автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Теплообмен при конденсации пара из продуктов сгорания в теплообменниках с большой степенью оребрения

На правах рукописи

Путрик Сергей Борисович

ТЕПЛООБМЕН ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА ИЗ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ В ТЕПЛООБМЕННИКАХ С БОЛЬШОЙ СТЕПЕНЬЮ ОРЕБРЕНИЯ

Специальность 05 14 04 — Промышленная теплоэнергетика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЗОБЭЗБ(

Екатеринбург — 2007

003059367

Работа выполнена на кафедре промышленной теплоэнергетики теплоэнергетического факультета ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет — УПИ»

Научный руководитель Заслуженный деятель науки и техники РСФСР,

доктор технических наук, профессор Баскаков Альберт Павлович

Официальные оппоненты доктор технических наук,

Боковиков Борис Александрович

кандидат технических наук, профессор Мамаев Виктор Владимирович

Ведущая организация ЗАО «Инжиниринговая компания КВАРЦ»

(филиал г Екатеринбург)

Защита состоится 29 мая 2007 г в 15 30 на заседании диссертационного совета Д 212 285 07 при ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет — УПИ» по адресу г Екатеринбург, ул С Ковалевской, 5, 8-й учебный корпус УГТУ - УПИ, ауд Т - 703

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ»

Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу 620002, г Екатеринбург, ул Мира, 19, ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, ученому секретарю Телефон (343) 3754574, факс (343) 3743884, факс (343)3759570, e-mail dpe@mail ustu ru, lta_ugtu@mail ru

Автореферат разослан «¿J » апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Аронсон К Э

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Интенсивный рост стоимости топлива на мировом рынке вызывает не менее интенсивное внедрение энергосберегающих технологий В частности, основная потеря теплоты в котельных установках -с уходящими газами составляет даже при сжигании природного газа не менее 6 - 8 %, а с учетом скрытой теплоты конденсации паров, содержащихся в газах, значение ц2 примерно на 12 % выше В других технологических установках, потери с уходящими газами в зависимости от температуры последних достигают 20 - 30 % Для их существенного снижения необходимо охлаждение продуктов сгорания до такой температуры, при которой удается сконденсировать максимально возможное количество водяных паров, содержащихся в газах, и использовать выделяющуюся при конденсации скрытую теплоту

Экономия 10 % топлива в газифицированных котельных, достигаемая при использовании теплоты конденсации пара, содержащегося в продуктах сгорания, обеспечит в целом по России огромную экономию природного газа, сравнимую с расходом на его перекачку

Цель работы Исследовать конденсацию водяного пара из парогазовой смеси в области малых концентраций (до 20% объемных) на оребренной трубке с большой степенью оребрения

В ходе выполнения работы поставлены и решены следующие задачи 1 Экспериментальное исследование теплообмена при конденсации водяного пара из парогазовой смеси, содержащей до 20% пара (по объему) на стандартных оребренных трубках, используемых в типовых калориферах, в том числе

• определение характера конденсации пара и его влияния на течение газа в межреберных каналах,

• определение количественной связи концентрации водяного пара в исходной смеси с величиной эффективного коэффициента теплоотдачи,

• разработка метода уменьшения каплеуноса с охлаждающей поверхности

2 Разработка методики расчета теплообменных аппаратов с оребренными трубками для охлаждения дымовых газов энергетических котлов ниже температуры точки росы на основе обработки экспериментального материала

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается применением современных физических представлений, соответствующей точностью и тарировкой измерительных систем, использованием ЭВМ для расчетов, удовлетворительным согласованием полученных результатов с данными других исследователей

Научная новизна работы заключается в следующем:

1 Экспериментально установлено, что конденсация водяного пара из парогазовой смеси с начальной объемной концентрацией до 20% на горизонтальных и вертикальных трубках с большой степенью оребрения имеет не пленочный характер, как считалось до сих пор, а капельный или капельно-пленочный

2 На основе обобщения экспериментальных данных получены зависимости для расчета коэффициента теплоотдачи при конденсации водяного пара из парогазовой смеси с начальной объемной концентрацией до 20% на поверхности стандартной трубки с большой степенью оребрения

3 Обнаружено влияние образующегося конденсата на гидродинамику потока парогазовой смеси, исключающее возможность применения условий аналогии процессов тепло- и массобмена при конденсации на трубках с большой степенью оребрения

Практическая ценность.

1 Обоснована и предложена методика расчета ребристых теплообменников, предназначенных для охлаждения уходящих газов ниже температуры точки росы, и обеспечивающих в результате этого повышение КПД котлов на 6-10%

2 Каплеунос из поверхностных теплообменников, не уменьшая коэффициент теплопередачи, приводит к охлаждению продуктов сгорания и повышению их влагосодержания вследствие испарения капель Предложен метод расчета этого явления, которое необходимо учитывать при проектировании отводящих газоходов и дымовой трубы

3 Результаты испытаний промышленного теплообменника-утилизатора, установленного за паровым котлом производительностью 15 т/ч, подтвердили возможность существенной экономии топлива за счет конденсационной составляющей теплоты уходящих газов

Автор защищает

1 Результаты экспериментального исследования теплообмена при конденсации водяного пара из парогазовой смеси в области малых концентраций (до 20% объемных) на оребренной трубке с большой степенью оребрения

2 Результаты обобщения экспериментальных данных по исследованию теплообмена

3 Положение о том, что в диапазоне выполненных исследований конденсация имеет капельный или капельно-пленочный характер

4 Методику расчета поверхностных ребристых теплообменников при охлаждении продуктов сгорания ниже температуры точки росы водяного пара

5 Результаты расчета температуры дымовых газов за теплообменником с учетом испарения унесенных капель

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Международной научно-технической конференции «80 лет Уральской теплоэнергетике Образование Наука» (Екатеринбург, 2003), XIV Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А И Леонтьева (Рыбинск, 2003), У-й российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» (Ульяновск, 2006), П-м Международном конгрессе «Пече-трубостроение тепловые режимы, конструкции, автоматизация и экология» (Москва, 2006)

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 9 печатных работах, из них 2 статьи в источниках, рекомендованных ВАК, в том числе получен 1 патент РФ на полезную модель

Личный вклад автора заключается в разработке способа и метода комплексного экспериментального изучения конденсации водяного пара из парогазовой смеси в области малых концентраций (до 20% объемных) на оребренной трубке, в разработке методики и программы расчета поверхностных ребристых теплообменников при охлаждении продуктов сгорания ниже температуры точки росы, в разработке методики расчета температуры газов после теплообменника с учетом испарения унесенных капель

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложений, изложена на 121 страницах машинописного текста и содержит 4 таблицы, 48 рисунков и библиографический список из 65 наименований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражены актуальность работы, ее цель, научная новизна, практическая ценность и реализация результатов, сформулированы основные

