Конвективные трубы: устройство, принцип работы трубного пучка, расчет

устройство, принцип работы трубного пучка, расчет

Котловые поверхности нагрева подразделяются на экранные и конвективные. Экранные трубы изготовлены из бесшовных стальных котловых труб, которые располагаются в топке, с температурой топочных газов более 1000 С.

Конвективные котловые поверхности или конвективный пучок, выполнены из бесшовных стальных труб, размещенных в газоходе котлоагрегата.

СодержаниеПоказать

Общее описание конвективных пучков

В конвективном пучке труб, относительно остывшие, уходящие газы передают тепло через стенки труб котловой воде, которая поступает в пароводянной котел из деаэратора.

Нагреваемая или испаряющаяся вода поступает в топочные экраны, а дальше в виде насыщенного пара попадает на сепарационные устройства верхнего барабана, где пар сепарируется от влаги и движется дальше в пароперегреватель либо используется на производственные нужды.

Схема контуров котла. Источник фото: hbmygm.com

Продукты сгорания, движутся по газововоздушному тракту котлоагрегата, передавая тепловую энергию нагреваемой воде по принципу лучистого и конвективного теплообмена.

Эффективность функционирования конвективных пучков будет зависеть от коэффициента теплопередачи — от дымовых газов к воде и насыщенной пароводяной среде.

Развитый котельный пучок (КП) в вертикальных паровых котлах представляет котловую поверхность нагрева, объединяющей верхний и нижний котловые барабаны, трубы которой ввальцованы в стенки барабанов.

Более холодная котловая вода опускается из верхнего барабана, попадает в топочные коллекторы с Дн 219 мм, и далее по экранным трубам, расположенных в центре, в виде нагретой воды с насыщенным паром движется в верхнее барабанное устройство.

Экраны в циркуляционный контур соединяются путем подключения трубной части к топочным коллекторам методом сварки.

Обычно, паровые котлы типа ДКВР содержат 3 контура циркуляции: один, организуемый кипятильный пучком, и два, сформированными левым и правым экранами.

Частично котловая вода, поступает в верхний котловой барабан, поднимается по более горячей части труб конвективного пучка, а по более холодным попадает в нижний. После этого котловая вода делится на 3 потока: первый по топочным экранам, называемым подъемными, поднимается в виде смеси пара и воды в верхний барабан.

Два остальных попадают в нижние топочные коллекторы, затем через топочные экраны, также в виде смеси пара и воды, поступают в верхнее барабанное устройство парового котлоагрегата, а далее направляются в трубный пучок теплообменника, если котел работает в системе теплоснабжения.

Котел ДЕ, функционирующий по принципу естественной циркуляцией котловой воды, способен надежно и эффективно работать, выдавая рабочие параметры пара, только при условии, если будет правильно организовано движение котловой воды в экранных трубах и кипятильном пучке.

Для того, чтобы обеспечить естественную циркуляцию, должен существовать рабочий перепад температур и создан необходимый уровень охлаждения поверхностей нагрева.

Таким образом, будет обеспечена естественная циркуляция смеси пара и воды в котловых трубах под воздействием гравитационных сил, гарантированных разницей в показателях плотности воды и пара.

Схема работы котла ДЕ

При расчете конвективных пучков применяют формулу теплопередачи и теплового баланса. Подсчет производится для 1 м3 газообразного топлива с рабочими показателями котла.

Газовые отопительные агрегаты ПТВМ, работают с принудительной циркуляцией теплоносителя, что должно быть учтено при расчете конвективного блока водогрейного котла.

Расчет конвективного пучка

Тепловой расчёт КП выполняется с целью определения объема тепловой энергии, который способен воспринять пучок, чтобы не допустить перегрева поверхностей нагрева котла и превышения рабочих параметров пара. Он выполняется путем составления теплового баланса для этой поверхности нагрева и уравнения теплопередачи.

Причем второй расчет выполняется для сравнения показателей тепла. Расчет будет считаться достоверным в том случае, когда при сравнении двух результатов расхождение в расчетах не будет больше чем 5%.

Алгоритм выполнения расчета КП:

  1. По справочным данным либо по чертежам парового котла уточняют конструкционные размеры конвективной шахты газохода и газового окна.
  2. Температуру и энтальпию газов на входе первого конвективного пучка, принимают по данным расчета экранных труб, на выходе из топки.
  3. Температура греющей среды берется из таблицы насыщенного пара при рабочем давлении парового котла.
  4. Первоначально выполняют расчет первого КП, далее аналогично — второго.
  5. При первичном расчете конвективной поверхности нагрева изначально принимают 2 температурных параметра на выходе из газохода: 700 С и 400 С.
  6. Оба варианта подсчетов ведут синхронно.
  7. После выполнения подсчетов реальную температуру уходящих газов за газоходом определяют графическим методом по размеру теплоотдачи, рассчитанного с применением теплового баланса и коэффициентов теплопередачи, при принятых ранее температурах.

Конвективные поверхности нагрева паровых котлоагрегатов, в процессе выработки пара выполняют важную роль. Они влияют на эффективность работы котла в целом, повышают его коэффициент полезного действия и уменьшают тепловые выбросы в атмосферу от уходящих газов.

Трубные системы котлов, трубы конвективные (кипятильные) / цена / описание / технические характеристики /

ПО САЭМ предлагает к поставке трубные системы котлов паровых котлов (трубные системы котлов ДКВР, трубные системы котлов ДЕ, трубные системы котлов ДЕ, трубные системы котлов КЕ)

 

 

Тип котла

Кипятильные трубы Экранные трубы Полный комплект Опускные и перепускные трубы
масса, кг масса, кг масса, кг масса, кг
ДКВР 2,5-13 1527 420 1947 200
ДКВР 4-13 2442 500 2942 250
ДКВР 6,5-13 3910 740 4650 300
ДКВР 10-13 4650 1500 6150 400
ДКВР 10-39 4500 1500 6000 400
ДКВР 20-13 6250 2840 9090 2500
         
ДЕ 4-14 1100 1000 2100  
ДЕ 6,5-14 1200 1800 3000  
ДЕ 10-14 2430 2070 4500  
ДЕ 16-14 3720 2480 6200 120
ДЕ 25-14 4300 3300 7600 200
         
КЕ 2,5-14 1260 1200 2400 200
КЕ4-14 1900 1300 3200 300
КЕ 6,5-14 2940 1770 4710
600
КЕ 10-14 4330 2400 6730 800
КЕ 25-14 8602 3775 12337 2800

 

  

Узнать стоимость трубных систем паровых котлов

* В соответствии со статьей 9 Федерального закона от 27 июля 2006 года N 152­ФЗ  «О персональных данных», даю согласие на обработку в документальной и/или  электронной форме моих персональных данных сайту saem. su (далее Сайт) и размещение их на Сайте в информационно­-телекоммуникационной сети «Интернет». 

При заполнении любых форм на Сайте я предоставляю следующую информацию: ФИО, электронная почта, телефон. 

Предоставляя свои персональные данные при заполнении форм и другом взаимодействии с Сайтом, я соглашаюсь на их обработку Сайтом. Настоящее согласие действует бессрочно и может быть отозвано мной  в письменной форме посредством обращения на электронную почту [email protected] 

Я подтверждаю подлинность предоставленной мной информации.

Трубы котлов КЕ 2,5-14

Трубы котлов КЕ 2,5-14

Ремонтные трубы котлов КЕ 2,5-14 представляют собой кипятильные, экранные и опускные трубы. В экранных и конвективных поверхностях нагрева образуется насыщенный пар или вода определенной температуры. Опускные трубы котлов - трубы в которых вода и пароводяная смесь опускается из барабанов котлов вниз в процессе циркуляции.

Дымовые трубы КЕ 2,5-14 применяют для замены выработавших свой ресурс элементов паровых котлов предлагаем вам ремкомплекты трубных систем.

Трубы котлов состоят из стальных бесшовных труб 51х2,5 ГОСТ 8732 и 8734. Экранные поверхности нагрева располагаются в топочной камере котла, в зависимости от типа котла существуют боковые экраны - левый, правый и задний экран. Конвективные поверхности нагрева - кипятильные трубы располагаются в конвективной части котлов.

Трубы котла КЕ 2,5-14, ремонтный комплект

Масса труб котла КЕ 2,5-14, кг
№ позиции № позиции по БиКЗ Диаметр трубы DHхS Вес, кг Количество труб на котел, шт Общая масса труб, кг
Трубы конвективные
1 54 51х2,5 5,3 20 106,0
2 55 51х2,5 5,4 20 108,0
3 56 51х2,5 5,6 20 112,0
4 57 51х2,5 5,9 20 118,0
5 58 51х2,5 6,3 20 126,0
6 59 51х2,5 6,76 20 135,2
7 60 51х2,5 7,35 20 147,0
8 61 51х2,5 8,08 20 161,6
9 62 51х2,5 11,0 4 44,0
10 63 51х2,5 10,3 6 61,8
11 64 51х2,5 8,9 18 160,2
Итого: 188 1279,8
Трубы экранные
  21 51х2,5 10,85 46 499,1
  22 51х2,5 10,54 44 463,76
  23 51х2,5 10,57 3 31,71
  24 51х2,5 10,90 3 32,7
  25 51х2,5 11,09 2 22,0
  26 51х2,5 10,92 2 21,84
  27 51х2,5 10,58 3 31,74
  28 51х2,5 10,89 3 32,67
  29 51х2,5 10,38 2 20,76
  30 51х2,5 10,62 2 21,24
Итого: 110 1177,52
Всего на котел 298 1177,52

Существуют различные модификации котлов КЕ 2,5-14, масса трубной системы для разных модификаций различна.

Стоимость комплекта трубной системы котлов КЕ 2,5-14 рассчитывается за килограмм трубы.

Купить трубы котлов КЕ 2,5-14

Завод котельного оборудования производит и реализует трубы котлов раздичных моделей. Купить трубы котлов КЕ  2,5-14 вы можете в нашем электронном магазине сделав заявку он-лайн, либо позвонив по телефону 8-913-258-65-82 в отдел сбыта. Транспортирование труб котлов и другого котельно-вспомогательного оборудования осуществляется автотранспортом, ж/д полувагонами и речным транспортом. Котельный завод поставляет продукцию во все регионы России и Казахстана. Менеджеры отдела сбыта дают консультацию по всем вопросам подбора оборудования и рассчитывают стоимость доставки до вашего региона.

Доставка осуществляется во все районы Томской области, включая: Томск, Колпашево, Асино, Кедровый, Стрежевой, Александровский район, Асиновский район, Бакчарский район, Верхнекетский район, Зырянский район, Каргасокский район, Кожевниковский район, Колпашевский район, Кривошеинский район, Молчановский район, Парабельский район, Первомайский район, Тегульдетский район, Томский район, Чаинский район, Шегарский район, Александровское,  Бакчар, Белый Яр, Зырянское, Каргасок, Кожевниково, Колпашево, Кривошеино, Мельниково,  Молчаново, Парабель, Первомайское, Подгорное, Тегульдет.

3D - тур по модульной котельной

Трубы котлов ДКВР 6,5-13

Трубы котлов ДКВР 6,5-13 поставляется в следующие регионы и города. Показать города доставки

Россия

Алтайский край

  • Алейск
  • Алтайское
  • Баево
  • Барнаул
  • Белокуриха
  • Бийск
  • Благовещенка
  • Волчиха
  • Горняк
  • Заринск
  • Змеиногорск
  • Калманка
  • Камень-на-Оби
  • Кулунда
  • Михайловское
  • Новоалтайск
  • Павловск
  • Поспелиха
  • Ребриха
  • Рубцовск
  • Славгород
  • Тальменка
  • Троицкое
  • Шелаболиха
  • Шипуново
  • Яровое

Амурская область

  • Белогорск
  • Благовещенск
  • Екатеринославка
  • Завитинск
  • Зея
  • Ивановка
  • Константиновка
  • Магдагачи
  • Новобурейский
  • Новокиевский Увал
  • Поярково
  • Прогресс
  • Райчихинск
  • Ромны
  • Свободный
  • Серышево
  • Сковородино
  • Тамбовка
  • Тында
  • Шимановск
  • Экимчан

Архангельская область

  • Архангельск
  • Белушья Губа
  • Березник
  • Вельск
  • Верхняя Тойма
  • Ильинско-Подомское
  • Каргополь
  • Карпогоры
  • Коноша
  • Коряжма
  • Котлас
  • Красноборск
  • Лешуконское
  • Мезень
  • Мирный
  • Новодвинск
  • Няндома
  • Октябрьский
  • Онега
  • Плесецк
  • Северодвинск
  • Сольвычегодск
  • Холмогоры
  • Шенкурск
  • Яренск

Астраханская область

  • Астрахань
  • Ахтубинск
  • Володарский
  • Енотаевка
  • Икряное
  • Камызяк
  • Красный Яр
  • Лиман
  • Нариманов
  • Началово
  • Харабали
  • Черный Яр

Белгородская область

  • Алексеевка
  • Белгород
  • Бирюч
  • Борисовка
  • Валуйки
  • Вейделевка
  • Волоконовка
  • Грайворон
  • Губкин
  • Ивня
  • Короча
  • Красная Яруга
  • Красное
  • Новый Оскол
  • Прохоровка
  • Ракитное
  • Ровеньки
  • Старый Оскол
  • Строитель
  • Чернянка
  • Шебекино

Брянская область

  • Брянск
  • Дятьково
  • Жуковка
  • Злынка
  • Карачев
  • Клетня
  • Климово
  • Клинцы
  • Локоть
  • Мглин
  • Навля
  • Новозыбков
  • Погар
  • Почеп
  • Сельцо
  • Стародуб
  • Сураж
  • Трубчевск
  • Унеча
  • Фокино

Владимирская область

  • Александров
  • Владимир
  • Вязники
  • Гороховец
  • Гусь-Хрустальный
  • Камешково
  • Карабаново
  • Киржач
  • Ковров
  • Кольчугино
  • Лакинск
  • Меленки
  • Муром
  • Петушки
  • Покров
  • Радужный
  • Собинка
  • Судогда
  • Суздаль
  • Юрьев-Польский

