Теплопередача при перекрестном движении теплоносителей в каналах пластинчатого теплообменника

Abstract

Пластинчасті теплообмінні апарати (ПТА) представляють собою сучасне обладнання для теплопередачі і відносяться до апаратів компактного типу. При використанні ПТА можна значно підвищити рівень рекуперації тепла і ефективність використання енергії на промислових підприємствах України. Робочі параметри зварних ПТА (ЗПТА) значно ширше по температурі і тиску в порівнянні з розбірними апаратами. В рамках даного дослідження була розроблена модель ЗПТА з перехресним рухом теплоносіїв, що дозволило провести експериментальні дослідження теплопередачі в цій моделі. Показано, що для розрахунку ефективності теплопередачі може використовуватися модель поперечного руху теплоносіїв з однієї рідиною змішуємо, і іншою не змішуємою. Наведено залежності для розрахунку коефіцієнтів тепловіддачі, які можуть бути використані для удосконалення методів розрахунку ЗПТА. Достовірність поданих залежностей і розробленого методу розрахунку ЗПТА підтверджена даними експериментів, проведених на ЗПТА, встановленим в колоні синтезу аміаку з робочою температурою 520 °C і тиском 32 МПа.

Plate Heat Exchanger is one of the modern types of compact heat transfer equipment, which can significantly enhance the heat recuperation and improve efficiency of energy usage of Ukrainian industry. The construction of welded PHE (WPHE) can significantly widen the range of its application on temperature and pressure. The results of experimental study of heat transfer in a model of WPHE with cross flow are presented. It is shown that for calculation of overall heat transfer effectiveness can be used the cross flow model with one fluid mixed, another unmixed. The equations for calculation of heat transfer coefficients are presented, which can be used in earlier developed method of WPHE design. The validity of the proposed equations and developed method of WPHE design is confirmed by the data of tests with WPHE installed in ammonia synthesis column at temperature up to 520 °C and pressure equal to 32 MPa.