задачи исследования, представлены положения, выносимые на защиту, отражен личный вклад автора

В первой главе приведен аналитический обзор литературных источников, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям тепло- и массобмена на оребренных поверхностях, а так же практике их применения для охлаждения дымовых газов ниже температуры точки росы

Анализ показал, что лабораторные эксперименты по моделированию охлаждения дымовых газов в оребренных теплообменниках с конденсацией водяного пара из них и изучению теплообмена в широких диапазонах степеней оребрения, скоростей парогазовой смеси и концентраций пара, по-видимому, не проводились Устоявшееся представление об образовании сплошной пленки конденсата при конденсации пара из продуктов сгорания газообразного топлива на оребренной поверхности не имеет достаточных экспериментальных оснований, по крайней мере, для труб с большой степенью оребрения При «сухом» (без конденсации) теплообмене распределение скоростей газа в межреберных каналах и локальных коэффициентов теплоотдачи имеет сложный характер Влияние образующегося конденсата на характер течения в межреберных каналах, по-видимому, никем не изучалось Фактически единственные экспериментальные данные были получены Ю А Кузма-Кичтой, а так же А А Кудиновым при опытно-промышленных испытаниях калорифера с оребренными трубками с конденсацией на них водяных паров Вполне естественно, что опытно-промышленные испытания недостаточны для глубокого понимания протекающих при этом процессов Унос конденсата и последующее его адиабатное испарение в потоке дымовых газов могут привести к намоканию кладки дымовой трубы Авторы многих работ предлагают известную схему байпасирования части дымовых газов для подогрева охлажденного потока, но более простою решения по

предотвращению уноса конденсата пока не найдено В соответствии с изложенным, сформулированы цели и задачи настоящего исследования

Во второй главе приводится описание методик исследований и экспериментальных установок Рассматриваются вопросы метрологического обеспечения исследования, особенности проведения экспериментов и алгоритм обработки опытных данных

Опыты по моделированию процесса охлаждения уходящих газов котельных агрегатов, работающих на природном газе, с конденсацией водяного пара из них на поверхности оребренной трубки и определению коэффициента теплообмена проводили на опытной установке (рис 1)

измерительная диафрагма, 3 - нагреватель, 4 - подвод воды в котел, 5 - паровой котел, 6 - ввод водяного пара в канал, 7 - переходный участок, 8 - слив конденсата, 9-термопара, 10, 11 - ртутные термометры, 12-ротаметр, 13 - экспериментальный теплообменник, 14 - подвод охлаждающей воды, 15, 16- сухой и «мокрый» ртутные термометры, 17 — камера установки термометров 15 и 16, ¿£ - водомерное стекло парового котла

Воздух после нагнетателя 1 через нагреватель 3 и переходный участок 7 подавался в экспериментальный теплообменник 13 (показан на рис 2) Длина переходного участка 7 равна 800 мм, его ширина равна ширине теплообменника (40 мм), а угол раскрытия - 16° В начале переходного участка в поток воздуха подмешивалось известное количество водяного пара из парового котла (п 7, рис 1 ), и парогазовая смесь подводилась в

экспериментальный теплообменник В данном случае допустимо применение воздуха для моделирования процесса охлаждения дымовых газов, поскольку теплофизические свойства воздуха и дымовых газов в диапазоне температур 100-140°С отличаются незначительно

Рис 2 Экспериментальный

теплообменник 1,2, 3 — оребренные биметаллические |д трубки 1-го, 2- го и 3-го рядов, 4 - стенка. 5-изоляция, 6, 7 -штуцеры для сухого и «мокрого» термометров, стрелкой показано

_ __ направление

входящего потока

Теплооомен изучали на модели шахматного трехрядного пучка теплообменника (рис 2), собранной из 4-х биметаллических оребренных трубок, с несущей трубкой из нержавеющей стали со спиральными алюминиевыми накатными ребрами Длина трубок в теплообменнике равна /=238мм, коэффициент «живого» сечения -кЖ1.~0,439, коэффициент оребрения ^=14,7 Трубки в пучке расположены по вершинам равносторонних треугольников с поперечным шагом 5,.=40мм, и продольным - 5мм Стенки теплообменника снаружи покрывались пенополиуретановой изоляцией

При проведении экспериментов использован принцип локального теплового моделирования, при котором охлаждающую воду подавали только в одну трубку (первого или третьего ряда), а остальные были нужны для создания соответствующей аэродинамической обстановки Извлечение из теплообменника трубки 1 (рис 2) позволяло изучать теплообмен на втором ряде, подавая охлаждающую воду в трубку 3 (рис 2)

Расход воздуха определяли по перепаду давления на сдвоенной диафрагме (ИМ/с! - 42/23,65/35,5 мм), здесь й - внутренний диаметр трубы, с!/ — внутренний диаметр дополнительной диафрагмы, <Л - внутренний

диаметр основной диафрагмы Температуру воздуха до пучка трубок определяли по показаниям протарированной термопары типа ХА на цифровом вольтметре В7-18, а после пучка — по сухому и «мокрому» термометру ТЛ-4 цд 0,1 °С Пределы измерения сухого термометра 50-105°С, а «мокрого» - 0-55°С и 50-105°С Массовый расход воды измерялся протарированным ротаметром со специально изготовленным поплавком Температуру воды перед ребристой трубкой и после нее измеряли ртутными лабораторными термометрами ТЛ-4, цд 0,1, пределы измерения температуры 0-55°С, термометры устанавливались в перфорированных гильзах Все ртутные лабораторные термометры ТЛ-4 проверялись в таящем снеге на соответствие их общему показанию 0°С

Оценка среднеквадратичной погрешности определения коэффициента

Д„

теплоотдачи в экспериментах дает значение 8а =—- = 0,17 или 17%

Перед проведением эксперимента установку прогревали, после наступления стационарного «сухого» режима с последующей часовой выдержкой осуществлялось измерение температур и расходов в точках, указанных на рис 1 (расход воздуха, температура воздуха до теплообменника и после него, расход воды, температура воды перед трубкой и после нее) Далее, подавали водяной пар в канал перед экспериментальным теплообменником при неизменном расходе воздуха После установления стационарного режима снова осуществлялись замеры в тех же точках, что и для «сухого» режима Цель выполнения опытов по «сухому» теплообмену заключалась в проверке адекватности методики эксперимента путем сопоставления с данными В Б Кунтыша Диапазон изменения скорости паровоздушной смеси в узком сечении пучка равен 2,3 - 8,5 м/с, что соответствовало изменению чисел Рейнольдса от 1700 до 6600 (за определяющий размер принят наружный диаметр трубки по основанию ребра, а за определяющую температуру - средняя температура парогазовой смеси) Относительная объемная концентрация водяного пара перед пучком

изменялась в диапазоне 0,1 - 0,2 с шагом 0,02 Для исключения возможных случайных ошибок, измерение каждой величины выполнялось 3 раза Эксперименты проводили на горизонтальном и вертикальном пучках

Обработка экспериментальных данных проводилась по следующему алгоритму рассчитывали средний коэффициент теплопередачи к (Rt/m2 °С), отнесенный к оребренной поверхности

UF~> fc-L.....)' (,)

= с,к,„ (&„„,„) 101-количество теплоты, отведенной водой Вт, - массовый расход охлаждающей воды, кг/с, - удельная

теплоемкость воды, кДж/кг °С, S, - разность температур охлаждающей воды после и перед трубкой, °С, - полная поверхность оребренной

трубки, м", t а,а , -средние температуры парогазовой смеси и

охлаждающей воды, определяются как среднее арифметическое из трех замеров соответствующих температур парогазовой смеси и воды до оребренной трубки и после нее, соответственно

Расчет коэффициента теплоотдачи от парогазовой смеси к поверхности

оребренной трубки

2 d0Spm 2d J.... „ d„

■Л.