Волгоградская область

  • Волгоград
  • Волжский
  • Городище
  • Даниловка
  • Дубовка
  • Елань
  • Жирновск
  • Калач-на-Дону
  • Камышин
  • Котельниково
  • Краснослободск
  • Ленинск
  • Михайловка
  • Николаевск
  • Новоаннинский
  • Палласовка
  • Петров Вал
  • Средняя Ахтуба
  • Суровикино
  • Урюпинск
  • Фролово

Вологодская область

  • Бабаево
  • Белозерск
  • Великий Устюг
  • Верховажье
  • Вожега
  • Вологда
  • Вытегра
  • Грязовец
  • Им Бабушкина
  • Кадников
  • Кадуй
  • Кириллов
  • Кичменгский Городок
  • Красавино
  • Липин Бор
  • Никольск
  • Нюксеница
  • Сокол
  • Сямжа
  • Тарногский Городок
  • Тотьма
  • Устье
  • Устюжна
  • Харовск
  • Чагода
  • Череповец
  • Шексна
  • Шуйское

Воронежская область

  • Анна
  • Бобров
  • Богучар
  • Борисоглебск
  • Бутурлиновка
  • Верхний Мамон
  • Верхняя Хава
  • Воронеж
  • Грибановский
  • Калач
  • Каменка
  • Кантемировка
  • Лиски
  • Новая Усмань
  • Нововоронеж
  • Новохоперск
  • Острогожск
  • Павловск
  • Панино
  • Петропавловка
  • Поворино
  • Подгоренский
  • Рамонь
  • Репьевка
  • Россошь
  • Семилуки
  • Таловая
  • Хохольский
  • Эртиль

Еврейская АО

  • Амурзет
  • Биробиджан
  • Ленинское
  • Облучье
  • Птичник
  • Смидович

Забайкальский край

  • Агинское
  • Акша
  • Александровский Завод
  • Балей
  • Борзя
  • Верх-Усугли
  • Газимурский Завод
  • Забайкальск
  • Калга
  • Карымское
  • Краснокаменск
  • Красный Чикой
  • Кыра
  • Кыра
  • Могойтуй
  • Могоча
  • Нерчинск
  • Нерчинский Завод
  • Нижний Цасучей
  • Оловянная
  • Петровск-Забайкальский
  • Приаргунск
  • Сретенск
  • Тупик
  • Улеты
  • Хилок
  • Чара
  • Чернышевск
  • Чита
  • Шелопугино

Ивановская область

  • Верхний Ландех
  • Вичуга
  • Гаврилов Посад
  • Заволжск
  • Иваново
  • Ильинское-Хованское
  • Кинешма
  • Комсомольск
  • Кохма
  • Лежнево
  • Лух
  • Наволоки
  • Палех
  • Пестяки
  • Плес
  • Приволжск
  • Пучеж
  • Родники
  • Савино
  • Тейково
  • Тейково
  • Фурманов
  • Шуя
  • Южа
  • Юрьевец

Иркутская область

  • Алзамай
  • Ангарск
  • Байкальск
  • Балаганск
  • Бирюсинск
  • Бодайбо
  • Братск
  • Вихоревка
  • Еланцы
  • Железногорск-Илимский
  • Жигалово
  • Залари
  • Зима
  • Иркутск
  • Качуг
  • Киренск
  • Куйтун
  • Нижнеудинск
  • Саянск
  • Свирск
  • Слюдянка
  • Тайшет
  • Тулун
  • Усолье-Сибирское
  • Усть-Илимск
  • Усть-Кут
  • Усть-Уда
  • Черемхово
  • Чунский
  • Шелехов

Калининградская область

  • Багратионовск
  • Балтийск
  • Гвардейск
  • Гурьевск
  • Гусев
  • Зеленоградск
  • Краснознаменск
  • Ладушкин
  • Мамоново
  • Неман
  • Нестеров
  • Озерск
  • Пионерский
  • Полесск
  • Правдинск
  • Светлогорск
  • Светлый
  • Славск
  • Советск
  • Черняховск

Калужская область

  • Балабаново
  • Барятино
  • Белоусово
  • Бетлица
  • Боровск
  • Думиничи
  • Ермолино
  • Жиздра
  • Жуков
  • Износки
  • Калуга
  • Киров
  • Козельск
  • Кондрово
  • Кондрово
  • Кремёнки
  • Людиново
  • Малоярославец
  • Медынь
  • Мещовск
  • Мосальск
  • Обнинск
  • Перемышль
  • Сосенский
  • Спас-Деменск
  • Сухиничи
  • Таруса
  • Ферзиково
  • Хвастовичи
  • Юхнов

Камчатский край

  • Елизово
  • Мильково
  • Никольское
  • Петропавловск-Камчатский
  • Соболево
  • Усть-Большерецк
  • Усть-Камчатск
  • Эссо

Кемеровская область

  • Анжеро-Судженск
  • Белово
  • Березовский
  • Верх-Чебула
  • Гурьевск
  • Ижморский
  • Калтан
  • Кемерово
  • Киселевск
  • Крапивинский
  • Краснобродский
  • Ленинск-Кузнецкий
  • Мариинск
  • Междуреченск
  • Мыски
  • Новокузнецк
  • Осинники
  • Полысаево
  • Прокопьевск
  • Промышленная
  • Салаир
  • Тайга
  • Таштагол
  • Тисуль
  • Топки
  • Тяжинский
  • Юрга
  • Яшкино
  • Яя

Кировская область

  • Белая Холуница
  • Верхошижемье
  • Вятские Поляны
  • Даровской
  • Зуевка
  • Кикнур
  • Кильмезь
  • Киров
  • Кирово-Чепецк
  • Кирс
  • Котельнич
  • Кумены
  • Ленинское
  • Луза
  • Малмыж
  • Мураши
  • Нагорск
  • Нолинск
  • Омутнинск
  • Оричи
  • Орлов
  • Свеча
  • Слободской
  • Советск
  • Сосновка
  • Уржум
  • Фаленки
  • Юрья
  • Яранск

Костромская область

  • Антропово
  • Боговарово
  • Буй
  • Волгореченск
  • Вохма
  • Галич
  • Георгиевское
  • Кадый
  • Кологрив
  • Кострома
  • Красное на Волге
  • Макарьев
  • Мантурово
  • Нерехта
  • Нея
  • Островское
  • Павино
  • Парфеньево
  • Поназырево
  • Пыщуг
  • Солигалич
  • Судиславль
  • Сусаннино
  • Чухлома
  • Шарья

Краснодарский край

  • Абинск
  • Анапа
  • Апшеронск
  • Белореченск
  • Геленджик
  • Горячий Ключ
  • Гулькевичи
  • Динская
  • Ейск
  • Каневская
  • Кореновск
  • Краснодар
  • Крымск
  • Курганинск
  • Кущевская
  • Лабинск
  • Ленинградская
  • Новокубанск
  • Новороссийск
  • Павловская
  • Полтавская
  • Приморско-Ахтарск
  • Славянск-на-Кубани
  • Сочи
  • Староминская
  • Темрюк
  • Тимашевск
  • Тихорецк
  • Туапсе
  • Усть-Лабинск
  • Хадыженск

Красноярский край

  • Абан
  • Агинское
  • Ачинск
  • Березовка
  • Боготол
  • Богучаны
  • Большая Мурта
  • Бородино
  • Дзержинское
  • Дивногорск
  • Емельяново
  • Енисейск
  • Ермаковское
  • Заозерный
  • Иланский
  • Канск
  • Каратузское
  • Кодинск
  • Козулька
  • Красноярск
  • Курагино
  • Лесосибирск
  • Назарово
  • Нижний Ингаш
  • Норильск
  • Сосновоборск
  • Тасеево
  • Ужур
  • Уяр
  • Шарыпово
  • Шушенское

Курганская область

  • Альменево
  • Белозерское
  • Варгаши
  • Глядянское
  • Далматово
  • Звериноголовское
  • Каргаполье
  • Катайск
  • Кетово
  • Курган
  • Куртамыш
  • Лебяжье
  • Макушино
  • Мишкино
  • Мокроусово
  • Петухово
  • Половинное
  • Сафакулево
  • Целинное
  • Частоозерье
  • Шадринск
  • Шатрово
  • Шумиха
  • Щучье
  • Юргамыш

Курская область

  • Белая
  • Большое Солдатское
  • Глушково
  • Горшечное
  • Дмитриев-Льговский
  • Железногорск
  • Касторное
  • Конышевка
  • Коренево
  • Курск
  • Курчатов
  • Кшенский
  • Льгов
  • Мантурово
  • Медвенка
  • Обоянь
  • Поныри
  • Пристень
  • Прямицыно
  • Рыльск
  • Солнцево
  • Суджа
  • Тим
  • Фатеж
  • Хомутовка
  • Черемисиново
  • Щигры

Ленинградская область

  • Бокситогорск
  • Волосово
  • Волхов
  • Всеволожск
  • Выборг
  • Гатчина
  • Кингисепп
  • Кириши
  • Кировск
  • Лодейное Поле
  • Ломоносов
  • Луга
  • Подпорожье
  • Приозерск
  • Санкт-Петербург
  • Сланцы
  • Сосновый Бор
  • Тихвин
  • Тосно

Липецкая область

  • Грязи
  • Данков
  • Добринка
  • Долгоруково
  • Елец
  • Задонск
  • Измалково
  • Красное
  • Лебедянь
  • Лев Толстой
  • Липецк
  • Становое
  • Тербуны
  • Усмань
  • Хлевное
  • Чаплыгин

Магаданская область

  • Магадан
  • Ола
  • Омсукчан
  • Палатка
  • Сеймчан
  • Сусуман
  • Усть-Омчуг
  • Эвенск
  • Ягодное

Московская область

  • Воскресенск
  • Домодедово
  • Егорьевск
  • Клин
  • Коломна
  • Красногорск
  • Люберцы
  • Москва
  • Мытищи
  • Ногинск
  • Одинцово
  • Орехово-Зуево
  • Подольск
  • Пушкино
  • Раменское
  • Сергиев Посад
  • Серпухов
  • Химки
  • Чехов
  • Щелково

Мурманская область

  • Апатиты
  • Заполярный
  • Кандалакша
  • Кировск
  • Ковдор
  • Кола
  • Ловозеро
  • Мончегорск
  • Мурманск
  • Никель
  • Оленегорск
  • Полярные Зори
  • Умба

Ненецкий АО

  • Искателей
  • Нарьян-Мар

Нижегородская область

  • Арзамас
  • Балахна
  • Богородск
  • Бор
  • Выкса
  • Городец
  • Дзержинск
  • Заволжье
  • Кстово
  • Кулебаки
  • Лукоянов
  • Лысково
  • Навашино
  • Нижний Новгород
  • Павлово
  • Первомайск
  • Семенов
  • Сергач
  • Урень
  • Чкаловск
  • Шахунья

Новгородская область

  • Батецкий
  • Боровичи
  • Валдай
  • Великий Новгород
  • Волот
  • Демянск
  • Крестцы
  • Любытино
  • Малая Вишера
  • Марево
  • Мошенское
  • Окуловка
  • Парфино
  • Пестово
  • Поддорье
  • Сольцы
  • Старая Русса
  • Хвойная
  • Холм
  • Чудово
  • Шимск

Новосибирская область

  • Баган
  • Барабинск
  • Бердск
  • Болотное
  • Венгерово
  • Довольное
  • Здвинск
  • Искитим
  • Карасук
  • Каргат
  • Колывань
  • Коченево
  • Кочки
  • Краснозерское
  • Куйбышев
  • Купино
  • Кыштовка
  • Маслянино
  • Новосибирск
  • Обь
  • Ордынское
  • Северное
  • Сузун
  • Татарск
  • Тогучин
  • Убинское
  • Усть-Тарка
  • Чаны
  • Черепаново
  • Чистоозерное
  • Чулым

Омская область

  • Азово
  • Большеречье
  • Большие Уки
  • Горьковское
  • Знаменское
  • Исилькуль
  • Калачинск
  • Колосовка
  • Кормиловка
  • Крутинка
  • Любинский
  • Марьяновка
  • Муромцево
  • Называевск
  • Нижняя Омка
  • Одесское
  • Оконешниково
  • Омск
  • Павлоградка
  • Полтавка
  • Ростовка
  • Русская Поляна
  • Саргатское
  • Седельниково
  • Таврическое
  • Тара
  • Тевриз
  • Тюкалинск
  • Усть-Ишим
  • Черлак
  • Шербакуль

Оренбургская область

  • Абдулино
  • Адамовка
  • Акбулак
  • Асекеево
  • Беляевка
  • Бугуруслан
  • Бузулук
  • Гай
  • Домбаровский
  • Илек
  • Кувандык
  • Медногорск
  • Новоорск
  • Новосергиевка
  • Новотроицк
  • Октябрьское
  • Оренбург
  • Орск
  • Первомайский
  • Переволоцкий
  • Пономаревка
  • Сакмара
  • Саракташ
  • Светлый
  • Соль-Илецк
  • Сорочинск
  • Ташла
  • Тоцкое
  • Тюльган
  • Шарлык
  • Ясный

Орловская область

  • Болхов
  • Верховье
  • Глазуновка
  • Дмитровск
  • Долгое
  • Залегощь
  • Змиевка
  • Знаменское
  • Колпна
  • Корсаково
  • Красная Заря
  • Кромы
  • Ливны
  • Малоархангельск
  • Мценск
  • Нарышкино
  • Новосиль
  • Орел
  • Сосково
  • Тросна
  • Хомутово
  • Хотынец
  • Шаблыкино

Пензенская область

  • Башмаково
  • Беково
  • Белинский
  • Бессоновка
  • Вадинск
  • Городище
  • Земетчино
  • Исса
  • Каменка
  • Колышлей
  • Кондоль
  • Кузнецк
  • Лопатино
  • Лунино
  • Малая Сердоба
  • Мокшан
  • Наровчат
  • Неверкино
  • Нижний Ломов
  • Никольск
  • Пачелма
  • Пенза
  • Русский Камешкир
  • Сердобск
  • Сосновоборск
  • Спасск
  • Сурск
  • Тамала
  • Шемышейка

