Интенсификаторы теплообмена
Ленточные и проволочные турбулизаторы для повышения эффективности теплообменного оборудования
Интенсификация теплообмена в трубах с помощью закрутки потока
Закрутка потока является одним из эффективных и сравнительно несложно реализуемых способов интенсификации теплообмена в трубах. Обычно различают местную и непрерывную закрутку потока. При местной закрутке потока на входе в трубу устанавливается закручивающее устройство, благодаря которому в потоке возникает тангенциальная составляющая скорости. Из-за вращательного движения возникают центробежные массовые силы, которые оттесняют поток жидкости к поверхности трубы и вызывают увеличение осевой скорости в периферийной части потока и уменьшение вблизи оси трубы. Перестройка профиля осевой скорости приводит к появлению радиальной составляющей скорости. Частицы жидкости, образующие закрученный поток, движутся по спиральным траекториям, поскольку пристеночная область течения обтекает внутреннюю стенку.
Выбор интенсификатора – важный этап проектирования теплообменного оборудования
Наибольшее распространение получило использование ленточных завихрителей (из-за простоты их изготовления), расположенных по всей длине труб. В этом случае закрутка потока по длине трубы не уменьшается. Наиболее эффективная закрутка при этом реализуется, если лента вставлена в трубу практически без зазора. Дополнительный эффект в этом случае заключается в том, что винтовая вставка увеличивает поверхность теплообмена и воспринятое ею тепло посредством теплопроводности передается в стенку трубы.
Типы интенсификаторов
Ленточные интенсификаторы (турбулизаторы) теплообмена
Ленточные завихрители, расположенные по всей длине труб, обеспечивают непрерывную закрутку потока. При плотной посадке ленты (без зазора) достигается максимальная эффективность. Винтовая лента увеличивает поверхность теплообмена и через теплопроводность передаёт тепло стенке трубы.
Проволочные интенсификаторы (турбулизаторы) теплообмена
Проволочные интенсификаторы представляют собой периодическую витую пространственную структуру петель, изготовленную из проволоки круглого или иного сечения. Петлевая структура удерживается несколькими центральными несущими проволоками сердечника. Такой тип объединяет максимальную эффективность и экономичность.
Преимущества использования интенсификаторов
- Уменьшение количества аппаратов для одной и той же установки
- Снижение веса и требований к пространству
- Уменьшение энергопотребления
- Более низкая стоимость установки и капитальных затрат
- Снижение затрат на техническое обслуживание
Вставки подбираются инжиниринговым центром по индивидуальному проекту. Возможна модернизация уже существующего оборудования для повышения эффективности.
Области применения
Интенсификаторы теплообмена применяются в кожухотрубчатых теплообменниках, аппаратах воздушного охлаждения, конденсаторах, испарителях и других теплообменных устройствах в нефтегазовой, химической, энергетической и машиностроительной отраслях промышленности.
Технические особенности