(2)

- (А «+0,. (4+<ОА.. А ^ аД,

Здесь <2, - коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней поверхности несущей трубки, dn - диаметр биметаллической трубки по основанию ребра, - наружный диаметр несущей трубки, с/,- внутренний диаметр несущей трубки, ¿>р, - толщина стенки ребристой трубки, Лрт-коэффициент теплопроводности материала ребристой трубки, <5„, - толщина стенки несущей трубки, ЛЛ1 - коэффициент теплопроводности материала несущей трубки, - контактное термическое сопротивление принимали по данным В Б Кунтыша, /^=7,3 10"4 м: К/Вт

(¡п

По найденному значению а рассчитывали число Nu =

Л

Коэффициент теплопроводности парогазовой смеси Л принимали при средней температуре газа в пучке Для учета влияния содержания пара на

коэффициенты теплопроводности и кинематической вязкости парогазовой смеси вводились соответствующие поправки, определяемые по нормативному методу Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности несушей трубки к воде рассчитывался по общепринятой формуле М А Михеева

М/ =

а. с!,

= 0,02111е°8 Рг,°

Рг, Рг,

(3)

где Яе, - число Рейнольдса для воды, Рг, - число Прандтля для воды, определяемое по средней температуре воды на рассматриваемом участке, Ргс - число Прандтля для воды при температуре стенки

С целью получения наглядного представления о процессе конденсации водяного пара из парогазовой смеси на поверхности оребренной трубки с

большой степенью оребрения проведены серии визуальных наблюдений изучение динамики процесса конденсации, моделирование обтекания оребренной трубки и уноса конденсата, которые проводили на экспериментальной установке, схематично представленной на

рис 3 Визуальные опыты проводились на горизонтальной и вертикальной трубках в одинаковых условиях, скорость потока в узком сечении составляла 8,5 м/с, относительная объемная концентрация водяного пара в набегающем потоке — 0,2 Наблюдения велись в течение 2-3 часов На этой же установке наблюдали обтекание оребренной трубки, для этого перед трубкой внутрь канала вводился точечный источник дыма, и при определенном угле освещения фотографировался след потока Наблюдения проводились только при малых скоростях потока ^ = 1 м/с перед трубкой, при увеличении скорости след потока не наблюдался

Рис 3 Установка для визуальных опытов 1 - стеклянные стенки канала, 2 - оребренная биметаллическая трубка, охлаждаемая водой А - направление светового пучка и взгляда наблюдателя

Начиная работу, мы исходили из общепринятого представления о наличии на поверхности ребер тонкой пленки стекающею по ней конденсата С учетом этого была сделана попытка исключить унос капель конденсата путем отвода его через специальную канавку на вертикальной оребренной трубке (рис 4а)

о и в г

Рис 4 Набор оребренных трубок а -трубка с проточенной канавкой, б - трубка с проточенной канавкой и навитым фитилем, в - трубка с фитилем в канавке ¿■-трубка с фитилем в канавке и навитым фитилем

Вторая серия визуальных опытов заключалась в наблюдении за уносом конденсата После измерения средней скорости набегающего воздушного потока перед трубкой, на поверхность ребра из бюретки подавалась вода со средним расходом 9=16 мг/с - или одна капля за секунду При проведении визуальных опытов фотографирование выполняли камерой с высоким оптическим разрешением

В третьей главе рассматриваются результаты визуальных опытов На горизонтальной трубке, омываемой парогазовой смесью, процесс конденсации развивался так на начальном этапе капли практически одинакового размера = 10 мкм, покрывали поверхность ребра Затем наблюдался рост капель, по мере развития процесса, они сливались в более крупные, и, достигая критического размера = 2мм, или отрывались потоком газа, или под взаимным воздействием гравитации и потока, стекали по поверхности ребра Из анализа видеозаписей удалось установить, что капли находятся на поверхности ребра продолжительное время, и начинают скатываться только лишь при диаметре ёк~2-2,5 мм До этого момента, они

равномерно покрывают поверхность ребра, выстраиваясь на ней по следу потока.

а а

Рис 5. I Начальная -ян стационарная - о фа!ы конденсации на вертикальной трубке.

1 - перемычки конденсата, 2 - наиболее крупные капли: направление потока справа

налево.

На вертикальной трубке в процессе роста капель, они сначала сливались на «своих» ребрах, а затем заполняли в определенных местах практически все сечение канала между ребрами. На рис. 5-« показана начальная фаза конденсации, процесс на рис. 5-6. соответствует стационарному. Слияние капели приводит к образованию перемычки из конденсата в межреберной полости, т.е. конденсат как бы «залипает» и удерживается между ребрами за счет сил капиллярной природы. Трубка, на которой проводились наблюдения, имеет степень оребрения ¡р-14,7, а средний шаг оребрения 2,65 мм. В соответствии с расчетом величины капиллярной постоянной, каналы с внутренним размером менее 2,69 мм считаются капиллярами.

Перемычка из конденсата удерживается за экватором несущей трубы (на 10-20° от него) в зоне столкновения возвратной струи и набегающего потока, поскольку потоки газа набегают па нес и спереди и сзади, и конденсат стекает по образующей ребер только при переполнении межреберной полости (рис. 6), Поведение капли или «перемычки» конденсата в межреберной полости оребренной трубки с высокой степенью

о рей рения определяется балансом сил различной природы: силой воздействия потока и рециркуляционного течения, сил поверхностного натяжения и капиллярного давления. Данное обстоятельство требует особого внимания, поскольку меняет сложившееся представление об образовании

сплошной пленки конденсата на поверхности ребра при конденсации пара из парогазовой смеси при небольшом его содержании (до 20% объемных) на ребристой поверхности, хотя экспериментальные основания для подобного утверждения отсутствуют Эволюция процесса при (а=7,3 соответствует предшествующим описаниям, за исключением образования «перемычек» конденсата (рис. 5-6. позиция 1). В стационарном режиме капли на поверхности ребра сливались в сплошную пленку, толщина ее увеличивалась, и она срывалась потоком.