Пермский край

  • Александровск
  • Барда
  • Березовка
  • Верещагино
  • Гайны
  • Горнозаводск
  • Гремячинск
  • Губаха
  • Добрянка
  • Ильинский
  • Кизел
  • Красновишерск
  • Краснокамск
  • Кудымкар
  • Куеда
  • Кунгур
  • Лысьва
  • Нытва
  • Октябрьский
  • Орда
  • Оса
  • Оханск
  • Очер
  • Пермь
  • Соликамск
  • Суксун
  • Усолье
  • Чайковский
  • Чернушка
  • Чусовой

Приморский край

  • Анучино
  • Артем
  • Артем
  • Большой Камень
  • Владивосток
  • Владимиро-Александровское
  • Вольно-Надеждинское
  • Дальнереченск
  • Дальнереченск
  • Кавалерово
  • Камень-Рыболов
  • Кировский
  • Лазо
  • Лесозаводск
  • Лучегорск
  • Михайловка
  • Находка
  • Новопокровка
  • Партизанск
  • Пограничный
  • Покровка
  • Славянка
  • Спасск-Дальний
  • Терней
  • Уссурийск
  • Хороль
  • Черниговка
  • Чугуевка
  • Яковлевка

Псковская область

  • Бежаницы
  • Великие Луки
  • Гдов
  • Дедовичи
  • Дно
  • Красногородск
  • Кунья
  • Локня
  • Невель
  • Новоржев
  • Новосокольники
  • Опочка
  • Остров
  • Палкино
  • Печоры
  • Плюсса
  • Порхов
  • Псков
  • Пустошка
  • Пушкинские Горы
  • Пыталово
  • Себеж
  • Струги Красные
  • Усвяты

Республика Адыгея

  • Адыгейск
  • Гиагинская
  • Кошехабль
  • Красногвардейское
  • Майкоп
  • Понежукай
  • Тахтамукай
  • Тульский
  • Шовгеновский

Республика Алтай

  • Горно-Алтайск
  • Кош-Агач
  • Майма
  • Онгудай
  • Турочак
  • Улаган
  • Усть-Кан
  • Усть-Кокса
  • Чемал
  • Чоя
  • Шебалино

Республика Башкортостан

  • Агидель
  • Архангельское
  • Баймак
  • Белебей
  • Белорецк
  • Бирск
  • Благовещенск
  • Буздяк
  • Давлеканово
  • Дюртюли
  • Иглино
  • Ишимбай
  • Красноусольский
  • Кумертау
  • Мелеуз
  • Месягутово
  • Нефтекамск
  • Октябрьский
  • Раевский
  • Салават
  • Сибай
  • Стерлитамак
  • Толбазы
  • Туймазы
  • Уфа
  • Учалы
  • Чекмагуш
  • Чишмы
  • Янаул

Республика Бурятия

  • Бабушкин
  • Багдарин
  • Баргузин
  • Бичура
  • Гусиноозерск
  • Заиграево
  • Закаменск
  • Иволгинск
  • Кабанск
  • Кижинга
  • Курумкан
  • Кырен
  • Кяхта
  • Мухоршибирь
  • Нижнеангарск
  • Орлик
  • Петропавловка
  • Северобайкальск
  • Сосново-Озерское
  • Таксимо
  • Тарбагатай
  • Турунтаево
  • Улан-Удэ
  • Хоринск

Республика Дагестан

  • Акуша
  • Бабаюрт
  • Ботлих
  • Буйнакск
  • Дагестанские Огни
  • Дербент
  • Избербаш
  • Карабудахкент
  • Каспийск
  • Кизилюрт
  • Кизляр
  • Махачкала
  • Тарумовка
  • Хасавюрт
  • Южно-Сухокумск

Республика Ингушетия

  • Джейрах
  • Карабулак
  • Магас
  • Малгобек
  • Назрань
  • Орджоникидзевская

Республика Кабардино-Балкария

  • Анзорей
  • Баксан
  • Залукокоаже
  • Кашхатау
  • Майский
  • Нальчик
  • Нарткала
  • Прохладный
  • Терек
  • Тырныауз
  • Чегем

Республика Калмыкия

  • Большой Царын
  • Городовиковск
  • Ики-Бурул
  • Кетченеры
  • Комсомольский
  • Лагань
  • Малые Дербеты
  • Приютное
  • Садовое
  • Троицкое
  • Цаган Аман
  • Элиста
  • Яшалта
  • Яшкуль

Республика Карелия

  • Беломорск
  • Калевала
  • Кемь
  • Кондопога
  • Костомукша
  • Лахденпохья
  • Лоухи
  • Медвежьегорск
  • Муезерский
  • Олонец
  • Петрозаводск
  • Питкяранта
  • Пряжа
  • Пудож
  • Сегежа
  • Сортавала
  • Суоярви

Республика Коми

  • Айкино
  • Визинга
  • Воркута
  • Вуктыл
  • Выльгорт
  • Емва
  • Ижма
  • Инта
  • Койгородок
  • Корткерос
  • Кослан
  • Микунь
  • Объячево
  • Печора
  • Сосногорск
  • Сыктывкар
  • Троицко-Печорск
  • Усинск
  • Усть-Кулом
  • Усть-Цильма
  • Ухта

Республика Марий Эл

  • Волжск
  • Звенигово
  • Йошкар-Ола
  • Килемары
  • Козьмодемьянск
  • Куженер
  • Мари-Турек
  • Медведево
  • Морки
  • Новый Торъял
  • Оршанка
  • Параньга
  • Сернур
  • Советский
  • Юрино

Республика Мордовия

  • Ардатов
  • Атюрьево
  • Атяшево
  • Большие Березники
  • Ельники
  • Зубова Поляна
  • Инсар
  • Кадошкино
  • Кемля
  • Ковылкино
  • Краснослободск
  • Лямбирь
  • Ромоданово
  • Рузаевка
  • Саранск
  • Старое Шайгово
  • Темников
  • Теньгушево
  • Торбеево
  • Чамзинка

Республика Саха (Якутия)

  • Алдан
  • Амга
  • Батагай
  • Батагай-Алыта
  • Белая Гора
  • Бердигестях
  • Борогонцы
  • Верхневилюйск
  • Верхоянск
  • Вилюйск
  • Депутатский
  • Жиганск
  • Зырянка
  • Ленск
  • Майя
  • Мирный
  • Намцы
  • Нерюнгри
  • Нюрба
  • Олекминск
  • Оленек
  • Покровск
  • Сангар
  • Саскылах
  • Среднеколымск
  • Сунтар
  • Тикси
  • Томмот
  • Удачный
  • Усть-Мая
  • Усть-Нера
  • Хандыга
  • Хону
  • Черский
  • Чокурдах
  • Чурапча
  • Ытык-Кюель
  • Якутск

Республика Северная Осетия — Алания

  • Алагир
  • Ардон
  • Беслан
  • Владикавказ
  • Дигора
  • Моздок
  • Октябрьское
  • Чикола
  • Эльхотово

Республика Татарстан

  • Агрыз
  • Азнакаево
  • Аксубаево
  • Актаныш
  • Алексеевское
  • Альметьевск
  • Апастово
  • Арск
  • Бавлы
  • Базарные Матаки
  • Балтаси
  • Богатые Сабы
  • Болгар
  • Бугульма
  • Буинск
  • Высокая Гора
  • Елабуга
  • Заинск
  • Зеленодольск
  • Казань
  • Кукмор
  • Лаишево
  • Лениногорск
  • Мамадыш
  • Менделеевск
  • Мензелинск
  • Муслюмово
  • Набережные Челны
  • Нижнекамск
  • Нурлат
  • Пестрецы
  • Рыбная Слобода
  • Сарманово
  • Тетюши
  • Уруссу
  • Черемшан
  • Чистополь

Республика Тыва (Тува)

  • Ак-Довурак
  • Бай-Хаак
  • Каа-Хем
  • Кунгуртуг
  • Кызыл
  • Кызыл-Мажалык
  • Мугур-Аксы
  • Самагалтай
  • Сарыг-Сеп
  • Суг-Аксы
  • Тоора-Хем
  • Туран
  • Тээли
  • Хандагайты
  • Хову-Аксы
  • Чаа-Холь
  • Чадан
  • Шагонар
  • Эрзин

Республика Удмуртия

  • Алнаши
  • Балезино
  • Вавож
  • Воткинск
  • Глазов
  • Грахово
  • Дебесы
  • Завьялово
  • Игра
  • Ижевск
  • Камбарка
  • Каракулино
  • Кез
  • Кизнер
  • Киясово
  • Красногорское
  • Малая Пурга
  • Можга
  • Сарапул
  • Селты
  • Сигаево
  • Ува
  • Шаркан
  • Юкаменское
  • Якшур-Бодья
  • Яр

Республика Хакасия

  • Абаза
  • Абакан
  • Аскиз
  • Белый Яр
  • Бея
  • Боград
  • Копьево
  • Саяногорск
  • Сорск
  • Таштып
  • Усть-Абакан
  • Черногорск
  • Шира

Республика Чечня

  • Аргун
  • Ачхой-Мартан
  • Ведено
  • Грозный
  • Гудермес
  • Знаменское
  • Итум-Кале
  • Курчалой
  • Наурская
  • Ножай-Юрт
  • Серноводское
  • Урус-Мартан
  • Шали
  • Шарой
  • Шатой
  • Шелковская

Республика Чувашия

  • Алатырь
  • Аликово
  • Батырево
  • Вурнары
  • Ибреси
  • Канаш
  • Козловка
  • Комсомольское
  • Красноармейское
  • Красные Четаи
  • Кугеси
  • Мариинский Посад
  • Моргауши
  • Новочебоксарск
  • Порецкое
  • Урмары
  • Цивильск
  • Чебоксары
  • Шемурша
  • Шумерля
  • Ядрин
  • Яльчики
  • Янтиково

Ростовская область

  • Азов
  • Аксай
  • Багаевская
  • Батайск
  • Белая Калитва
  • Веселый
  • Вешенская
  • Волгодонск
  • Глубокий
  • Гуково
  • Егорлыкская
  • Зверево
  • Зерноград
  • Зимовники
  • Каменоломни
  • Константиновск
  • Красный Сулин
  • Матвеев Курган
  • Миллерово
  • Морозовск
  • Новочеркасск
  • Новошахтинск
  • Обливская
  • Орловский
  • Песчанокопское
  • Пролетарск
  • Ростов-на-Дону
  • Сальск
  • Семикаракорск
  • Таганрог
  • Тарасовский
  • Тацинская
  • Усть-Донецкий
  • Целина
  • Цимлянск
  • Чалтырь
  • Чертково
  • Шахты

Рязанская область

  • Александро-Невский
  • Ермишь
  • Захарово
  • Кадом
  • Кораблино
  • Милославское
  • Михайлов
  • Пителино
  • Пронск
  • Путятино
  • Рыбное
  • Ряжск
  • Рязань
  • Сапожок
  • Сараи
  • Сасово
  • Скопин
  • Спас-Клепики
  • Спасск-Рязанский
  • Старожилово
  • Ухолово
  • Чучково
  • Шацк
  • Шилово

Самарская область

  • Алексеевка
  • Безенчук
  • Богатое
  • Большая Глушица
  • Большая Черниговка
  • Елховка
  • Жигулевск
  • Исаклы
  • Камышла
  • Кинель
  • Кинель-Черкассы
  • Клявлино
  • Кошки
  • Красноармейское
  • Красный Яр
  • Нефтегорск
  • Октябрьск
  • Отрадный
  • Пестравка
  • Похвистнево
  • Похвистнево
  • Приволжье
  • Самара
  • Сергиевск
  • Сызрань
  • Тольятти
  • Хворостянка
  • Чапаевск
  • Челно-Вершины
  • Шентала
  • Шигоны

Саратовская область

  • Александров Гай
  • Аркадак
  • Аткарск
  • Базарный Карабулак
  • Балаково
  • Балашов
  • Балтай
  • Вольск
  • Воскресенское
  • Горный
  • Дергачи
  • Духовницкое
  • Екатериновка
  • Ершов
  • Ивантеевка
  • Калининск
  • Красноармейск
  • Красный Кут
  • Лысые Горы
  • Маркс
  • Мокроус
  • Новоузенск
  • Новые Бурасы
  • Озинки
  • Перелюб
  • Петровск
  • Питерка
  • Пугачев
  • Ровное
  • Романовка
  • Ртищево
  • Самойловка
  • Саратов
  • Степное
  • Татищево
  • Турки
  • Хвалынск
  • Энгельс

Сахалинская область

  • Александровск-Сахалинский
  • Анива
  • Долинск
  • Корсаков
  • Курильск
  • Макаров
  • Невельск
  • Ноглики
  • Оха
  • Поронайск
  • Северо-Курильск
  • Смирных
  • Томари
  • Тымовское
  • Углегорск
  • Холмск
  • Шахтерск
  • Южно-Курильск
  • Южно-Сахалинск

Свердловская область

  • Алапаевск
  • Артемовский
  • Асбест
  • Березовский
  • Богданович
  • Верхняя Салда
  • Екатеринбург
  • Заречный
  • Ирбит
  • Каменск-Уральский
  • Камышлов
  • Карпинск
  • Качканар
  • Красноуральск
  • Красноуфимск
  • Кушва
  • Невьянск
  • Нижний Тагил
  • Нижняя Салда
  • Нижняя Тура
  • Первоуральск
  • Ревда
  • Реж
  • Североуральск
  • Серов
  • Среднеуральск
  • Сухой Лог
  • Сысерть
  • Тавда
  • Туринск

Смоленская область

  • Велиж
  • Вязьма
  • Гагарин
  • Глинка
  • Демидов
  • Десногорск
  • Дорогобуж
  • Духовщина
  • Ельня
  • Ершичи
  • Кардымово
  • Красный
  • Монастырщина
  • Новодугино
  • Починок
  • Рославль
  • Рудня
  • Сафоново
  • Смоленск
  • Сычевка
  • Темкино
  • Угра
  • Хиславичи
  • Холм-Жирковский
  • Шумячи
  • Ярцево

