю.Рябчиков, Ю.М.Бродов, К.Э.Аронсон // Электрические станции. 2005. №11. С. 33-88.

14. Гортышов Ю.Ф. Теплогидравлический расчет и проектирование оборудования с интенсифицированным теплообменом / Ю.Ф.Гортышов,

15. B.В.Олимпиев, Б.Е.Байгалиев, Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2004. 432 с.

16. Мильман О.О. Экспериментальное исследование теплообмена при естественной циркуляции воздуха в модели воздушного конденсатора с вытяжной шахтой / Мильман О.О., Алешин Б.А. // Теплоэнергетика. 2005. №5. С. 16-19.

17. Боголюбов Ю.Н. Результаты исследования и промышленного внедрения винтообразно профилированных труб / Ю.Н.Боголюбов, М.Н.Лифшиц, Г.В.Григорьев, В.В.Назаров // Теплоэнергетика 1981. №7. С. 48-50.

18. Калинин Э.К. Эффективные поверхности теплообмена / Э.К. Калинин, Г.Ф. Дрейцер, И.З. Копп, A.C. Мякочин. М.: Энергоиздат, 1998. 408 с.

19. Калинин Э.К. Интенсификация теплообмена в каналах / Э.К. Калинин, Г.А. Дрейцер, С.А. Ярхо. М.: Машиностроение, 1990. 208 с.

20. Боголюбов Ю.Н. Обобщение данных по гидравлическому сопротивлению в винтообразно профилированных трубках / Ю.Н. Боголюбов, Ю.М. Бродов, В.Т Буглаев, А.Ю. Рябчиков и др. // Известия вузов. Энергетика. 1980. №4. С. 71—73.

21. Кузнецов Е.Ф. Теплоотдача и сопротивление кожухотрубных маслоохладителей / Е.Ф.Кузнецов, Энергомашиностроение, №3. 1970.1. C. 42-45.

22. Шварц В.А. Теплообмен и потери давления в теплообменниках с перегородками типа диск-кольцо / В.А.Шварц, Е.А.Кобцева, И.Ш.Бушлер, Энергомашиностроение, 1968. №4. С. 23-24.

23. Берман С.С. Расчет теплообменных аппаратов турбоустановок / С.С. Берман. M.;JI.: Госэнергоиздат, 1962. 240 с.

24. Андреев В.А. Теплообменные аппараты для вязких жидкостей. / В.А.Андреев JI.: «Энергия», 1971. 152 с.

25. Росинский А.З. Влияние конструктивных и параметрических факторов на теплоотдачу и сопротивление маслоохладителей / А.З.Росинский, Г.Г.Шкловер, // Теплоэнергетика. 1970. № 4. С. 88-91.

26. Кузнецов Е.Ф. Расчет гидродинамических и тепловых характеристик кожухотрубных теплообменников / Е.Ф.Кузнецов // Энергомашиностроение. 1978. № 12. С. 20-23.

27. Казанский В.Н. Подшипники и системы смазывания паровых турбин / В.Н.Казанский, А.Е.Языков, Н.З.Беликова, 3-е изд., перераб. и доп. -Челябинск: Цицеро, 2004. 484 с.

28. Бродов Ю.М. Справочник по теплообменным аппаратам паротурбинных установок / Под общей ред. профессора докт. Техн. наук Ю.М.Бродова // Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2006. 584 с.

29. Бажан П.И. Справочник по теплообменным аппаратам / П.И. Бажан, Г.И. Каневец, В.М. Селиверстов. М.: Машиностроение, 1989. 368 с.

30. Методика расчета и проектирования охладителей масла для систем маслоснабжения турбоустановок: РТМ 108.020.126-80 / Л.: НПО ЦКТИ, 1982. 76 с.

31. Характеристика турбоагрегатов тепловых электростанций СНГ и Балтии / Картографический информационный центр ИНКОТЭК // М. 2002. 30 с.

32. Пермяков В.А. Тепловые и гидравлические испытания маслоохладителя М-240 / В.А. Пермяков, М.П. Белоусов, Г.В. Дивова //Труды ЦКТИ. 1969. Вып.94. С. 148—157.