В наших экспериментах механизм капельной конденсации обусловлен, по-видимому, незначительным содержанием водяного пара в парогазовой смеси и в некоторой степени лиофобиыми свойствами металлической поверхности. Лимитирующим фактором конденсации в условиях проводимого эксперимента является диффузионное сопротивление, которое испытывают молекулы воды, пробиваясь сквозь слой молекул неконденсирующегося компонента к поверхности конденсации. Не исключено, что при небольшом содержании пара в парогазовой смеси переходу капельной конденсации в пленочную

Рис 6. В следующий момент времени

капля сорвется потоком (направление потока слева на право)

препятствует слой адсорбированных на поверхности неконденсирующихся газов

Результаты качественного моделирования уноса капель с вертикальной ребристой трубки, вдоль которой в ребрах проточена вертикальная канавка, по замыслу предназначенная для стока конденсата, показали, что конденсат в некоторых случаях действительно стекал в канавку, но в тоже время многие межреберные каналы оставались затопленными и служили источником образования уноса капель В специальных опытах с подачей воды из бюретки установлено, что при скорости воздуха, равной 9,8 м/с, и расходе воды 0,77 мг/с на 1 см2 площади верхней поверхности одного ребра, использование канавки не снижает унос На практике скорость газов в межреберном пространстве калориферов обычно не превышает 7 м/с, а количество конденсата, которое образуется в калорифере, составляет не более чем 0,55 мг/с на 1 см2

В третьей главе приводится также расчет температуры парогазовой смеси уменьшающейся за счет адиабатного испарения унесенных капель Расчет основан на уравнении баланса энтальпий парогазовой смеси

Ст Г+сГй'+Дг/ С, Г, =Ст' I +(сГ+ДсО К , (4)

где Спх\ Сс}х - удельная теплоемкость сухих продуктов сгорания при температурах соответственно, кДж/кгК,

сГ, Ас! — влагосодержание продуктов сгорания сразу за теплообменником и величина уноса кг/кг,

И',И" - удельная энтальпия водяного пара при температурах соответственно, кДж/кг,

— температура газов сразу за теплообменником и после полного испарения унесенных из него капель, соответственно, ° С,

— температура конденсата, образующегося на охлаждающей поверхности,

С„ - удельная теплоемкость конденсата, кДж/кг К

Результаты расчета приведены на рис 7 для температуры газов и относительной объемной концентрации г водяных паров перед

теплообменником, соответственно, 1о=180°С, г = 0,16 — 0,116 кг/кг) На выходе из трехрядного теплообменника I' = 80"С, г = 0,12 (сГ = 0,083 кг/кг), а из четырехрядного ^ = 63°С, г = 0,1 (<1 =0,067 кг/кг) В расчете величина уноса принималась в процентах от количества конденсата ((10 - сГ), образующегося на поверхности оребренных трубок Данные по расчету трех и четырехрядного теплообменника взяты из диссертационной работы Е В Черепановой

Рис 7 Температура дымовых газов после полного испарения капель, унесенных из

3-х рядного (линия 3) и

4-х рядного (линия -4)

ребристых теплообменников,

линии 3 и 4 -температура точки росы после испарения уноса, для 3-х и 4-х

рядного теплообменников, соответственно

4% е% 8% ю%

Величина уноса, %от( Лг^)

В данном примере при уносе 14% конденсата, от всего количества, образовавшегося на ребрах 4-х рядного теплообменника, водяной пар становится насыщенным в результате испарения капель, а температура уходящих газов снижается с 63 до 50°С Из расчетов следует необходимость уменьшения уноса капель, несмотря на то, что его величина на коэффициент теплоотдачи не влияет С другой стороны, испарение уноса усложняет методику изучения теплообмена

В четвертой главе приводятся результаты экспериментального изучения теплообмена при конденсации водяного пара из парогазовой смеси на модели пучка из оребренных трубок <0=14,7 и сравнение с данными В Б Кунтыша и А А Кудинова При группировании результатов эксперимента для вертикальной и горизонтальных трубок 1го, 2го и 3го рядов при одинаковых концентрациях водяного пара перед ними получено, что значения N11 расходятся от средних не более, чем на 15,39%, что позволяет

выполнить единую обработку данных и вывести одно уравнение для расчета в условиях конденсации водяного пара из парогазовой смеси на оребренной трубке при д>= 14,7, независимо от ее размещения в пучке и вертикальной или горизонтальной ориентации

(012 •1 ■ 2 43 *4 «среднее -

■

-! * ! 1 1 [

! ! 1 1 ! 1 1

1000 2000 3000 4000 5000 в000 7000

! !

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

! I I.

I X """"А

ж * V-' в

Д ^^ 9

I- »среднее I

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Рис 8 Обобщение экспериментальных данных Точки 1-4 - эксперимент, линия - расчет по аппроксимирующему уравнению

'■Т

< ■

< t

/ 1 1

Рис 9 Сравнение экспериментальных данных по «сухому» теплообмену с результатом В Б Кунтыша. Точки - эксперимент, линия - расчет по уравнению В Б Кунтыша для труб 1го ряда

О 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

А*хе

Рис 10 Сравнение экспериментальных данных с результатом А А Кудинова А -нагрузка котла 6 т/ч, ° -8 т/ч, о - 10 т/ч, результаты наших экспериментов • -г0,18, в - г0,20 Аппроксимирующие линии проведены методом наименьших квадратов

Сравнение экспериментальных данных по сухому теплообмену с расчетом по формуле Кунтыша В Б дает удовлетворительное соответствие в пределах погрешности эксперимента, что подтверждает адекватность и надежность методики эксперимента Из сравнения данных, приведенных на рис 8 и 9 видно, что за счет конденсации пара из паровоздушной смеси коэффициент теплоотдачи увеличивается более чем в два раза На рис 10 сопоставлены результаты описанного лабораторного эксперимента с данными испытаний промышленного теплообменника Максимальное расхождение коэффициентов теплопередачи при скорости потока 1,9 м/с, к!=48 Вт/м2оС , к2=55 Вт/м2оС, относительное расхождение 5=12,7% Следует заметить, что наши эксперименты и испытания, выполненные

А А Кудиновым, проводились на идентичных биметаллических трубках с одинаковой величиной <р=14,7

Чтобы выделить конденсационную составляющую из общего коэффициента теплоотдачи, из значений N1/, посчитанных по суммарному коэффициенту теплоотдачи, вычитались значения Шс сухого теплообмена Зависимость, описывающая только конденсационную составляющую, была

. п . гт „ г-, Р яарц Р ст представлена в виде ~ А, Ке П , где величина П =-, есть