Ставропольский край

  • Арзгир
  • Благодарный
  • Буденновск
  • Георгиевск
  • Грачевка
  • Дивное
  • Донское
  • Ессентуки
  • Ессентукская
  • Железноводск
  • Зеленокумск
  • Изобильный
  • Ипатово
  • Кисловодск
  • Кочубеевское
  • Красногвардейское
  • Курсавка
  • Левокумское
  • Лермонтов
  • Минеральные Воды
  • Михайловск
  • Невинномысск
  • Нефтекумск
  • Новоалександровск
  • Новопавловск
  • Новоселицкое
  • Пятигорск
  • Светлоград
  • Ставрополь
  • Степное

Тамбовская область

  • Бондари
  • Гавриловка 2-я
  • Дмитриевка
  • Жердевка
  • Знаменка
  • Инжавино
  • Кирсанов
  • Котовск
  • Мичуринск
  • Мордово
  • Моршанск
  • Мучкапский
  • Первомайский
  • Петровское
  • Пичаево
  • Рассказово
  • Ржакса
  • Сатинка
  • Сосновка
  • Староюрьево
  • Тамбов
  • Токарёвка
  • Уварово
  • Умёт

Тверская область

  • Андреаполь
  • Бежецк
  • Бологое
  • Весьегонск
  • Вышний Волочек
  • Западная Двина
  • Зубцов
  • Калязин
  • Кашин
  • Кимры
  • Конаково
  • Кувшиново
  • Лихославль
  • Максатиха
  • Нелидово
  • Осташков
  • Ржев
  • Селижарово
  • Спирово
  • Старица
  • Тверь
  • Торжок
  • Торопец
  • Удомля

Томская область

  • Александровское
  • Асино
  • Бакчар
  • Белый Яр
  • Зырянское
  • Каргасок
  • Кедровый
  • Кожевниково
  • Колпашево
  • Кривошеино
  • Мельниково
  • Молчаново
  • Парабель
  • Первомайское
  • Подгорное
  • Стрежевой
  • Тегульдет
  • Томск

Тульская область

  • Алексин
  • Архангельское
  • Белев
  • Богородицк
  • Болохово
  • Венев
  • Донской
  • Дубна
  • Ефремов
  • Заокский
  • Кимовск
  • Киреевск
  • Куркино
  • Ленинский
  • Липки
  • Новомосковск
  • Одоев
  • Плавск
  • Суворов
  • Теплое
  • Тула
  • Узловая
  • Щекино
  • Ясногорск

Тюменская область

  • Абатское
  • Армизонское
  • Аромашево
  • Бердюжье
  • Большое Сорокино
  • Вагай
  • Викулово
  • Голышманово
  • Заводоуковск
  • Исетское
  • Ишим
  • Казанское
  • Нижняя Тавда
  • Омутинское
  • Сладково
  • Тобольск
  • Тюмень
  • Уват
  • Упорово
  • Юргинское
  • Ялуторовск
  • Ярково

Ульяновская область

  • Базарный Сызган
  • Барыш
  • Большое Нагаткино
  • Вешкайма
  • Димитровград
  • Инза
  • Ишеевка
  • Карсун
  • Кузоватово
  • Майна
  • Николаевка
  • Новая Малыкла
  • Новоспасское
  • Павловка
  • Радищево
  • Сенгилей
  • Старая Кулатка
  • Старая Майна
  • Сурское
  • Тереньга
  • Ульяновск
  • Чердаклы

Хабаровский край

  • Амурск
  • Аян
  • Бикин
  • Ванино
  • Вяземский
  • Им. Полины Осипенко
  • Комсомольск-на-Амуре
  • Николаевск-на-Амуре
  • Охотск
  • Переяславка
  • Советская Гавань
  • Солнечный
  • Троицкое
  • Хабаровск
  • Чегдомын
  • Чумикан

Ханты-Мансийский АО — Югра

  • Белоярский
  • Березово
  • Когалым
  • Лангепас
  • Мегион
  • Междуреченский
  • Нефтеюганск
  • Нижневартовск
  • Нягань
  • Октябрьское
  • Покачи
  • Пыть-Ях
  • Радужный
  • Советский
  • Сургут
  • Урай
  • Ханты-Мансийск
  • Югорск

Челябинская область

  • Аша
  • Бакал
  • Верхний Уфалей
  • Еманжелинск
  • Златоуст
  • Карабаш
  • Карталы
  • Касли
  • Катав-Ивановск
  • Копейск
  • Коркино
  • Куса
  • Кыштым
  • Магнитогорск
  • Миасс
  • Пласт
  • Сатка
  • Сим
  • Троицк
  • Увельский
  • Усть-Катав
  • Чебаркуль
  • Челябинск
  • Южноуральск

Чукотский АО

  • Анадырь
  • Беринговский
  • Билибино
  • Лаврентия
  • Мыс Шмидта
  • Певек
  • Провидения
  • Угольные Копи
  • Эгвекинот

Ямало-Ненецкий АО

  • Аксарка
  • Губкинский
  • Красноселькуп
  • Лабытнанги
  • Мужи
  • Муравленко
  • Надым
  • Новый Уренгой
  • Ноябрьск
  • Салехард
  • Тазовский
  • Тарко-Сале
  • Яр-Сале

Ярославская область

  • Большое Село
  • Борисоглебский
  • Брейтово
  • Гаврилов Ям
  • Любим
  • Мышкин
  • Некрасовское
  • Новый Некоуз
  • Переславль-Залесский
  • Пошехонье
  • Пречистое
  • Ростов Великий
  • Рыбинск
  • Тутаев
  • Углич
  • Ярославль

Казахстан

  • Актау
  • Актобе
  • Алматы
  • Астана
  • Атырау
  • Балхаш
  • Жанаозен
  • Жезказган
  • Караганды
  • Каскелен
  • Кентау
  • Кокшетау
  • Костанай
  • Кульсары
  • Кызылорда
  • Павлодар
  • Петропавловск
  • Рудный
  • Сатпаев
  • Семей
  • Семипалатинск
  • Талдыкорган
  • Тараз
  • Темиртау
  • Туркестан
  • Уральск
  • Усть-Каменогорск
  • Шымкент
  • Экибастуз

ТРУБНАЯ СИСТЕМА (ПОВЕРХНОСТЬ НАГРЕВА) КОТЛА ТИПА ДКВР 6,5 – 13

Трубная система предназначена для замены выработавших свой ресурс элементов поверхностей нагрева котла при капитальном или частичном ремонте.

Трубные системы подразделяются на экранные трубы и конвективную часть.

Экранные поверхности нагрева располагаются в топочной камере котла, в зависимости от типа котла существуют боковые (левый и правый), фронтовой, задний экраны. Конвективные поверхности нагрева (кипятильный пучок труб) располагаются в газоходах котлов. Температура газов на выходе из топки может достигать 1100 ºС. В экранных и конвективных поверхностях нагрева образуется насыщенный пар или вода определенной температуры.

Трубы поверхностей нагрева котла ДКВр 6,5 – 13  изготавливаются согласно требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, соответствующим стандартам, технической документации, техническим требованиям согласно ОСТ 108.030.133-84.

 

Технические характеристики трубной системы котла типа ДКВр 6,5-13

 

позиции

по БиКЗ

Диаметр

Трубы DнхS,

(ГОСТ)

Вес, кг

Количество

Труб на котел, шт

Общая масса труб, кг

ТРУБЫ КОНВЕКТИВНЫЕ

6

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

5,3

48

254,4

7

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

5,4

48

259,2

8

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

5,6

48

268,8

9

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

5,9

48

283,2

10

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

6,3

48

302,4

11

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

6,76

48

324,48

12

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

7,35

48

352,8

13

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

8,08

48

387,84

14

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

8,86

48

425,28

15

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

9,47

48

467,52

16

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

11,6

48

556,8

ИТОГО

528

3882,72

ТРУБЫ ЭКРАННЫЕ

2

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

9,89

36

356,04

3

51х2,5

(8734-75/В 8733-74)

10,1

36

363,6

ИТОГО

72

719,64

ИТОГО НА КОТЕЛ

600

4602,36

 

ВНИМАНИЕ!

 

ВОЗМОЖНА ПОСТАВКА ОПУСКНЫХ И ПЕРЕПУСКНЫХ ТРУБ КОТЛА ДКВр 6,5-13

 

Наименование

№ позиции

по БиКЗ

Диаметр

Трубы DнхS

Вес, кг

Количество

Труб на котел, шт

Общая масса труб, кг

Труба опускная

5

159х4,5

52,5

2

105,0

Труба перепускная

1

108х4,5

10,7

2

21,4

 

Стоимость комплекта трубной системы рассчитывается за килограмм.

Трубы поверхностей нагрева. Ремкомплекты к котлам


Трубы поверхности нагрева (экраны, конвективная часть) для котлов типа ДКВр, ДЕ, КЕ, КВ-ГМ, ПТВМ, ТВГ, НИИСТУ-5.

Для замены выработавших свой ресурс элементов паровых котлов предлагаем Вам ремкомплекты трубных систем. Изготавливаем поверхности нагрева котлов ДКВР, ДЕ, КЕ (ремонтные комплекты кипятильных и экранных труб).

Поверхности нагрева котла делятся на экранные трубы и конвективную часть. Экранные поверхности нагрева состоят из стальных бесшовных труб и располагаются в топочной камере котла, в зависимости от типа котла существуют боковые экраны (левый и правый) и задний экран.

Конвективные поверхности нагрева (кипятильный пучок труб) состоят из стальных бесшовных труб и располагаются в газоходах котлов. В экранных и конвективных поверхностях нагрева образуется насыщенный пар или вода определенной температуры.



  1. Твитнуть

 

Ремкомплекты к котлам ДКВр, ДЕ, КЕ


(ремонтные комплекты кипятильных и экранных труб)

 

Ремонтные комплекты поверхностей нагрева котлов ДКВР, ДЕ, КЕ предназначены для замены выработавших свой ресурс элементов котла при капитальном ремонте.

Технические характеристики ремкомплектов котлов ДКВР, ДЕ, КЕ приведены в таблице.

Котел Масса, кг
Кипятильные трубы Экранные трубы Общий комплект
ДКВр 2,5-13 1524 435 1959
ДКВр 4-13 2355 568 2923
ДКВр 6,5-13 3893 710 4603
ДКВр 10-13 4569 1466 6035
ДКВр 10-23 4650 1500 6150
ДКВр 20-13 6131 2838 8969
ДЕ 4,0-14 1100 1000 2100
ДЕ 6,5-14 1200 1800 3000
ДЕ 10,0-14 2430 2070 4500
ДЕ 16,0-14 3720 2480 6200
ДЕ 25-14 4300 3300 7600
КЕ 2,5-14 1260 1200 2460
КЕ 4,0-14 1900 1300 3200
КЕ 6,5-14 2940 1770 4710
КЕ 10,0-14 4330 2400 6730
КЕ 25,0-14 8602 3775 12377

Технология ремонта конвективных поверхностей нагрева КШ котла П-67 — УКРКРАНЭНЕРГО

В конце 2015 года отделом ТЭС была разработана технология ремонта конвективных поверхностей нагрева конвективной шахты котла П-67 Березовской ГРЭС.

Котел Пп-2650-255 (П-67) предназначен для работы на Березовских углях Канско -Ачинского месторождения в блоке с турбиной К-800-240-5 мощностью 800 МВт.

Котел сверхкритического давления, с однократным промперегревом, прямоточный, однокорпусной, Т-образной компоновки. с уравновешенной тягой, с твердым шлакоудалением, в газоплотном исполнении. Каркасы здания и котла совмещены. Котел подвешивается к хребтовым балкам, которые опираются через промежуточные металлоконструкции на каркас котельного отделения.

Топочная камера открытая, призматическая, квадратного сечения полностью экранированная из плавниковых труб и оборудована щелевыми горелками, установленными на четырех стенах. На выходе из топочной камеры расположен ширмовый пароперегреватель II ступени (ШПП-II). Затем по ходу газов в горизонтальном газоходе расположены ширмовые пароперегреватели третьей и первой ступени (ШПП-III и ШПП-I). Последней поверхностью, расположенной в горизонтальном газоходе, является ширмовый вторичный пароперегреватель (ШВП). В конвективной шахте котла располагаются по ходу газов: конвективный первичный пароперегреватель, конвективный вторичный пароперегреватель и мембранный экономайзер.

Техническая характеристика котла:

Производительность по первичному пару, т/ч                                2650

Температура первичного пара, °С                                                      545

Давление первичного пара, МПа                                                        25

Производительность по вторичному пару, т/ч                                 2186

Температура вторичного пара (на выходе), °С                               542

Давление вторичного пара (на выходе), МПа                                 3,73

Теплота сгорания, ккал/кг                                                                      3780

МЕСТА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ – КОНВЕКТИВНЫЕ ШАХТЫ КОТЛА.

 

Стены КШ

Образованы блоками из плавниковых труб 32x6x48 — 12Х1МФ с вваркой между ними полос 6×24 -12Х1МФ. Шаг труб при этом равен 72 мм.

Стены КШ (кроме боковых со стороны топки) имеют подвески, закрепленные на отм. 106,4 м. Стены КШ со стороны топки переходят в подвесные трубы КШ (ПТШ) размером 76×12 со своими подвесками, также закрепленными на отм. +106,4 м.

Балки жесткости внешних боковых стен подвешены к межхребтовым балкам боковых стен, со стороны топки — к подвесным трубам ВРЧ (ПТВ) и системе соединенных с ними балок, а балки жесткости фронтовых и задних стен крепятся к экранам.

В углах стены КШ соединяются через угловые трубы 36×8 — 12Х1МФ.

Внутри каждой конвективной шахты имеются две перегородки из блоков разделительных стен, выполненных из труб 32x6x48 — 12Х1МФ. Между этими перегородками имеется свободный газоход, по которому газы направляются к мельницам.

 

Конвективная часть пароперегревателя высокого давления (выходная ступень)

Расположена в верхней части обеих конвективных шахт и по высоте состоит из двух ярусов пакетов.

Нижний ярус пакетов (первый по ходу пара) выполнен из труб 38×7, стали 12Х1МФ, а верхний — из труб 36×6,5, стали 12X18h22T. Выходные “ножки” КПП выполнены из труб 45×11, стали 12Х1МФ. Композитные стыки «ножек” с аустенитными трубами выполнены аргонно-дуговой сваркой.