33. Казанский В.Н. Анализ повреждаемости маслоохладителей паровых турбин / В.Н.Казанский, Р.Н.Смолин, А.С.Щекина, Н.П.Яковлева // Энергомашиностроение. 1982. №2. С. 32-33.

34. Назмеев Ю.Г. Теплообменные аппараты ТЭС / Ю.Г.Назмеев, В.М.Лавыгин. М.: МЭИ, 2002. 260 с.

35. Жукаускас A.A. Конвективный перенос в теплообменниках / А.А.Жукаускас М.: Наука, 1982. 427 с.

36. Жукаускас A.A. Интенсификация теплообмена. Успехи теплопередачи, 2. / под ред. проф. А.А.Жукаускаса и проф. Э.К.Калинина. Вильнюс: Мокслас, 1988. 188 с.

37. Мак-Адамс В.М. Теплопередача. / В.М.Мак-Адамс М. 1961. 675 с.

38. Юдаев Б.Н. Теплопередача. Учебник для втузов / Б.Н.Юдаев М., «Высш. школа», 1973. 360 с.

39. Жукаускас A.A. Теплоотдача поперечно обтекаемых пучков труб / А.А.Жукаускас, Р.В.Улинскас Изд-во «Мокслас», Вильнюс, 1986. 203 с.

40. Жукаускас A.A. Теплоотдача пучков труб в поперечном потоке жидкости / А.А.Жукаускас, В.И.Макарявичюс, А.А.Шланчяускас, Изд-во «Минтис», Вильнюс, 1968. 192 с.

41. Росинский А.З. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление в маслоохладителях КТЗ / А.З.Росинский, Г.Г.Шкловер, Энергомашиностроение, 1964. №10. С. 21-24.

42. Кунтыш В.Б. Основы расчета и проектирования теплообменников воздушного охлаждения: Справочник. / Под общ. ред. В.Б.Кунтыша,

43. A.Н.Бессонного, СПб.: Недра, 1996. 512 с.

44. Жукаускас A.A. Сопротивление шахматных пучков ребристых труб поперечному потоку жидкости / А.А.Жукаускас, Р.В.Улинскас, Ф.В.Зинявичюс // Инженерно-физический журнал. Т.43 №6. декабрь. 1982. С. 891-898.

45. Кузнецов Е.Ф. Кожухотрубные маслоохладители ГТУ и компрессорных машин / Е.Ф.Кузнецов, И.Е.Шахнович, Энергетическое оборудование (НИИИНФОРМТЯЖМАШ), 1974. №3. 40 с.

46. Кузнецов Е.Ф. Маслоохладители из труб с низкими спиральными ребрами / Е.Ф.Кузнецов, Р.И.Меш, И.Е.Шахнович // Энергомашиностроение 1965. №11. С. 7-9.

47. Кузнецов Е.Ф. Испытание головных маслоохладителей турбомашин / Е.Ф.Кузнецов, С.А.Карасев, В.С.Масалов // Тр. ЦКТИ, Вып. 180. 1980. С. 36-38.

48. Мигай В.К. Гидравлическое сопротивление и теплообмен в трубах с внутренней спиральной накаткой в однофазном потоке / В.К.Мигай, «Труды ЦКТИ», вып.236, 1987. С. 51-55.

49. Зинявичус Ф.В. Теплоотдача и сопротивление оребренных труб в потоке вязкой жидкости: Дис. канд. техн. наук. Каунас, 1984. 146с.

50. Антуфьев В.М.Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева / В.М.Антуфьев. «Энергия», M-JL, 1966. 184 с.

51. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. /

52. B.А.Осипова. M.-JL, издательство «Энергия», 1964. 328 с.

53. Мигай В.К. Моделирование теплообменного энергетического оборудования / В.К. Мигай. JL: Энергоатомиздат, 1987. 264 с.

54. Кутателадзе С.С. Моделирование теплоэнергетического оборудования /

55. C.С.Кутателадзе, Д.Н.Ляховский, В.А.Пермяков. M.-JL, издательство «Энергия» 1966. 351 с.

56. Исаченко В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова A.C., Сукомел. М.: Энергоиздат, 1981. 440 с.