см

безразмерная разность между средним парциальным давлением пара Р трч и парциальным давлением насыщения при температуре стенки Р\» , отнесенная к общему давлению смеси (диапазон изменения П в экспериментах П =0,096-0,167)

Получено обобщающее уравнение для конденсационной составляющей

№/„ =10,58 Ле06' П266 (5)

Расчет средней величины квадрата коэффициента смешенной корреляции для экспериментальных данных и расчетных по уравнению (5) дает результат Л2 =0,971, что позволяет рассчитывать величину Мл, с достаточной для инженерных расчетов точностью В результате расчет коэффициента теплоотдачи от парогазовой смеси к ребристому теплообменнику с учетом конденсации водяного пара рекомендуется осуществлять по формуле т = №с+№„= А Ке'ЧЛ, Яе"" П"

Составляющую Ыис сухого теплообмена целесообразно рассчитывать по уравнениям Кунтыша В Б , поскольку он исследовал «сухой» теплообмен в более широком диапазоне переменных и предложил для этого случая обобщенные зависимости

Диапазон корректного применения полученного уравнения

Число Рейнольдса, парогазовой смеси Re= 1700 — 6500, скорость в «живом» сечении 2,3 — 8,5 м/с, начальное влагосодержание парогазовой смеси d= 70 - 220 г/кг (сухого газа), что соответствует диапазону г=0,1-0,2 или значению параметра П = 0,096 - 0,167, при начальной температуре смеси t= 100 - 140°С Следует подчеркнуть, что предложенная аддитивность величин №„ и Nuc является лишь результатом способа обработки, удобного для практических расчетов

В пятой главе рассматривается методика расчета процесса охлаждения дымовых газов с конденсацией водяного пара в теплообменниках с оребренными трубками на основе экспериментальных зависимостей, учитывающих вклад в теплообмен конденсационной составляющей

Приводятся результаты опытов по применению фитильных материалов для интенсификации отвода конденсата, однако попытки уменьшить каплеунос с вертикальных ребристых трубок путем выполнения продольной прорези (канавки) вдоль всей трубы не дали радикально положительного результата, поскольку капиллярные и аэродинамические силы препятствовали перетеканию капель конденсата из межреберных каналов в прорезь Применение фитилей из обычных волокнистых материалов (асбест, пенька) ситуацию существенно не улучшили, по-видимому, из-за низкой пропускной способности фитиля На сегодняшнем уровне понимания процесса применение теплообменников с вертикальными ребристыми трубками и продольной прорезью в них нецелесообразно, по крайней мере при большой степени оребрения, исследованной в диссертации (р=14,7)

В шестой главе описан промышленный теплообменник-утилизатор, установленный в котельной экспериментально-производственного комбината УГТУ-УПИ за паровым котлом производительностью 15 т/ч и приведены результаты его работы

В заключении сформулированы основные результаты и выводы по работе

1 Экспериментально установлено, что конденсация водяного пара из парогазовой смеси с начальной объемной концентрацией до 20% на горизонтальных и вертикальных трубках с большой степенью оребрения имеет не пленочный характер, как считалось до сих пор, а капельный или капельно-пленочный

2 На основе обобщения экспериментальных данных получены зависимости для расчета коэффициента теплоотдачи при конденсации водяного пара из парогазовой смеси с начальной объемной концентрацией до 20% на поверхности стандартной трубки со степенью оребрения <9=14,7

3 Обнаружено влияние образующегося конденсата на гидродинамику потока парогазовой смеси, исключающее возможность применения условий аналогии процессов тепло- и массобмена при конденсации на трубках со степенью оребрения р=14,7

4 Обоснована и предложена методика расчета ребристых теплообменников, предназначенных для охлаждения уходящих газов ниже температуры точки росы, и обеспечивающих в результате этого повышение КПД котлов на 6-10%

5 Каплеунос из поверхностных теплообменников, не уменьшая коэффициент теплопередачи, приводит к охлаждению продуктов сгорания и повышению их влагосодержания вследствие испарения капель Предложен метод расчета этого явления, которое необходимо учитывать при проектировании отводящих газоходов и дымовой трубы

6 Результаты испытаний промышленного теплообменника-утилизатора, установленного за паровым котлом производительностью 15 т/ч, подтвердили возможность существенной экономии топлива за счет конденсационной составляющей теплоты уходящих газов

Основные публикации по теме диссертации

1 ПутрикС Б Об использовании теплоты выхлопных газов

газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов / А П Баскаков,

С Б Путрик II Проблемы газодинамики и тепломассообмена в

энергетических установках Труды XIV Школы-семинара молодых ученых и

специалистов под руководством академика РАН А И Леонтьева Т 2 М Издательство МЭИ, 2003 С 349-352

2 ПутрикС Б Прямоточный парогенератор для турбины STIG газоперекачивающей станции / АII Баскаков, С Б Путрик II 80 лет Уральской теплоэнергетике Образование Наука Сб тр Международной научно-технической конференции Екатеринбург .ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003 С 102-105

3 Путрик С Б Унос капель воды потоком воздуха с поверхности оребренной трубки / АП Баскаков, СБ Путрик II Сборник материалов Всероссийской студенческой олимпиады, научно-практической конференции и выставки студентов, аспирантов и молодых ученых 7-10 декабря 2004 г Екатеринбург ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004 С 80-81.

4 Что мешает повышению энергетической эффективности газовых отопительных котельных I АП Баскаков, В А Мунц, Н Ф Фшитовский, ЕВ Черепанова, СБ Путрик // Вестник ГОУ ВПО УГТУ-УПИ Теоретические и экспериментальные исследования в энерготехнологии межвуз сб тр Екатеринбург ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005 С 133-144

5 Путрик С Б Исследование теплоотдачи в пучке оребренных труб / А П Баскаков, С Б Путрик // Сборник материалов Всероссийской студенческой олимпиады, научно-практической конференции и выставки студентов, аспирантов и молодых ученых 6-9 декабря 2005 г Екатеринбург ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005 С 144-145.

6 Система отвода и предотвращения уноса конденсата I АП Баскаков, С Б Путрик II Патент РФ на полезную модель № 51167 Б и , 2006, № 03

7 Путрик С Б У но с конденсата из ребристых теплообменников и способы его предотвращения I АП Баскаков, С Б Путрик // Научные труды X отчетной конференции молодых ученых сб статей Екатеринбург ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006 Ч 2 С 228-232.

8 Возможности и ограничения снижения температуры уходящих газов за паровыми и водогрейными котлами / А П Баскаков, Е В Черепанова, С Б Путрик // Материалы пятой российской научно-технической конференции Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности, 20-21 апреля 2006 г Ульяновск УлГТУ, 2006 TIC 210213

9 Путрик С Б Расчет температурно-влажностного режима газоотводящего тракта с учетом уноса из теплоутилизаторов I А П Баскаков, СБ Путрик // Промышленная энергетика 2006 №9 С. 36-39

Подписано в печать 16 04 2007 Формат 60x84 1/16

Уч-изд л 1,11 Тираж 120 Заказ 62 Бесплатно

Ризография НИЧ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, ул Мира, 19

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ.