Змеевики КПП — двухзаходные, трубы расположены в шахматном порядке с шагами S1=204 мм и S2=50 мм. Входные камеры из труб 325×50 стали 15Х1М1Ф опущены в зону умеренных температур газов и расположены под верхними пакетами КВП-1. Выходные камеры — из труб 299×60 стали 15Х1М1Ф вынесены в «теплый ящик» над ПРЧ. По ширине конвективной шахты каждый ярус КПП состоит из 4-х пакетов.

Два смежных пакета в каждой полушахте имеют общую входную камеру, а выходные камеры установлены по 1 шт. на каждый пакет.

Движение пара в КПП — по противоточной схеме.

 

Конвективная ступень вторичного пароперегревателя

Состоит из труб 57×4 — 12Х1МФ, включена по пару за паропаровым теплообменником и расположена в конвективных шахтах между ЭКО и КПП. По высоте КВП состоит из 3-х пакетов. Паровой тракт КВП разделен на 8 потоков — по 4 потока в каждой шахте. Входные и выходные камеры на каждом потоке выполнены из труб 465×19 — 12Х1МФ. Все змеевики КВП, а так же КПП опираются на планки, приваренные к подвесным трубам конвективной шахты.

Экономайзер

Выполнен мембранного типа с вваркой полос между трубами. Расположен он в нижней части конвективных шахт и по высоте состоит из двух ярусов пакетов.

Экономайзер по воде разделен на 8 подпотоков, по 4 в каждой шахте. Трубы применены 42×6,5 из стали 20, полосы 4×81 из стали 20.

Каждый подпоток имеет входной коллектор 273×36 — 12Х1МФ и по два выходных — 168×28 — 12X1МФ. От выходных коллекторов идут подвесные трубы сталь — 12Х1МФ в нижней части размером 36×8, а вверху 42×11.

К части этих труб на специальных подвесках подвешены оба яруса змеевиков ЭКО. (К другой части подвешены змеевики КВП и КПП).

Подвесные трубы в «теплом ящике» имеют свои выходные коллекторы 219×36 — 12Х1МФ по два на каждый подпоток ЭКО.

Вид конвективной шахты при монтаже котла.

 

Очистка поверхностей нагрева КШ

Вид на площадки вдоль задней стены конвективной шахты

Технология разработана для ремонта любого яруса или части яруса поверхностей нагрева. При этом нижние пакеты поверхностей нагрева раскрепляются на монтажные приспособления.

Заменяемые части поверхностей нагрева удаляются и подаются через монтажные проемы в фронтовом (заднем) экране КШ.

Основными трудностями при выполнении работ являются крайне стесненные условия работ внутри КШ. Расположение площадок обслуживания вызывает трудности при подаче монтажных блоков в КШ. Ограниченно количество проемов в перекрытиях котельной для подачи блоков с отм.0,00.

Для решения этих проблем была разработана технология подачи блоков с  отм.0,00 при помощи существующего крана КПП-10 с последующей передачей на установленные в местах ремонта монорельсы  для подачи заменяемых  змеевиков к месту установки в конвективной шахте.

Одновременно выполнена реконструкция  площадок обслуживания по фронтовой (задней) стене КШ. Монтажные приспособления  разработаны  из элементов  удобных для сборки в стесненных условиях с учетом сборки на местах вручную.

Таким образом ремонт поверхностей КШ можно производить на любом ярусе не демонтируя поверхности нагрева под ремонтируемыми.

Теплопередача в трубах и использование FluidFlow для понимания этих эффектов.

Теплообмен между жидкостью и окружающей средой трубы является важным аспектом проектирования трубопроводной системы, и компьютерная программа часто является полезным инструментом для понимания эффектов теплопередачи. Добавление или отвод тепла к / от потока потока в трубе может изменить вязкость жидкости, изменить фазовое состояние жидкости, то есть перейти от жидкой фазы к твердой, вызвать кавитацию, это может вызвать замерзание или плавление окружающей среды и в случае потока газа, может вызвать значительные изменения плотности жидкости.

Передача тепла через трубу может быть довольно сложной задачей, которая может усложняться по мере того, как к трубе добавляются такие слои, как изоляция.

Теплопередача должна сочетаться с анализом потока жидкости для достижения точной оценки физических свойств жидкости, связанных с потоком жидкости, таких как плотность, вязкость и поверхностное натяжение жидкости в двухфазном потоке. Кроме того, термодинамика потока жидкости, такая как соотношение пара и жидкости, которое является важным фактором в двухфазном потоке газов и жидкостей, является функцией температуры жидкости.

Теплоотдача трубы в окружающую среду или из нее может происходить посредством одного или комбинации следующих трех известных процессов теплопередачи: конвекции, теплопроводности и излучения.

Конвекция: Это относится к передаче тепловой энергии при движении жидкостей. Конвекционная теплопередача является функцией физических свойств жидкости, скорости жидкости и геометрии системы (диаметра трубы). Трубопровод обычно подвергается одновременной теплопередаче за счет конвекции и теплопроводности.Конвекционный теплообмен можно разделить на два типа; свободный (естественный) или принудительный. Свободная конвекция относится к теплопередаче, которая осуществляется за счет плавучести, то есть происходит из-за естественного движения жидкости, вызванного разницей плотности, вызванной разницей температур. Принудительная конвекция возникает, когда жидкость движется внешним источником, например вентилятором.

Электропроводность: это относится к механизму, посредством которого происходит обмен энергией между жидкостью и стенкой трубы, изоляцией и почвой (если труба находится под землей) из-за прямого контакта.

Излучение: Радиационная теплопередача - это электромагнитная передача энергии от горячей поверхности к более холодной поверхности и представляет собой передачу тепла без физической среды. Хотя радиационная теплопередача часто минимальна для труб короткой длины, это важный аспект анализа теплопередачи наземных линий передачи нефти и газа.

Расчеты теплопередачи труб часто основываются на скорости теплопередачи на погонные метры или футы, а не на площади рассматриваемой длины трубы.При проведении анализа теплопередачи трубы необходимо также учитывать различные диаметры изоляции трубы, то есть внутренняя площадь изоляции ниже, чем внешняя площадь, и эту разницу необходимо учитывать при анализе.

Теплопередача в трубопроводных системах в простейшем виде может быть для одной неизолированной трубы. Однако часто бывает, что труба имеет слой или несколько слоев (изоляция и т. Д.), Что усложняет анализ. На рис. 1 показано поперечное сечение трубы с несколькими концентрическими цилиндрическими слоями.

Где:

Q - скорость теплопередачи (БТЕ / час).

k - теплопроводность материала (btu / h ft F).

R - радиус (футы).

T - температура (F).

L - линейная длина трубы (футы).

Выполнение расчетов теплопередачи труб позволяет проектировщикам лучше понять условия эксплуатации системы и выбрать наиболее подходящую и экономичную толщину изоляции трубы, необходимую для конкретного применения.

Ниже приводится ряд моментов, которые подчеркивают некоторые из основных преимуществ систем изоляционных трубопроводов:

  • Изоляция помогает уменьшить и замедлить передачу тепла в процесс или из него, что, в свою очередь, помогает поддерживать стабильную температуру жидкости, позволяя химическим реакциям протекать нормально и безопасно.
  • Неизолированные трубы допускают неконтролируемый выброс тепловой энергии в атмосферу, на который тратятся миллионы долларов.
  • Изоляция обеспечивает защиту от замерзания.Если бы трубопроводные системы, такие как паровой конденсат, водные растворы, системы пожаротушения, во многих случаях были бы неизолированными, возникла бы вероятность замерзания, что препятствовало бы работе системы. Замерзание также может вызвать выход из строя компонентов в результате расширения воды при замерзании.
  • Изоляция предотвращает конденсацию влаги из воздуха на холодных поверхностях труб, которая может вызвать повреждение окружающих материалов и оборудования.
  • Изоляция также обеспечивает защиту от ожогов.В таких отраслях, как нефтехимия, химические процессы и т. Д., Трубопроводы могут работать при очень высоких температурах и в местах, где персоналу необходим доступ и ежедневная безопасная работа. Таким образом, изоляция труб и фитингов в этих опасных зонах обеспечивает защиту сотрудников, позволяя им безопасно и эффективно работать в этих зонах.
  • Поскольку изоляция препятствует неконтролируемой передаче тепловой энергии по трубам, она снижает непроизводительные потери тепла, что, в свою очередь, снижает непроизводительное потребление энергии и связанные с этим выбросы.

Изоляция систем трубопроводов выполняет важную функцию при эксплуатации нефтегазовых объектов, нефтехимических процессов, химических процессов, нефтеперерабатывающих заводов, а также систем охлажденной воды, систем централизованного теплоснабжения и холодильных установок, и многих других. В некоторых отраслях промышленности на холодильные системы может приходиться значительная часть общих затрат на электроэнергию. Правильный выбор и использование изоляции на этих системах трубопроводов может значительно повысить эффективность системы, при этом ключевыми факторами являются тепловые характеристики и предотвращение конденсации.

Экономическая толщина изоляции

При выборе толщины изоляции для трубопроводных систем важно отметить, что существует предел, выше которого нецелесообразно увеличивать толщину изоляции. Увеличение толщины изоляции уменьшит потери тепла из трубы и, таким образом, даст экономию в плане эксплуатационных расходов. Стоимость изоляции увеличивается с увеличением толщины, и существует оптимальная толщина, когда дальнейшее увеличение не позволяет сэкономить достаточно тепла, чтобы оправдать стоимость.Как правило, чем меньше размер трубы, тем меньше требуется изоляции. Таким образом, хорошо спроектированная и оптимизированная система трубопроводов поможет с экономичным выбором необходимой толщины изоляции.

В FluidFlow доступны различные функции теплопередачи. Помимо выполнения анализа теплопередачи в теплообменниках и т. Д., Анализ теплопередачи в трубах может быть выполнен с использованием ряда различных подходов. Во-первых, можно рассмотреть расчет теплопередачи над землей или подземными трубами.При моделировании наземных сценариев вы можете выполнять расчеты теплопередачи для неизолированных или изолированных труб. Вы можете установить фиксированное изменение температуры по трубе или фиксированную передачу тепловой энергии по трубе.

Артикулы:

  1. Insulation.org.

Естественная конвекция теплопередачи в равномерно нагретой горизонтальной трубе

  • 1.

    Ho CJ, Lin YH (1988) Естественная конвекционная теплопередача холодной воды в эксцентричном горизонтальном цилиндрическом кольцевом пространстве.Trans ASME 110: 894–900

    Артикул Google Scholar

  • 2.

    Martini WR, Churchill SW (1960) Естественная конвекция внутри горизонтального цилиндра. AIChE J 6: 251–257

    Статья Google Scholar

  • 3.

    Brooks IH, Ostrach S (1970) Экспериментальное исследование естественной конвекции в горизонтальном цилиндре. J Fluid Mech 44: 545–561

    Артикул Google Scholar

  • 4.

    Ostrach S, Hantman RG (1981) Естественная конвекция внутри горизонтального цилиндра. Chem Eng Commun 9: 213–243

    Статья Google Scholar

  • 5.

    Ян Х. К., Ян К. Т., Ллойд Дж. Р. (1988) Влияние вращения на естественную конвекцию в горизонтальном цилиндре. AIChE J 34: 1627–1633

    Статья Google Scholar

  • 6.

    Ю.М., Айдемир Н.У., Венарт Дж.С. (1991) Переходная свободная конвекция и термическая стратификация в равномерно нагретых частично заполненных горизонтальных цилиндрических и сферических сосудах.J Therm Sci 1: 114–122

    Статья Google Scholar

  • 7.

    Острач С. (1972) Достижения в области теплопередачи. Academic Press Inc, Лондон, стр. 161

    Google Scholar

  • 8.

    Сарац Х., Коркут О. (1999) Внешняя и внутренняя естественная конвекция массопереноса на цилиндрических трубчатых электродах. J Chem Eng Jpn 32: 130–133

    Статья Google Scholar

  • 9.

    Фарук Б., Гусери С.И. (1982) Ламинарная и турбулентная естественная конвекция в кольцевом пространстве между горизонтальными концентрическими цилиндрами. J Heat Transfer 104: 631–636

    Статья Google Scholar

  • 10.

    Куен Т.Х., Гольдштейн Р.Дж. (1976) Экспериментальное и теоретическое исследование естественной конвекции в кольцевом пространстве между горизонтальными концентрическими цилиндрами. J Fluid Mech 75: 695–719

    Артикул Google Scholar

  • 11.

    Takeuchi M, Cheng KC (1976) Переходная естественная конвекция в горизонтальных цилиндрах с постоянной скоростью охлаждения. Warme-und Stoffubertragung 9: 215–225

    Артикул Google Scholar

  • 12.

    Левич В.Г. (1962) Физико-химическая гидродинамика. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ

    Google Scholar

  • 13.

    Селман Дж. Р., Тобиас К. В. (1978) Измерение массопереноса методом ограничения тока.Adv Chem Eng 10: 212–279

    Google Scholar

  • 14.

    Фенек Э. Дж., Тобиас К. В. (1960) Массоперенос путем свободной конвекции на горизонтальных электродах. Electrochim Acta 2: 311–325

    Статья Google Scholar

  • 15.

    Chung BJ, Eoh JH, Heo JH (2011) Визуализация естественной конвекции на горизонтальном цилиндре. Тепло-массообмен 47: 1445–1452

    Статья Google Scholar

  • 16.

    Chae MS, Chung BJ (2011) Влияние шага на диаметр на естественную конвекцию теплопередачи двух вертикально расположенных горизонтальных цилиндров. Chem Eng Sci 66: 5321–5329

    Статья Google Scholar

  • 17.

    Ko SH, Moon KW, Chung BJ (2006) Применение метода гальваники для исследований теплопередачи с использованием концепции аналогии. Nucl Eng Technol 38: 251–258

    Google Scholar

  • 18.

    Ко Б.Дж., Ли В.Дж., Чанг Б.Дж. (2010) Эксперименты по переносу тепла в условиях турбулентной смешанной конвекции в вертикальном цилиндре с использованием концепции аналогии. Nucl Eng Des 240: 3967–3973

    Артикул Google Scholar

  • 19.