57. Жукаускас A.A. Гидродинамика и вибрация обтекаемых пучков труб /

58. A.А.Жукаускас, Р.В.Улинскас, В.И.Катинас. Вильнюс: Мокслас, 1984. 310 с.

59. Кассандрова О.Н. Обработка результатов наблюдений / О.Н.Кассандрова,

60. B.В.Лебедев. М.: «Наука», 1970. 104 с.

61. Иванов Г.М. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов / Г.М.Иванов, Н.Д.Кузнецов, В.С.Чистяков. М.: Энергоиздат, 1984. 232 с.

62. Зайдель А.Н.Погрешности измерений физических величин / А.Н.Зайдель. Л.: Наука, 1985. 112 с.

63. Опыт применения нового высокоплотного соединения труб с трубными досками в теплообменных аппаратах турбоустановок / Ю.М.Бродов, А.Ю.Рябчиков, Г.Д.Бухман и др. // Тяжелое машиностроение. 1998. № 9. С. 31-34.

64. Бродов Ю.М. Расчет теплообменных аппаратов паротурбинных установок: Учебное пособие / Ю.М.Бродов, М.А.Ниренштейн. Екатеринбург: УГТУ, 2001. 373 с.

65. Лыков A.B. Тепломассообмен: справочник / А.В.Лыков. М.: Энергия, 1978. 480 с.

66. Кузьма-Кичта Ю.А. Исследование интенсификации теплообмена в трубах с винтовой накаткой / Ю.А.Кузьма-Кичта, П.А.Савельев, С.А.Корякин, А.К.Добровольский // Теплоэнергетика 2007. №5. С. 68-70.

67. Леонтьев А.И. Эффективные интенсификаторы теплоотдачи для ламинарных (турбулентных) потоков в каналах энергоустановок / А.И.Леонтьев, Ю.Ф.Гортышов, В.В.Олимпиев, И.А.Попов // Известия академии наук. Энергетика. 2005. №1. С. 75-91.

68. Рзаев А.И. Влияние геометрии интенсификатора — спиральных канавок на конвективную теплоотдачу в трубах / А.И.Рзаев, Л.Л.Филатов, Г.В.Циклаури, Е.Б.Кабанова//Теплоэнергетика, №2. 1992. С. 53-55.

69. Мигай В.К. Гидравлическое сопротивление и теплообмен в трубах с внутренней спиральной накаткой в однофазном потоке / В.К.Мигай // Труды ЦКТИ, 1987. №236. С. 51-55.

70. Ельчинов В.П. Интенсификация конвективного теплообмена в трубах при движении капельной жидкости повышенной вязкости / В.П.Ельчинов,

71. A.И.Смородин, В.А.Кирпиков // Теплоэнергетика, 1990. № 6. С. 34-37.

72. Мигай В.К. Интенсификация теплообмена в круглых трубах / В.К.Мигай,

73. B.А.Сафонов, В.А.Зайцев, А.Г.Мороз, И.Ф.Демченко // Тепломассообмен -ММФ, Минский международный форум, 1988. С. 142-152.

74. Жукаускас A.A. Интенсификация теплообмена в однофазных потоках / А.А.Жукаускас Тепломассообмен - ММФ, Минский международный форум, 1988. С. 3-20.

75. Левин Е.С. Интенсификация теплоотдачи в горизонтальных профильных трубах с диафрагменной накаткой / Е.С.Левин, В.Б.Митенков, Ю.П.Воробьев, Н.В.Зозуля // Труды ЦКТИ, 1980. №180. С. 96-102.

76. Закиров С.Г. Исследование теплообмена и гидравлического сопротивления в горизонтально расположенных трубах с искусственными турбулизаторами / С.Г.Закиров, В.И.Цой, А.М.Муминов, В.В.Галаган, И.И.Закиров // Труды РНКТ, том 8, Москва, 1994. С. 76-79.

77. Марушкин В.М. Обобщение результатов исследований теплогидравлических характеристик профильных накатных труб / В.М.Марушкин, В.Н.Васильев, Г.Е.Марушкина, И.А.Розенбаум // Теплоэнергетика, 1990. №7. С. 50-54.