1.1. Опыт применения оребренных поверхностей для охлаждения дымовых газов.

1.2. Теоретические исследования тепло и массообмена при конденсации пара из парогазовых смесей.

1.3. Экспериментальные исследования тепло и массообмена при конденсации пара из парогазовых смесей.

1.4. Выводы и задачи исследований.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. Экспериментальная установка.

2.2. Метрологическое обеспечение исследования.

2.3. Методика проведения эксперимента.

2.4. Алгоритм обработки опытных данных.

2.5. Организация визуальных наблюдений за поведением конденсата между ребрами.

ГЛАВА 3. ВИЗУАЛЬНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Результаты визуальных наблюдений.

3.2. Отекание конденсата с вертикальной оребренной трубки с продольной канавкой.

3.3. Влияние уноса конденсата на температуру газов за теплообменником. 60 Выводы.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА ИЗ ПАРОГАЗОВОЙ СМЕСИ.

4.1. О возможности применения аналогии процессов тепло и массобмена.

4.2. Результаты экспериментальных исследований.

4.3. Обобщение экспериментальных данных и их обсуждение.

Выводы.

ГЛАВА 5. ПРОБЛЕМЫ УНОСА КОНДЕНСАТА И РАСЧЕТА КОНДЕНСАЦИОННОГО ТЕПЛОУТИЛИЗАТОРА.

5.1. Методика расчета теплообменного аппарата.

5.2. Возможность применения абсорбирующего материала.

Выводы.

ГЛАВА 6. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПЫТАНИЕ

ТЕПЛООБМЕННИКА.

Выводы.

Актуальность темы. Насущной задачей народного хозяйства России является оптимизация топливно-энергетического баланса, которая в свою очередь, требует обеспечения экономически эффективной работы отраслей топливно-энергетического комплекса в целом. В настоящее время общая структура генерации в России выглядит следующим образом: на тепловые электрические станции (ТЭС) приходится 66,5%, 17,7% - на гидроэлектростанции и 15,8% -на атомные электростанции. Потребление газа в энергетике уже достигло объемов, намеченных энергостратегией на 2020 г. В частности, на европейской территории России на газе вырабатывается более 80% электроэнергии. В этих условиях максимальное внимание следует уделять интенсивному внедрению энергосберегающих технологий. Весьма перспективным направлением представляется внедрение парогазового цикла на ТЭС, повышающего общий КПД до 55% вместо существующих 35-40%. Однако это направление сопряжено с огромными затратами на производство, приобретение и установку газотурбинных агрегатов, сочетающихся с действующим парогенерирующим оборудованием. Данные мероприятия требуют значительных инвестиций в отрасль, источники которых находятся, в основном, за рубежом.

Между тем, использование дополнительных источников повышения эффективности использования тепла на ТЭС не требует столь значительных затрат. Так, снижение потерь тепла с уходящими газами энергетических котлов (превалирующей величины) может повысить эффективность использования топлива на 6 - 8%. Охлаждение дымовых газов ниже температуры точки росы позволяет использовать тепло конденсации водяных паров и, тем самым, повысить эффективность до 12%. Эти показатели указывают на перспективу экономии природного газа в стране, в стоимостном выражении соизмеримую с суммарными расходами на его транспортировку.

Проведенные до настоящего времени и опубликованные в научно-технической литературе отдельные примеры реализации аппаратов глубокого охлаждения дымовых газов энергетических котлоагрегатов и исследования их параметров не содержат описания кинетики конденсации пара на охлаждающих поверхностях и надежных расчетных соотношений, которые могут быть положены в основу разработки инженерных методов расчета и оптимизации конструкции аппаратов. В связи с этим обстоятельством сформулированы следующие задачи, составляющие цель настоящей работы:

1. Провести экспериментальное исследование теплообмена при конденсации водяного пара из парогазовой смеси, содержащей до 20% пара (по объему) на стандартных оребрённых трубках, используемых в типовых калориферах, в том числе:

• определение характера конденсации пара и его влияния на течение газа в межреберных каналах;

• определить количественную связь концентрации водяного пара в исходной смеси с величиной эффективного коэффициента теплоотдачи;

• разработка метода уменьшения каплеуноса с охлаждающей поверхности.

2. Разработка методики расчета теплообменных аппаратов с оребренны-ми трубками для охлаждения дымовых газов энергетических котлов ниже температуры точки росы на основе обработки экспериментального материала.

Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Экспериментально установлено, что конденсация водяного пара из парогазовой смеси с начальной объёмной концентрацией до 20% на горизонтальных и вертикальных трубках с большой степенью оребре-ния имеет не пленочный характер, как считалось до сих пор, а капельный или капельно-пленочный.

2. На основе обобщения экспериментальных данных получены зависимости для расчета коэффициента теплоотдачи при конденсации водяного пара из парогазовой смеси с начальной объёмной концентрацией до 20% на поверхности стандартной трубки с большой степенью оребрения.

3. Обнаружено влияние образующегося конденсата на гидродинамику потока парогазовой смеси, исключающее возможность применения условий аналогии процессов тепло- и массобмена при конденсации на трубках с большой степенью оребрения.

Практическая ценность работы:

1. Обоснована и предложена методика расчета ребристых теплообменников, предназначенных для охлаждения уходящих газов ниже температуры точки росы, и обеспечивающих в результате этого повышение КПД котлов на 6-10%.

2. Каплеунос из поверхностных теплообменников, не уменьшая коэффициент теплопередачи, приводит к охлаждению продуктов сгорания и повышению их влагосодержания вследствие испарения капель. Предложен метод расчета этого явления, которое необходимо учитывать при проектировании отводящих газоходов и дымовой трубы.

3. Результаты испытаний промышленного теплообменника-утилизатора, установленного за паровым котлом производительностью 15 т/ч, подтвердили возможность существенной экономии топлива за счет конденсационной составляющей теплоты уходящих газов.

Автор защищает

1. Результаты экспериментального исследования теплообмена при конденсации водяного пара из парогазовой смеси в области малых концентраций (до 20% объемных) на оребренной трубке с большой степенью оребрения.

2. Результаты обобщения экспериментальных данных по исследованию теплообмена.

3. Положение о том, что в диапазоне выполненных исследований конденсация имеет капельный или капельно-пленочный характер.

4. Методику расчета поверхностных ребристых теплообменников при охлаждении продуктов сгорания ниже температуры точки росы водяного пара.