    Chung BJ, Heo JH, Kim MH, Kang GU (2011) Влияние верхней и нижней крышки на естественную конвекцию внутри вертикального цилиндра. Int J Heat Mass Transf 54: 135–141

    Статья МАТЕМАТИКА Google Scholar

  • 20.

    Канг Г.У., Чунг Б.Дж. (2010) Экспериментальное исследование критериев перехода естественной конвекции внутри вертикальной трубы. Int Commun. Heat Mass Transfer 37: 1057–1063

    Статья Google Scholar

  • 21.

    McAdams WH (1954) Теплопередача, 3-е изд. McGraw-Hill, New York, pp 175–177

    Google Scholar

  • 22.

    Морган В.Т. (1975) Общая конвективная теплопередача от гладких круглых цилиндров.Adv Heat Transf 11: 199–210

    Статья Google Scholar

  • 23.

    Coleman HW, Steele WG (1999) Экспериментальный анализ и анализ неопределенностей для инженеров, 2-е изд. Wiley, Лондон

    Google Scholar

  • 24.

    Chung BJ, Ko BJ, Moon DW, Ko SH (2006) Анализ чувствительности экспериментальной методологии по аналогии. В: Материалы 5-го корейско-японского симпозиума по ядерной теплогидравлике и безопасности (NTHAS 5).Чеджу, Корея, стр. 87–93

  • Конвекционные трубки 4 мил: Growers Solution

    Доставка этого товара может занять до 10-14 рабочих дней. Пожалуйста, планируйте соответственно.

    Этот товар доставляется ТОЛЬКО в нижние 48 штатов, международная доставка недоступна.

    Конвекционные трубки диаметром 4 мил идеально подходят для охлаждения теплиц, равномерного рассеивания тепла от печи с нагнетанием горячего воздуха, для улучшенного перемешивания воздуха в теплицах и многого другого. Поликонвекционные трубки Ken-Bar доступны в толщине 4 мил.Полиэтилен прозрачный и защищен сильным ингибитором ультрафиолета. Состав пластика рассчитан на максимальное проникновение света и долговечность в теплице.

    Специальная штамповка. Ken-Bar обеспечивает отверстия подходящего диаметра и расстояние, которые соответствуют спецификациям производителя вентилятора. Правильно спроектированная труба полностью использует мощность вентилятора, равномерно распределяя воздух по всей длине теплицы. Если нам известна длина дома и диаметр вентилятора, мы можем спроектировать трубку по индивидуальному заказу.Положение пуансона можно изменять, как показано ниже, чтобы обеспечить наилучший поток воздуха для каждой ситуации.

    Гарантия. Каждая трубка гарантированно выдерживает производительность вентилятора в кубических футах в минуту. Если возникнет проблема, трубка будет немедленно заменена. Гарантия на трубки толщиной 4 мил составляет 1 год.

    Предлагаемое использование

  • Для вентиляции при охлаждении теплиц.
  • Для равномерного рассеивания тепла от топки с принудительной подачей горячего воздуха.
  • Для улучшенного перемешивания воздуха в теплицах.
  • Для подачи сухого воздуха в теплицы.
  • Обеспечивает мягкую струю вентиляционного воздуха вместо резкой струи воздуха.
  • Для обогрева отдельных участков теплицы, когда не требуется тепло для всего дома.
  • Дополнительная информация

  • Совет по установке:
  • Мы рекомендуем подвешивать трубку к кабелю с помощью трубодержателей.
  • Эти вешалки не проникают в пластик.
  • Подвески состоят из петли белого пластика и стопорное кольцо.
  • Трубчатая петля проходит вокруг наружной поверхности трубы, и крепитс к кабелю с помощью стопорного кольца.
  • вешалки должны находиться на расстоянии 7 футов друг от друга.
  • Вешалки в комплект не входят.
  • Рейтинги клиентов и отзывы

    Оцените этот товар первым!

    Написать отзыв

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Численное исследование конвективного и радиационного теплообмена в трубном кабеле

    Трубный кабель считается важной формой подземных линий электропередачи.Максимальный электрический ток (допустимая нагрузка) силовой кабельной системы в основном зависит от температуры жилы кабеля. Поэтому точный расчет распределения температуры в системе силовых кабелей очень важен для определения допустимой нагрузки кабеля. В настоящей статье характеристики потока жидкости и теплопередачи в трубопроводе переменного тока были численно исследованы с использованием коммерческого кода COMSOL MULTIPHYSICS, основанного на методе конечных элементов (МКЭ). Потери в сердечнике кабеля и потери на вихревые токи в кабеле были связаны для моделирования теплопередачи, а разница в характеристиках теплопередачи с моделью чистой естественной конвекции и радиационно-конвекционной моделью была сравнена и подробно проанализирована.Между тем, для модели радиационной конвекции также обсуждались эффекты, вызванные излучательной способностью поверхности кабеля и внутренней поверхности трубы, а также расположение кабеля в трубе. Во-первых, выявлено, что тепловые потоки излучения и естественной конвекции на поверхности кабеля будут одного порядка величины, и нельзя пренебрегать радиационным теплопереносом на поверхности кабеля. В противном случае допустимая нагрузка кабеля будет занижена. Во-вторых, было обнаружено, что общая скорость теплопередачи на поверхности кабеля увеличивается по мере увеличения излучательной способности поверхности кабеля, и это более заметно для верхнего кабеля.В то время как эффект, вызванный излучательной способностью излучения на внутренней поверхности трубы, будет относительно небольшим. Кроме того, показано, что при падении местоположения кабеля в трубе естественная конвекционная теплопередача будет увеличиваться. Эти результаты будут иметь значение для прогнозирования допустимой нагрузки и оптимальной конструкции трубного кабеля.

    1. Введение

    По мере роста мировой экономики спрос на электроэнергию быстро растет [1]. Подземный силовой кабель считается одним из наиболее распространенных способов передачи электроэнергии в городе [2, 3].Для передачи электроэнергии очень важна допустимая нагрузка кабеля для безопасной эксплуатации кабеля, которая определяется как максимальный ток кабеля. Допустимая нагрузка кабеля обычно ограничивается температурой кабеля. Когда максимальная температура кабеля превышает 90 ° C, срок службы кабеля значительно сокращается [4]. Поэтому важно точно спрогнозировать температуру кабеля, чтобы обеспечить его безопасную и эффективную работу.

    Подземный силовой кабель можно разделить на подземный кабель и кабель трубчатого типа.Прямо заглубленный кабель закапывают непосредственно в почву, и тепло передается в основном за счет теплопроводности. В то время как трубчатый кабель можно дополнительно разделить на трубчатый кабель, траншейный кабель и туннельный кабель, а тепло может передаваться за счет теплопроводности, естественной конвекции и теплового излучения. Традиционный метод расчета допустимой нагрузки подземного кабеля (стандарт IEC [5, 6]) обычно основан на базовой теории теплопередачи или эмпирических экспериментальных корреляциях. Что касается теплопередачи в кабелях трубчатого типа, традиционный метод расчета со стандартом IEC может привести к некоторым отклонениям из-за его внутренних недостатков, когда потребовалось больше констант эмпирической модели [7], а граничные условия были чрезмерно упрощены [8].С развитием компьютерных технологий метод численного моделирования широко используется для прогнозирования температуры и допустимой нагрузки для подземных силовых кабелей, особенно для кабелей, проложенных непосредственно под землей. Например, Ocłoń et al. [9] численно исследовали характеристики теплопередачи в проложенных кабелях с многослойным грунтом, где для моделирования учитывались вариации теплопроводности грунта. Было обнаружено, что влияние теплопроводности грунта на теплопередачу было весьма значительным для подземных кабелей.Затем в их последующем исследовании (Ocłoń et al. [10]) был принят метод оптимизации роя частиц (PSO) для оптимизации поперечного сечения кабеля и были получены оптимальные размеры. Rerak и Ocłoń [11] изучали характеристики теплопередачи проложенных в земле кабелей с помощью метода конечных элементов (МКЭ), где учитывалось влияние температурно-зависимой теплопроводности грунта и материала обратной засыпки. Naskar et al. [12] разработали расчетный код переходных процессов с FEM для трехжильного кабеля, который может быстро и точно предсказать переходное распределение температуры в кабеле.Кроме того, в исследовании Аль-Сауда [13] метод FEM-PSO был использован для оптимизации поперечного сечения трехжильного кабеля, и были получены оптимальные размеры. Rasoulpoor et al. [14] изучали характеристики теплопередачи для подземных кабелей с несимметричным током с помощью метода конечных элементов. В их исследовании источник тепла, производимый кабелем, был соединен, и было обнаружено, что кабели, расположенные параллельно, будут иметь более длительный срок службы. Вышеупомянутые численные исследования в основном были сосредоточены на характеристиках теплопередачи для кабелей, проложенных непосредственно под землей.Что касается трубчатых кабелей, то теплообмен внутри более сложен, и численные исследования относительно немногочисленны. Liang et al. [8] численно исследовали общие характеристики теплопередачи для трубчатых кабелей, где при моделировании учитывались теплопроводность, естественная конвекция и тепловое излучение. Однако в этом исследовании каждый эффект теплопередачи отдельно не анализировался и не сравнивался. Лю и др. [15] численно исследовали характеристики теплопередачи траншейных кабелей с различными числами Рэлея. Было проанализировано местное число Нуссельта в траншее, и было обнаружено, что скорость рассеивания тепла тесно связана с расположением кабеля. Затем Liu et al. Численно исследовали характеристики теплопередачи трилистниковых кабелей, экспонированных на воздухе. [16], где учитывались тепловые излучения между разными кабелями. Было обнаружено, что тепловое излучение будет иметь значительное влияние на распределение температуры и скорости воздуха в кабеле. В этом исследовании не учитывались потери на вихревые токи в кабеле, вызванные переменным током, а также не обсуждалось влияние расположения кабелей.Кроме того, Boukrouche et al. [17] численно и экспериментально исследовали принудительную конвекцию теплопередачи для туннельных кабелей, где в основном обсуждался эффект, вызванный расстоянием между кабелем и стенкой туннеля в условиях турбулентности. Было обнаружено, что, когда кабель приближается к стене туннеля, радиационная теплопередача будет увеличиваться, а конвекционная теплопередача будет уменьшена. Однако в данном исследовании естественная конвекция в туннеле не обсуждалась.

    Основываясь на вышеупомянутом обзоре литературы, он показывает, что многие исследователи изучали характеристики теплопередачи подземных кабелей, особенно кабелей, проложенных непосредственно под землей.Однако до недавнего времени исследований, связанных с трубчатыми кабелями, было относительно немного, и каждый эффект, вызываемый конвекцией и радиационной теплопередачей на рассеивание тепла для кабелей, оставался неясным. Поэтому в настоящем исследовании характеристики потока жидкости и теплопередачи в типичных трубных кабелях были численно исследованы, где потери в сердечнике кабеля и потери на вихревые токи в кабеле были связаны для моделирования теплопередачи. Между тем, разница в характеристиках теплопередачи с моделью чистой естественной конвекции и радиационно-конвекционной моделью была сравнена и подробно проанализирована.Для модели радиационной конвекции также обсуждались эффекты, вызванные излучательной способностью поверхности кабеля и внутренней поверхности трубы, а также расположение кабеля в трубе. Настоящее исследование будет иметь значение для прогнозирования допустимой нагрузки и оптимальной конструкции трубного кабеля.

    2. Физическая модель и метод расчета
    2.1. Физическая модель и геометрические параметры

    В настоящем исследовании длина кабеля намного больше его диаметра. Поэтому теплопередачу в трубчатом кабеле можно упростить как двумерную модель теплопередачи [18, 19].Физическая модель трубчатого кабеля и конструкция кабеля представлены на рисунке 1. На рисунке 1 (а) показано, что трубчатый кабель состоит из трубы из ПВХ и трех одножильных силовых кабелей, а труба из ПВХ заполнена воздухом. На Рисунке 1 (b) показано, что силовой кабель состоит из жилы кабеля, изоляционного слоя, слоя оболочки и внешнего слоя. Типичные геометрические и физические параметры трубчатого кабеля перечислены в таблицах 1 и 2. Когда кабель находится в эксплуатации, тепло потерь Джоуля, возникающих в сердечнике кабеля, и потери на вихревые токи, возникающие в слое оболочки, передаются на поверхность кабеля за счет тепла. проводимость.Затем тепло отводится от поверхности кабеля за счет естественной конвекции и теплового излучения. Для теплового излучения воздух в трубе рассматривается как среда передачи, а поверхность кабеля и внутренняя поверхность трубы считаются диффузно-серыми поверхностями.

    мм [] мм [] ]

    [мм] [мм] [мм] [мм] [мм]

    620 10 150 60.4 120 140 75

    9033 9033 9033 903 903 Материал 903 903 903 901 903 903 903 / (м⋅K)] 7
    Электронная проводимость [См / м] Относительная диэлектрическая проницаемость

    Жила кабеля Медь 400 5. 998 × 10 7 1,0
    Изоляционный слой XLPE 0,286 1,0 × 10 −15 2,5
    Слой оболочки Алюминий 7 1,0
    Внешний слой Полиэтилен 0,280 1,0 × 10 −15 2,5

    1,0 × 10 −16 1,0

    2.2. Управляющие уравнения и вычислительный метод

    В настоящем исследовании трубчатый кабель разделен на твердую область (кабели и труба из ПВХ) и область жидкости (поток воздуха в трубе из ПВХ). Затем для моделирования объединяется теплопередача в твердой и жидкой областях. Что касается твердых областей, теплопередачу можно рассматривать как установившуюся теплопроводность, и основные уравнения следующие: где - теплопроводность твердого материала.- тепловые потери кабеля, которые определяются следующим образом: где σ 1 и - электронная проводимость и полная плотность тока в кабеле, соответственно. Полная плотность тока состоит из плотности тока источника и вихревого тока, которые определяются следующим образом: где,, ω и φ - магнитный векторный потенциал, единица комплексного числа, угловая частота и электрический скалярный потенциал, соответственно.

    Что касается жидкой области, воздушный поток можно рассматривать как установившуюся ламинарную естественную конвекцию внутри, а основные уравнения для массы, количества движения и энергии выглядят следующим образом:

    Непрерывность -

    Импульс - где - вектор скорости. .это плотность воздуха. кинетическая вязкость воздуха. - коэффициент объемного расширения воздуха.