78. Сивых Г.Ф. Расчет эффективности теплоотдачи шероховатых поверхностей / Г.Ф.Сивых // «Труды РНКТ», том 8, Москва, 1994. С. 192195.

79. Калинин Э.К. Современные проблемы интенсификации теплообмена в трубчатых теплообменных аппаратах / Э.К.Калинин, Г.А.Дрейцер, Н.В.Парамонов и др. // Тепломассообмен ММФ, Минский международный форум, секции 10,11. 1988. С. 19-35.

80. Мигай В.К. Теплообмен в трубах с дискретной шероховатостью / В.К.Мигай // Теплоэнергетика, 1989. № 7. С. 2-5.

81. Назмеев Ю.Г. Теплообмен и гидравлическое сопротивление при ламинарном течении вязкой жидкости в трубах с искусственной шероховатостью / Ю.Г.Назмеев, А.М.Конахин, Б.А.Кумиров, В.В.Олимпиев, О.П.Шинкевич // Теплоэнергетика. 1993. № 4. С. 66-72.

82. Толубинский В.И. Теплоотдача и сопротивление профилированных труб при течении воды / В.И.Толубинский, А.А.Кривешко, В.В.Трепутнев, А.Г.Черняков // Тепломассообмен ММФ, Минский международный форум, 1988. С. 112-114.

83. Бродов Ю.М. Эффективность применения профильных витых труб в теплообменных аппаратах турбоустановок / Ю.М. Бродов // Теплоэнергетика. 1982. № 12. С. 36—40.

84. Наумов М.А. Экспериментальное исследование теплоотдачи в области перехода от гладкой поверхности к шероховатой / М.А.Наумов, А.Г.Сорокин, Л.М.Биденко, Н.Н.Яковлева // Тепломассообмен ММФ, Минский международный форум 1988. С. 92-94.

85. Исаченко В.П. Экспериментальное исследование теплоотдачи и гидравлического сопротивления при турбулентном течении воды в трубах с искусственной шероховатостью / В.П.Исаченко, С.Г.Агабабов, Н.М.Галин // Труды МЭИ, 1965. № 63. С. 27-37.

86. Бродов Ю.М. Методика расчета теплообменных аппаратов с поверхностью из профильных витых труб / Ю.М.Бродов, В.А.Пермяков // Труды ЦКТИ, 1989. № 252. С. 66-69.

87. Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах / Б.С.Петухов М.: Энергия, 1967. 347с.

88. Рзаев А.И Влияние геометрии интенсификатора спиральных канавок на конвективную теплоотдачу в трубах / А.И.Рзаев, Л.Л.Филатов, Г.В.Циклаури, Е.Б.Кабанова// «Теплоэнергетика», 1992. № 2. С. 53-55.

89. Боголюбов Ю.Н. Гидравлическое сопротивление профильных труб с винтообразной накаткой / Ю.Н. Боголюбов, В.А. Пермяков, Г.В. Григорьев // Энергомашиностроение, 1976. № 12. С. 19—21.

90. Казанский В.Н. Системы смазывания паровых турбин /В.Н. Казанский. М.: Энергоатомиздат, 1986. 150 с.

91. Олимпиев В.В. Влияние конструкции и технологии производства маслоохладителей типа МБ на эффективность их работы / В.В. Олимпиев //Теплоэнергетика. 2005. № 5. С. 9-15.

92. Якимов Н.Д. Анализ эффективности маслоохладителя с интенсификацией теплообмена // Н.Д.Якимов, В.В. Олимпиев // Известия Вузов. Авиационная техника. 2001. № 1. С. 78-80.

93. Кузнецов Е.Ф. Влияние перетечек рабочей среды между ходами на теловую характеристику теплообменника // Энергомашиностроение. 1979. №4. С. 14-15.

94. Шкловер Г.Г. Исследование и расчет конденсационных устройств паровых турбин / Г.Г.Шкловер, О.О.Мильман М.: Энергоатомиздат, 1985. 240с.