5. Результаты расчета температуры дымовых газов за теплообменником, с учетом испарения унесенных капель.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на: Международной научно-технической конференции «80 лет Уральской теплоэнергетике. Образование. Наука» (Екатеринбург, 2003); XIV Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева (Рыбинск, 2003); V-й российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» (Ульяновск, 2006); Н-м Международном конгрессе «Пече-трубостроение: тепловые режимы, конструкции, автоматизация и экология» (Москва, 2006); XVI Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева (Санкт-Петербург, 2007).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 9 печатных работах [1-9], из них 2 статьи в источниках, рекомендованных ВАК, в том числе получен 1 патент РФ на полезную модель.

Личный вклад автора заключается в разработке способа и метода комплексного экспериментального изучения конденсации водяного пара из парогазовой смеси в области малых концентраций (до 20% объемных) на оребренной трубке, в разработке методики и программы расчета поверхностных ребристых теплообменников при охлаждении продуктов сгорания ниже температуры точки росы, в разработке методики расчета температуры газов после теплообменника с учетом испарения унесенных капель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложений, изложена на 121 страницах машинописного текста и содержит 4 таблицы, 48 рисунков и библиографический список из 65 наименований.

Основные результаты, полученные в диссертационной работе:

1. Экспериментально установлено, что конденсация водяного пара из парогазовой смеси с начальной объемной концентрацией до 20% на горизонтальных и вертикальных трубках с большой степенью оребрения имеет не пленочный характер, как считалось до сих пор, а капельный или капельно-пленочный.

2. На основе обобщения экспериментальных данных получены зависимости для расчета коэффициента теплоотдачи при конденсации водяного пара из парогазовой смеси с начальной объемной концентрацией до 20% на поверхности стандартной трубки со степенью оребрения (р=\4,1.

3. Обнаружено влияние образующегося конденсата на гидродинамику потока парогазовой смеси, исключающее возможность применения условий аналогии процессов тепло- и массобмена при конденсации на трубках со степенью оребрения ^=14,7.

4. Обоснована и предложена методика расчета ребристых теплообменников, предназначенных для охлаждения уходящих газов ниже температуры точки росы, и обеспечивающих в результате этого повышение КПД котлов на 610%.

5. Каплеунос из поверхностных теплообменников, не уменьшая коэффициент теплопередачи, приводит к охлаждению продуктов сгорания и повышению их влагосодержания вследствие испарения капель. Предложен метод расчета этого явления, которое необходимо учитывать при проектировании отводящих газоходов и дымовой трубы.

6. Результаты испытаний промышленного теплообменника-утилизатора, установленного за паровым котлом производительностью 15 т/ч, подтвердили возможность существенной экономии природного газа (до 385 тыс.м3/год) за счет конденсационной составляющей теплоты уходящих газов.

В заключение автор выражает благодарность научному руководителю профессору А.П. Баскакову, а также заведующему кафедрой промышленной теплоэнергетики профессору В.А. Мунцу за полезные дискуссии, и доценту А.В.Мудреченко за помощь в работе.

104

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Система отвода и предотвращения уноса конденсата / А.П. Баскаков, С.Б. Путрик И Патент РФ на полезную модель № 51167. Б.и., 2006, № 03.

2. Путрик С. Б. Унос конденсата из ребристых теплообменников и способы его предотвращения / А.П. Баскаков, С.Б. Путрик II Научные труды X отчетной конференции молодых ученых сб. статей. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. 4.2. С.228-232

3. Путрик С.Б. Расчет температурно-влажностного режима газоотводя-щего тракта с учетом уноса из теплоутилизаторов / А.П. Баскаков, С.Б. Путрик II Промышленная энергетика. 2006. № 9. С. 36-39.

4. Sulliven R.E. The Timken Company's Canton plant utilizes a condensing heat exchanger to recover boiler stack heat to preheat makeup water / R.E. Sulliven II ASHRAE J. 1985. V. 27. № 3. P. 73-75

5. Stadelmann M. Untersuchungen iiber Gas-Kondensationskessel / M. Stadelmann II Gas Warm Int. 1983. №11. S. 459-464.

6. Высокоэффективные модульные газовые котлы «Classic» // Энергосбережение. 2005. № 3. С. 46.

7. Ferroli S. p. A. профессионалы индустрии тепла // АВОК. 2005. № 4. С. 46-47.

8. Установка утилизации тепла дымовых газов / Н.Ф. Свиридов и др. // Новости теплоснабжения. 2002. № 8. С. 30-33.

9. АроновИ. 3. Контактный нагрев воды продуктами сгорания природного газа. Л.: Недра, 1990. 280 с.

10. Портной М.Ф. Использование тепла продуктов сгорания котлов, работающих на газообразном топливе / М.Ф. Портной, А.А Клоков // Промышленная энергетика. 1985. № 6. С. 11-12.

11. Кудинов А.А. Энергосбережение в газифицированных котельных установках путем глубокого охлаждения продуктов сгорания / А.А. Кудинов, В.А. Антонов, Ю.Н. Алексеев II Теплоэнергетика. 2000. № 1. С. 59-61.

12. Кудинов А.А. Оценка работы конденсационного теплоутилизатора в условиях комплексного использования теплоты продуктов сгорания и выпара атмосферного деаэратора / А.А. Кудинов, М.В.Калмыков // Теплоэнергетика. 2002. № 8. С. 69-72.

13. Колосков А.Ю. Исследование характеристик работы конденсатора те-плоутилизирующего контура ПГУ / А.Ю. Колосков, В. И. Шкляр,

14. B.В. Дубровская II Теплоэнергетика. 2000. № 3. С. 35-38.

15. Некоторые технико-экономические показатели контактного теплообменника с пленочными форсунками / А.В. Колдин и др. / Вестник УГТУ-УПИ №3(33): Теплоэнергетика. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004.1. C. 76-79.

16. Бухаркин Е.Н. К вопросу обеспечения надежных условий использования экономичных котлов с конденсационными теплоутилизаторами / Е.Н. Бухаркин // Промышленная теплоэнергетика. 1995. № 5. С. 31-34.

17. Аронов И.З. О принципах проектирования дымовых труб и боровов для газифицированных котельных с контактными экономайзерами / И.З. Аронов// Промышленная энергетика. 1969. № 6. С. 35-36.

18. Аронов И.З. Опыт эксплуатации контактных экономайзеров на Перво-уральской ТЭЦ / И.З. Аронов, Г.А. Преет II Промышленная энергетика. 1991. №8. С. 17-20.

19. Дуленин В. Трубы дымят по-новому / В. Дуленин, В Нишкевич, Ф. Кочетков II Энергетика региона. 2000. № 2. С. 20-21.

20. Наладка и эксплуатация водяных сетей: Справочник / В.И. Манюк и др.. М.: Стройиздат, 1988. 432 с.