    Энергия - это теплопроводность воздуха. - удельная теплоемкость при постоянном давлении воздуха.

    Граничные условия задаются следующим образом: где λ 1 и λ 2 - теплопроводность наружного слоя трубы из ПВХ и кабеля соответственно. h 1 - эквивалентный коэффициент теплопередачи на внешней поверхности трубы из ПВХ, равный 5 Вт / (м 2 · K).h 2 и h 3 - коэффициенты конвективной теплоотдачи на внутренней поверхности трубы из ПВХ и поверхности кабеля соответственно. T представляет собой температуру почвы, которая зафиксирована на уровне 293 K. Это температура воздуха в трубе. и - коэффициент излучения на внутренней поверхности ПВХ и поверхности кабеля. σ 2 - радиационная постоянная абсолютно черного тела. - эффективное излучение.

    В настоящем исследовании основные уравнения решаются с помощью коммерческого кода COMSOL MULTIPHYSICS, а для вычислений используется решающая программа Pardiso.Консервативные условия потока на границе раздела масс, количества движения и теплопередачи приняты на границах раздела твердое тело-твердое тело и твердое тело-жидкость. Для критериев сходимости все остатки вычислений меньше 10 −3 .

    3. Тест независимости сети и проверка модели

    Сначала был проведен тест независимости сети. Как показано на рисунке 2, для расчетов использовалась самоадаптивная тетраэдрическая сетка. Сетки усиливаются на границе твердой и жидкой областей.Согласно отчету Bu et al., Чтобы улучшить качество сетки вблизи точек контакта между поверхностями кабеля или между поверхностями кабеля и внутренней поверхностью трубы. [20], кабели были уложены друг с другом с очень маленькими зазорами (1,3%) вместо точек контакта между собой. В настоящей работе для испытаний использовались четыре набора сеток, в которых ток жилы кабеля равен 1500 А, а общее количество элементов составляет 9294, 12046, 15762 и 23670 соответственно. Результаты тестирования представлены на рисунке 3.Он показывает, что сетка с общим числом элементов 15762 достаточно хороша для испытания, где максимальная длина элемента сетки составляет 8,1 мм и 0,01 мм для основного потока и пристеночных областей соответственно. Отклонение максимальной температуры кабеля () между сетками с общим числом элементов 15762 и 23670 составляет менее 1%. Поэтому настройки сетки, аналогичные настройкам тестовой сетки с общим числом сеток 15762, использовались для следующих имитаций.



    Впоследствии вычислительная модель и методы были проверены.Поскольку моделирования теплопередачи для трехфазного трубчатого кабеля относительно мало, в настоящем исследовании сначала были выполнены проверки модели теплопроводности кабеля в электромагнитном поле. Была подтверждена теплопроводность трехфазного кабеля, проложенного под землей, и результаты были сопоставлены с результатами, полученными Dai et al. [21] и Hu [22] и рассчитаны методом IEC-60287. Физическая модель для проверки представлена ​​на рисунке 4. Она показывает, что трехфазные кабели были параллельно закопаны в грунт на расстоянии 0.2 м друг от друга. Расстояние от центра кабеля до земли - 1 м. Коэффициент конвективной теплопередачи на поверхности земли составляет 14,74 Вт / (м 2 · K), а температура воздуха поддерживается на уровне 281 К. Кроме того, почва, находящаяся далеко от левой и правой сторон кабелей, считается допустимой. быть адиабатическим, а температура почвы вдали от нижней части кабелей установлена ​​равной 281 K. Типичные геометрические и физические параметры кабеля для валидации перечислены в таблице 3, а теплопроводность почвы установлена ​​равной 1 Вт / (м · К).Результаты расчетов представлены на рисунке 5. Он показывает, что максимальная температура трехфазного кабеля может хорошо согласовываться с данными, сообщенными Dai et al. [21] и Hu [22] и рассчитаны методом IEC, где максимальное отклонение составляет менее 4%. Следовательно, настоящая вычислительная модель и методы будут надежными для моделирования теплопроводности кабеля в электромагнитном поле.

    9033 6

    Геометрические размеры [мм] Теплопроводность [Вт / (м⋅К)] Электронная проводимость [См / м3]
    Радиус жилы кабеля 15. 1 400 5,998 × 10 7
    Радиус изоляционного слоя 22,4 0,286 1,0 × 10 −15
    Толщина слоя оболочки 2,0 3,774 × 10 7
    Толщина внешнего слоя 5,5 0,167 1,0 × 10 −16

    перенос вместе с тепловым излучением в квадратной полости был подтвержден, и результаты были сопоставлены с результатами, представленными Ridouane et al.[23]. Физическая модель для проверки представлена ​​на рисунке 6. Она показывает, что нижняя стенка полости является горячей стенкой, а температура фиксируется на уровне 298,5 К. Верхняя стенка полости является холодной стенкой, а температура фиксируется на уровне 288,5 К. Две боковые стенки заданы адиабатическими, а все стенки полости считаются диффузно-серыми поверхностями. Результаты расчетов представлены в таблице 4. Из нее видно, что числа Нуссельта для естественной конвекции, теплового излучения и общего теплопереноса на верхней стенке могут хорошо согласовываться с числами Ридуана и др.[23]. Максимальное отклонение составляет 13,05%, а большинство отклонений менее 4%. Следовательно, настоящая вычислительная модель и методы будут надежными для моделирования естественной конвекционной теплопередачи в полости, связанной с тепловым излучением.

    75 4,130 Результаты и результаты Электромагнитные потери в кабеле

    Сначала анализируются электромагнитные потери в кабеле переменного тока. В настоящем исследовании эффект дисбаланса, вызванный трехфазными токами, не учитывался [4, 9, 19], и ток сохраняется одинаковым для каждого кабеля.Распределение тока в кабеле показано на Рисунке 7. Он показывает, что при приложении переменного тока к кабелю индуцированный ток будет создаваться в сердечнике кабеля из-за изменения магнитного поля вокруг проводника, что приведет к неоднородности распределение тока в поперечном сечении жилы кабеля и появление скин-эффекта. Из-за скин-эффекта ток будет концентрироваться около поверхности жилы кабеля, что приведет к увеличению сопротивления кабеля. Между тем индуцированный ток будет образовывать замкнутый контур в слое оболочки, а потери на вихревые токи будут происходить внутри.


    Электромагнитные потери в кабеле включают потери в проводнике, возникающие в сердечнике кабеля, и потери на вихревые токи, вызванные индуцированным током. Распределение и вариации электромагнитных потерь в кабеле представлены на рисунке 8. Из рисунка 8 (а) видно, что тепловые потери в сердечнике кабеля неоднородны, которые постепенно увеличиваются в радиальном направлении и достигают максимального значения в кабеле. основная поверхность. Это согласуется с явлением скин-эффекта в сердечнике кабеля.Между тем, в слое оболочки потери на вихревые токи будут возникать из-за наведенного тока. Кроме того, из рисунка 8 (b) видно, что как тепловые потери в сердечнике кабеля, так и потери на вихревые токи увеличиваются по мере увеличения тока в сердечнике кабеля, а потери на вихревые токи относительно невелики.

    4.2. Характеристики теплопередачи в трубчатом кабеле с различными имитационными моделями

    В этом разделе были проанализированы поток жидкости, теплопередача и допустимая нагрузка кабеля в трубчатом кабеле и проведено их сравнение для модели чистой естественной конвекции и модели радиационной конвекции.Распределение скорости и температуры трубчатого кабеля с тепловым излучением и без него представлено на рисунке 9. Он показывает, что скорость воздуха в трубе, смоделированная с помощью модели радиационной конвекции, очевидно, ниже, чем скорость воздуха, смоделированная с помощью модели чистой конвекции. Максимальная скорость воздуха у боковых сторон верхнего кабеля для обеих имитационных моделей. Когда ток в сердечнике кабеля равен 1500 А, максимальная скорость воздуха составляет 0,21 м / с и 0,27 м / с для модели радиационной конвекции и модели чистой конвекции соответственно.Это означает, что естественная конвекция в трубе, смоделированная с помощью модели чистой конвекции, будет выше, чем смоделированная с помощью модели радиационной конвекции. Кроме того, это также показывает, что температура в трубном кабеле, смоделированная с помощью модели радиационной конвекции, ниже, чем температура, смоделированная с помощью модели чистой конвекции. Максимальная температура в трубчатом кабеле находится на сердечнике верхнего кабеля для обеих имитационных моделей. При токе жилы кабеля 1500 А максимальная температура жилы кабеля составляет 315.9 К и 325,0 К для модели радиационной конвекции и модели чистой конвекции соответственно. Это означает, что общая скорость теплопередачи в трубном кабеле для модели радиационной конвекции будет выше, чем для модели чистой конвекции.


    Вариации теплового потока на поверхностях кабеля для радиационно-конвективной модели представлены на рисунке 10. Он показывает, что тепловые потоки на поверхностях кабеля увеличиваются по мере увеличения тока в сердечнике кабеля. Радиационный тепловой поток () и конвективный тепловой поток () на поверхности кабеля одного порядка величины (= 18.4 Вт и = 42,8 Вт при токе жилы кабеля 1500 А). Поэтому нельзя игнорировать радиационную теплопередачу на поверхности кабеля.


    Допустимая нагрузка кабеля - это соответствующий ток в жиле кабеля, когда максимальная температура жилы кабеля достигает 90 ° C (363 K). Вариации максимальной температуры жилы кабеля с тепловым излучением и без него представлены на рисунке 11. Он показывает, что при одинаковом токе в сердечнике кабеля максимальная температура жилы кабеля для модели чистой конвекции явно выше, чем для модели радиационно-конвекции. модель.Это означает, что при тех же условиях эксплуатации общая скорость теплопередачи в трубном кабеле будет недооценена, а допустимая нагрузка кабеля также будет недооценена. В настоящем исследовании допустимая токовая нагрузка верхнего и нижнего кабелей с использованием модели чистой конвекции составляет 2339,2 А и 2597,5 А, соответственно, а допустимая токовая нагрузка верхнего и нижнего кабелей с использованием модели радиационной конвекции составляет 2749,5 А и 2803,2 А, соответственно. . Отклонения допустимой нагрузки кабеля для разных моделей составляют -14.9% и -7,3% для верхнего и нижнего тросов соответственно. Следовательно, при расчете допустимой нагрузки трубчатого кабеля в имитационной модели следует учитывать как естественную конвекцию, так и радиационную теплопередачу на поверхностях кабеля. В противном случае допустимая нагрузка кабеля будет занижена.


    4.3. Влияние коэффициента излучения поверхности и расположения кабеля

    На основании анализа, приведенного выше, видно, что теплообмен на поверхностях кабеля важен как радиационный, так и конвекционный.Поэтому в этом разделе для модели радиационной конвекции обсуждались эффекты, вызванные излучательной способностью поверхности кабеля и внутренней поверхности трубы, а также местоположением кабеля в трубе.

    Вариации максимальной температуры в сердечнике кабеля и теплового потока на поверхности кабеля с поверхностной излучательной способностью представлены на рисунке 12. Из рисунка 12 (a) показано, что при одинаковой излучательной способности внутренней поверхности трубы максимальная температура () в сердечнике кабеля уменьшается по мере увеличения излучательной способности поверхности кабеля, и влияние температуры более заметно на верхний кабель.Это может указывать на то, что общая скорость теплопередачи будет увеличиваться с увеличением, и влияние на общую скорость теплопередачи для верхнего кабеля будет более значительным. Для верхнего кабеля геометрическое сопротивление относительно невелико. Следовательно, влияние поверхностной излучательной способности на радиационную теплопередачу будет значительным. Между тем, при том же разброс максимальной температуры в жиле кабеля по мере изменения несущественный. В настоящем исследовании площадь внутренней поверхности трубы намного больше, чем поверхность кабеля, а поверхностное сопротивление на внутренней поверхности трубы относительно невелико.Следовательно, изменение радиационной теплопередачи в трубопроводе кабеля будет незначительным по мере изменения. Кроме того, из рисунка 12 (b) видно, что по мере увеличения поверхностной излучательной способности тепловой поток излучения () на поверхностях кабеля увеличивается, в то время как тепловой поток естественной конвекции () уменьшается. Поскольку температура кабеля уменьшается по мере увеличения коэффициента излучения поверхности, разница температур воздуха в трубе уменьшается, а тепловой поток естественной конвекции на поверхностях кабеля уменьшается.

    Распределения скорости и температуры в трубном кабеле с разными параметрами представлены на Рисунке 13, где расположение кабеля контролируется, как показано на Рисунке 1 (а). Вот расстояние по вертикали от центра верхнего троса до центра трубы. На Рисунке 13 (а) показано, что скорость воздуха в трубе, очевидно, возрастает по мере уменьшения местоположения кабеля. Когда ток в кабеле равен 1500 А, максимальная скорость воздуха в трубе составляет 0,128 м / с и 0,212 м / с для случая = 75 мм и = -75 мм, соответственно.Это может указывать на то, что естественная конвекция в трубе будет усиливаться при падении местоположения трубы. Между тем, из рисунка 13 (b) видно, что разница температур в сердечнике кабеля относительно мала с разницей. Когда ток жилы кабеля равен 1500 A, максимальная температура находится в сердечнике верхнего кабеля для различных моделей, а максимальная температура жилы кабеля составляет 317,0 K и 315,9 K для случая = 75 мм и = -75 мм, соответственно. При падении местоположения кабеля естественная конвекционная теплопередача в трубе увеличивается, тогда как радиационная теплопередача уменьшается, поскольку геометрическое сопротивление между поверхностями кабеля и внутренней поверхностью трубы увеличивается.Таким образом, при изменении общая скорость теплопередачи в трубчатом кабеле остается практически неизменной. Вариации теплового потока на поверхности кабеля для разных представлены на рисунке 14. Показано, что тепловой поток на поверхности кабеля увеличивается с увеличением тока в сердечнике кабеля. Радиационный тепловой поток () и конвективный тепловой поток () на поверхности кабеля имеют одинаковый порядок величины (= 18,4 Вт и = 42,8 Вт при = -75 мм, когда ток в сердечнике кабеля равен 1500 А). Поэтому нельзя игнорировать радиационную теплопередачу на поверхности кабеля.При падении местоположения кабеля поток тепла естественной конвекции на поверхностях кабеля увеличивается, в то время как поток тепла излучения уменьшается, а общая скорость теплопередачи в трубчатом кабеле практически не изменяется.


