Авторы

Теплоотдача и падение давления при кипении хладагентов в змеевиках

DOI: 10.21047/1606-4313-2016-15-2-42-47
УДК 621.565

Теплоотдача и падение давления при кипении хладагентов в змеевиках

Ейдеюс А. И., Кошелев С. В., Никишин М. Ю.

Аннотация
При кипении хладагентов в трубах требуется тепловой и гидромеханический расчет испарителей. В условиях перехода на новые хладагенты практический интерес представляют обобщенные методики, позволяющие определить коэффициент теплоотдачи (КТО) и падение давления по известным условиям кипения и количественным данным о свойствах хладагентов. Отобрано пять обобщенных методик расчета локальных КТО и четыре методики расчета градиентов давления при кипении жидкостей в горизонтальных трубах. Составлены методика и программа совместного расчета КТО и падения давления при кипении десяти хладагентов в змеевиках с числом горизонтальных труб от 2 до 20. Выполнено сопоставление расчетных значений средних по ходу движения КТО и градиентов давления с доступными экспериментальными данными. Приводятся примеры влияния конструктивных и режимных параметров на КТО, падение давления и теплоприток к змеевикам. Показано, что на КТО и падение давления в змеевиках наиболее существенно влияют плотность теплового потока и относительная длина труб, которые при выбранном диаметре труб определяют массовую скорость хладагента и теплоприток к змеевику. Составленная программа подходит для подбора сочетания параметров змеевика, которые в заданных условиях обеспечивают наиболее высокий КТО при допустимом падении давления конкретного хладагента.

Ключевые слова: хладагент,коэффициент теплоотдачи, методики расчета, проверка достоверности, влияние параметров, приемлемые сочетания.

Список литературы

1. Shah M.M. Chart correlation for saturated boiling heat transfer: equations and further study. ASHRAE Trans. 1982. 88(1), p. 185-196.

2. Gungor K.E., Winterton R.H.S. A general correlation for flow boiling in tubes and annuli. Int. J. Heat Mass Transfer, 1986. 29(3), p. 351-358.

3. Gungor K.E., Winterton R.H.S. 1987. Simplified general correlation for saturated flow boiling and comparison with data. Chemical Engineering Research and Design. 1987. vol. 65(2), p. 148-156.

4. Kandlikar S.G. A general correlation for saturated two-phase flow boiling heat transfer inside horizontal and vertical tubes. J. Heat Transfer. 1990. Vol. 112, p. 219-228.

5. Liu Z., Winterton R.H.S. General correlation for saturated and subcooled flow boiling in tubes and annuli, based on a nucleate pool boiling equation. Int. J. HeatMassTransfer, 1991. vol. 34(11), p. 2759-2766.

6. Ейдеюс А.И., Никишин М.Ю., Кошелев В.Л.Сравнение интенсивности теплоотдачи и падения давления при кипении хладагентов R404A и R22 в горизонтальных трубах // Вестник Международной академии холода. 2015. № 1. С. 69-74.

7. Кутепов А.М., Стерман Л.С., Стюшин Н.Г.Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. – М.: Высшая школа, 1986. 448 с.

8. Grönnerud R. Investigation in liquid holdup, Flow resistance and heat transfer in circular type evaporators, past IV: Two-phase resistance in boiling refrigerants, Bulletin de I`Inst. du Froid, Annexe. 1972. No 1.

9. Friedel L. Improved friction pressure drop correlations for horizontal and vertical two-phase pipe flow, European two-phase flow group meeting, Ispra, Italy, 1979. June, paper E2.

10. Müller-Steinhagen H., Heck K., A simple friction pressure drop correlation for two-phase flow in pipes. Chem. Eng. Process, 1986. vol. 20, p. 297-308.

11. Ейдеюс А.И., Никишин М.Ю., Кошелев С.В.Потери давления на трение при кипении хладагента в трубах// Вестник Международной академии холода. 2014. № 1. С. 64-67.

12. Kakac S., Liu M. Heat exchangers: selection, rating and thermal design. CRC Press. 2002. 492 p.

13. Ейдеюс А.И., Кошелев С.В., Никишин М.Ю.Падение давления в змеевиковых испарителях и производительность компрессора // Компрессорная техника и пневматика. 2015 № 5. С. 12-19.

14. Данилова Г.Н.Теплообменные аппараты холодильных установок. – Л.: Машиностроение, 1986. 303 с.

Читать статью полностью