21. Пальчиков И.С. Отчет о результатах установки и работы охладителя дымовых газов за паровым котлом ШБ-А7 в котельной ЭПК УГТУ-УПИ / И.С. Пальчиков, А.П.Баскаков, Н.Ф. Филипповский, В.А. Мунц. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 1999.

22. Исследование процессов тепло- и массообмена в поверхностных теплообменниках при глубоком охлаждении влажных продуктов сгорания / А.П. Баскаков, В.А. Мунц, Н.Ф. Филипповский, Р.Н. Галимулин II Новости теплоснабжения. 2002. № 8. С. 34-36.

23. Кунтыш В.Б. Тепловой и аэродинамический расчеты оребренных теплообменников воздушного охлаждения / В.Б. Кунтыш, Н.М. Кузнецов. С-Пб.: Энергоатомиздат, 1992. 278 с.

24. Коллинз С. Утилизация тепла с очисткой дымовых газов / С. Коллинз //Мировая электроэнергетика. 1994. № 4. С. 15-18.

25. Романов В.И. Комбинированная газопаротурбинная установка мощностью 16-25 МВт с утилизацией тепла отходящих газов и регенерацией воды из парогазового потока / В.И. Романов, В.А. Кривуца II Теплоэнергетика. 1996. № 4. С. 27-30.

26. Комплексная парогазовая установка с впрыском пара и теплонасос-ной установкой (ПГУ МЭС-60) для АО «Мосэнерго» / О.Н. Фаворский и др. // Теплоэнергетика. 2001. № 9. С. 50-58.

27. Ибрагимов Г.И. Опыт комплексного ступенчатого использования тепла продуктов сгорания газа на промышленных предприятиях / Г.И. Ибрагимов II Промышленная энергетика. 1979. № 8. С. 13-14.

28. СеменюкЛ.Г. Методика определения тепловой мощности теплоути-лизаторов / Л.Г. Семенюк II Промышленная энергетика. 1992. № 4. С. 28-31.

29. Семенюк Л.Г. Получение конденсата при глубоком охлаждении продуктов сгорания / Л.Г. Семенюк II Промышленная энергетика. 1987. №8. С. 47-50.

30. Аронов ИЗ. Внедрение конденсационных теплоутилизаторов резерв эффективности газовых котельных / ИЗ. Аронов, Н.И. Рябцев, Ю.Ф. Тихоненко II Энергосбережение. 2002. № 5. С. 58-59.

31. Бухаркин Е.Н. Энтальпийный метод расчета теплообменников контактного принципа действия / Е.Н. Бухаркин II ИФЖ. 1979. Т. XXXVII. № 1. С. 123-128.

32. Бухаркин Е.Н. К методике теплового расчета конденсационных утилизаторов тепла уходящих газов / Е.Н. Бухаркин И Теплоэнергетика. 1997. № 2. С. 41-46.

33. Холодильные машины / А.В. Бараненко, Н.Н. Бухарин, В.И. Пекарев, И.А. Сакун, JI.C. Тимофеевский; Под общ. ред. JT.C. Тимофеевского.

34. Исаченко В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Су-комел. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоиздат, 1981. 416 с.

35. Destrayaud G. Heat and mass transfer analogy for condensation of humid air in a vertical channel / G. Destrayaud, G. Lauriat II Heat and Mass Transfer. 2001. V. 37. № 1. P. 67-76.

36. Ильина Е.В. Тепломассообмен при глубоком охлаждении продуктов сгорания природного газа / А. П. Баскаков, Е.В. Ильина // Инженерно-физический журнал. 2003. Т. 76. №2. С. 88-93.

37. Берман Л.Д. К обобщению опытных данных по тепло- и массообмену при испарении и конденсации / Л.Д. Берман II Теплоэнергетика. 1980. № 4. С. 8-13.

38. Бобе Л.С. К расчету конденсации пара при поперечном обтекании труб парогазовой смесью / Л. С. Бобе, Д.Д. Малышев // Теплоэнергетика. 1971. № 12. С. 84-86.

39. Берман Л.Д. К кинетике тепло- и массообмена в газовой фазе при интенсивном испарении жидкости / Л.Д. Берман II Теоретические основы химической технологии. 1974. Т. VIII. № 6. С. 811-822.

40. Idem S.A. Heat transfer characterization of a finned-tube heat exchanger (with and without condensation) / S.A. Idem, A.M.Jacobi, V.W. Goldschmidt II J Heat Transfer. 1990. V. 112. P. 64-70.

41. Кудинов А.А. Энергосбережение в теплогенерирующих установках. -Ульяновск: УлГТУ, 2000. 139 с.

42. Ильина Е.В. Основные факторы, определяющие эффективность глубокого охлаждения продуктов сгорания в газифицированных котельных / А.П. Баскаков, Е.В. Ильина // Промышленная энергетика. 2004. № 4. С. 46-49.

43. Калмыков М. В. Совершенствование работы ТЭС путем снижения тепловых потерь котельных установок / М.В. Калмыков II Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Казань. 2004. 16 с.

44. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергия, 1978.568 с.

45. Тепло и массообмен. Теплотехнический эксперимент / Под ред. В.А.Григорьева, В.М. Зорина. М.: Энергоиздат, 1982. 510 с.

46. Тепловой расчет котлов (нормативный метод). СПб.: НПОЦКТИ, 1998.256 с.

47. Михеев М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев. M.-JT.: ГЭИ, 1956.392 с.

48. Теплообменник для охлаждения парогазовой смеси / А.П. Баскаков, В.А. Мунц, В.П. Еремеев, В.А. Косарев, Е.В. Ильина // Патент РФ на изобретение № 2253078. Б.и, 2005, № 15.

49. Черепанова Е.В. Охлаждение продуктов сгорания газообразного топлива в ребристых теплообменниках / Черепанова Е.В. II Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Екатеринбург. 2005. 154 с.

50. Легкий В.М. Локальный теплообмен одиночной поперечно-омываемой круглой трубы с внешним кольцевым оребрением / В.М. Легкий., Я.С. Жолудов, О.А. Геращенко И ИФЖ. 1976. Т. XXX. № 2. С. 274-280.

51. Жукаускас А.А. Конвективный перенос в теплообменниках / А.А. Жу-каускас. М.: Наука, 1982. 472 с.

52. Исаченко В.П. Теплообмен при конденсации. М.: Энергия, 1977. 240с.

53. Яворский Б.М. Справочник по физике / Б.М. Яворский, А.А. Детлаф. М.: Наука, 1977. 942 с.

54. Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / Бронштейн И.П., Семендяев К.А. М.: Наука, 1986. 544 с.

55. ГОСТ 17.2.4.08-90 «Методы определения влажности газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения». М.: Государственный комитет СССР по охране природы, 1991.

56. Рябчиков А.Ю. Разработка и обоснование методов совершенствования рекуперативных теплообменных аппаратов турбоустановок / А.Ю. Рябчиков II Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Екатеринбург. 2006. 42 с.