    5. Выводы

    В данной статье были численно исследованы характеристики потока жидкости и теплопередачи в типичных трубчатых кабелях с переменным током, где потери в сердечнике кабеля и потери на вихревые токи в кабеле были связаны для теплопередачи. симуляции.Между тем, было проанализировано влияние конвекции и радиационной теплопередачи на поверхность кабеля. Для модели радиационной конвекции также обсуждались эффекты, вызванные излучательной способностью поверхности, а также расположение кабеля в трубе. Основные выводы заключаются в следующем.

    (1) Потери в сердечнике кабеля и потери на вихревые токи будут существовать одновременно в силовом кабеле с переменным током. Тепловые потери в сердечнике кабеля неоднородны, которые постепенно увеличиваются в направлении радиуса, что согласуется с явлением скин-эффекта в сердечнике кабеля.Как потери в сердечнике кабеля, так и потери на вихревые токи увеличиваются по мере увеличения тока в сердечнике кабеля, а потери на вихревые токи относительно невелики.

    (2) Естественная конвекция в трубе, смоделированная с помощью модели чистой конвекции, будет выше, чем смоделированная с помощью модели радиационной конвекции, в то время как общая эффективность теплопередачи в трубном кабеле для модели радиационной конвекции будет выше, чем что для модели чистой конвекции. Радиационный тепловой поток и конвективный тепловой поток на поверхности кабеля имеют одинаковый порядок величины.Поэтому нельзя игнорировать радиационную теплопередачу на поверхности кабеля. В противном случае допустимая нагрузка кабеля будет занижена.

    (3) Для модели радиационной конвекции общая скорость теплопередачи будет увеличиваться по мере увеличения излучательной способности поверхности кабеля (). Влияние на общую скорость теплопередачи для верхнего кабеля было бы более значительным, в то время как влияние излучательной способности внутренней поверхности трубы () относительно невелико. Кроме того, при падении местоположения кабеля поток тепла естественной конвекции на поверхностях кабеля увеличивается, в то время как поток тепла излучения уменьшается, и общая скорость теплопередачи в трубчатом кабеле остается почти неизменной.

    Номенклатура
    903[23] 903

    Результаты
    10 6 0,5 6,267 6,599 12,866
    Текущее моделирование 6,353 6,812
    2,32%

    Ridouane et al. [23] 4 × 10 5 1,0 4,722 11,462 16,183
    Текущее моделирование 5.338 11,883 16,800
    Отклонение 13,05% 3,67% 3,81%

    перенос 903 Наружная температура (K) :
    : Магнитный векторный потенциал (Вт / м)
    : Удельная теплоемкость при постоянном давлении (Дж / (кг · К))
    : Диаметр трубы (м )
    : Диаметр жилы кабеля (м)
    : Диаметр изоляционного слоя (м)
    : Диаметр слоя оболочки (м)
    : м)
    : Расстояние по вертикали от верхнего центра кабеля до центра трубы (м)
    g: Ускорение свободного падения (м / с 2 )
    : Эквивалентное тепло Коэффициент теплопередачи на внешней поверхности трубы из ПВХ (Вт / (м 2 K))
    : Коэффициент конвективной теплопередачи на внутренней поверхности трубы из ПВХ (Вт / (м 2 K))
    : Коэффициент конвективной теплоотдачи на поверхности кабеля (Вт / (м 2 K))
    : Эффективное излучение (Вт / м 2 )
    : Единица комплекса номер
    : Номер Нуссельта
    : Число Нуссельта для теплопередачи естественной конвекцией
    : Эквивалентное число Нуссельта для радиационной теплопередачи : общее количество
    : Число Рэлея
    : Температура (K)
    : Температура воздуха (K)
    :
    Скорость (м / с)
    Греческие буквы
    : Коэффициент объемного расширения воздуха
    : Толщина трубы из ПВХ (м)
    : Коэффициент излучения на поверхности кабеля
    : Коэффициент излучения на внутренней поверхности трубы из ПВХ
    тепла (Вт)
    : Электрический скалярный потенциал (В)
    : Теплопроводность твердого материала (Вт / (мк))
    : Теплопроводность воздуха (Вт / ( мк))
    : Кинетическая вязкость воздуха (м 2 / с)
    : Плотность воздуха (кг / м 3 )
    : Электронная проводимость ( См / м)
    : Константа излучения черного тела
    ω: Угловая частота (рад / с)
    Нижние индексы 9 0316 903 оптимизация роя
    : Кабель
    : Конвекция
    : Fuild
    : Труба
    : Излучение
    :
    PVC: Поливинилхлорид
    XLPE: Сшитый полиэтилен.
    Доступность данных

    В статью включены данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

    Выражение признательности

    Эта работа была финансово поддержана проектом «Исследование и демонстрация применения алгоритма повышения температуры для подземных кабелей (прямая прокладка и прокладка труб)» Государственной сетевой корпорации Китая (SGCC) в рамках гранта 52094018001K.

    Конвективная теплопередача

    Тепловая энергия, передаваемая между поверхностью и движущейся жидкостью с разными температурами, называется конвекцией.

    На самом деле это комбинация диффузии и объемного движения молекул. Вблизи поверхности скорость жидкости мала, и преобладает диффузия. На расстоянии от поверхности объемное движение усиливает влияние и преобладает.

    Конвективная теплопередача может быть

    • принудительной или вспомогательной конвекцией
    • естественной или свободной конвекцией

    принудительной или вспомогательной конвекцией

    принудительной конвекцией, вызванной потоком жидкости внешняя сила, такая как насос, вентилятор или смеситель.

    Естественная или свободная конвекция

    Естественная конвекция вызывается силами плавучести из-за разницы плотности, вызванной колебаниями температуры в жидкости. При нагревании изменение плотности в пограничном слое приведет к тому, что жидкость поднимется и будет заменена более холодной жидкостью, которая также будет нагреваться и подниматься. Это продолжающееся явление называется свободной или естественной конвекцией.

    Процессы кипения или конденсации также называют конвективными процессами теплопередачи.

    • Теплопередача на единицу поверхности посредством конвекции была впервые описана Ньютоном, и это соотношение известно как Закон охлаждения Ньютона .

    Уравнение конвекции может быть выражено как:

    q = h c A dT (1)

    где

    q = тепло, передаваемое за единицу времени (Вт, БТЕ / ч)

    A = площадь теплопередачи поверхности (м 2 , фут 2 )

    ч c = коэффициент конвективной теплопередачи процесса (Вт / (м 2o C, BTU / (фут 2 час) o F))

    dT = разница температур между поверхностью и основной жидкостью ( o C, F)

    Коэффициенты теплопередачи - единицы

    Коэффициенты конвективной теплопередачи

    Коэффициенты конвективной теплопередачи - h c - зависит от типа среды, будь то газ или жидкость, и свойств потока, таких как скорость, вязкость и других свойств, зависящих от потока и температуры.

    Типичные коэффициенты конвективной теплопередачи для некоторых распространенных применений потока жидкости:

    • Свободная конвекция - воздух, газы и сухие пары: 0,5 - 1000 (Вт / (м 2 K))
    • Свободная конвекция - вода и жидкости : 50 - 3000 (Вт / (м 2 K))
    • Принудительная конвекция - воздух, газы и сухие пары: 10 - 1000 (Вт / (м 2 K))
    • Принудительная конвекция - вода и жидкости: 50 - 10000 (Вт / (м 2 K))
    • Принудительная конвекция - жидкие металлы: 5000 - 40000 (Вт / (м 2 K))
    • Кипящая вода: 3.000 - 100,000 (Вт / (м 2 K))
    • Водяной пар конденсата: 5.000 - 100,000 (Вт / (м 2 K))
    Коэффициент конвективной теплопередачи для воздуха

    Конвективная теплопередача коэффициент воздушного потока может быть приблизительно равен

    ч c = 10,45 - v + 10 v 1/2 (2)

    где

    ч c = коэффициент теплопередачи (кКал / м 2 ч ° C)

    v = относительная скорость между поверхностью объекта и воздухом (м / с)

    Начиная с

    1 ккал / м 2 ч ° C = 1.16 Вт / м 2 ° C

    - (2) можно изменить до

    ч cW = 12,12 - 1,16 v + 11,6 v 1/2 (2b)

    где

    h cW = Коэффициент теплопередачи (Вт / м 2 ° C)

    Примечание! - это эмпирическое уравнение, которое может использоваться для скоростей от 2 до 20 м / с.

    Пример - конвективная теплопередача

    Жидкость течет по плоской поверхности размером 1 м на 1 м.Температура поверхности составляет 50 o ° C, температура жидкости 20 o ° C, а коэффициент конвективной теплопередачи составляет 2000 Вт / м 2 ° ° C. Можно рассчитать конвективную теплопередачу между более горячей поверхностью и более холодным воздухом. как

    q = (2000 Вт / (м 2 ° ° C)) ((1 м) (1 м)) ((50 ° ° C) - (20 ° ° C))

    = 60000 ( W)

    = 60 (кВт)

    Расчет конвективной теплопередачи

    Диаграмма конвективной теплопередачи

    Конвективная теплопередача в пенах при ламинарном течении в трубах и трубных пучках

    Реферат

    В настоящем исследовании представлены экспериментальные данные и анализ масштабирования для принудительной конвекции пен и микропены в ламинарном потоке в круглых и прямоугольных трубках, а также в трубных пучках.Пены и микропены - это псевдопластические (разжижающие при сдвиге) двухфазные жидкости, состоящие из плотно упакованных пузырьков диаметром от десятков микрон до нескольких миллиметров. Они нашли применение в процессах разделения, восстановления почв, добычи нефти, обработки воды, пищевых процессах, а также в пожаротушении и в теплообменниках. Во-первых, водные растворы поверхностно-активного вещества Твин 20 с различными концентрациями были использованы для создания микропены с различной пористостью, распределением пузырьков по размеру и реологическими характеристиками.Эти различные микропены протекали в равномерно нагретых круглых трубках разного диаметра, снабженных термопарами. Исследован широкий диапазон тепловых потоков и расходов. Экспериментальные данные сравнивались с аналитическими и полуэмпирическими выражениями, полученными и подтвержденными для однофазных степенных жидкостей. Эти корреляции были распространены на двухфазные пены путем определения числа Рейнольдса на основе эффективной вязкости и плотности микропены. Однако местные числа Нуссельта и Прандтля были определены на основе удельной теплоемкости и теплопроводности воды.Действительно, нагретая стена постоянно контактировала с пленкой воды, контролирующей конвективную теплопередачу к микропенам. В целом, хорошее согласие между экспериментальными результатами и модельными предсказаниями было получено для всех рассмотренных экспериментальных условий. Наконец, было показано, что тот же подход применим и к экспериментальным данным, приведенным в литературе для ламинарной принудительной конвекции микропены в прямоугольных мини-каналах и макропены через выровненные и расположенные в шахматном порядке пучки труб с постоянным тепловым потоком через стенки.

    Ключевые слова: неньютоновские жидкости, пены, псевдопластические жидкости, жидкости, разжижающие сдвиг, жидкости по степенному закону, теплопередача двухфазным потоком, коллоидные газовые афроны

    1. Введение

    Микропены состоят из плотно упакованных сферических пузырьков размером от 10 до 100 диаметром мкм с пористостью до 70% [1]. Их можно получить путем вращения диска со скоростью 5000–10 000 об / мин в водном растворе поверхностно-активного вещества, содержащемся в стакане с перегородками, при комнатной температуре [1]. Такие микропены также получили название коллоидных газовых афронов (CGA) [1].Однако предложенная Себбой [1] множественная структура поверхностно-активного вещества-оболочки, образующаяся вокруг отдельных пузырьков, не наблюдалась прямо и однозначно [2]. Таким образом, мы предпочитаем называть эту двухфазную жидкость «микропена» вместо «CGA». Микропена нашла множество применений, включая процессы разделения [3–5], восстановление почвы [5–7], очистку воды [8,9] и биотехнологию [10]. Эти приложения используют преимущества (i) их большой площади поверхности раздела, (ii) адсорбции частиц на границах раздела микропузырьков, и (iii) их стабильности для улучшенного массопереноса [11].Микропена, изготовленная из смесей анионных и катионных поверхностно-активных веществ, также может растекаться по луже горящего бензина и тушить огонь [1].

    Кроме того, традиционные макропены обычно используются в качестве средства пожаротушения [12]. Они также использовались в качестве жидкости для гидроразрыва для повышения нефтеотдачи. Затем между породой и пенами происходит конвективный теплообмен [13]. Наконец, макропены также рассматривались как рабочая жидкость в теплообменниках, чтобы воспользоваться преимуществом того факта, что соответствующий коэффициент теплопередачи значительно больше, чем при использовании воздуха в тех же условиях [14,15].Это могло бы уменьшить размер и массу воздушных теплообменников.

    В этих различных применениях важно понимать и прогнозировать явления переноса в пеноматериалах, включая конвективную теплопередачу. Настоящее исследование экспериментально исследует принудительную конвекцию в микропенах, текущих по круглым трубам в условиях ламинарного потока и при постоянном тепловом потоке от стенки. В нем также представлен масштабный анализ конвективной теплопередачи в микропенах в прямоугольных миниканалах и макропенах в трубных пучках при ламинарном потоке.

    2. Справочная информация

    2.1. Реология микропены

    Реологическое поведение пен и микропен может быть описано с помощью псевдопластической степенной модели, выраженной как [16],

    τw = Kpγ̇wn = Kp′γ̇an = μfγ̇a

    (1)

    где τ w - напряжение сдвига стенки, γ̇ w - истинная скорость сдвига стенки, а γ̇ a - кажущаяся скорость сдвига, а эффективная вязкость пены обозначается μ f . Эмпирические константы K P и n представляют собой так называемые показатели консистенции и поведения потока, соответственно.Истинная скорость сдвига стенки γ̇ w может быть получена из γ̇ a с помощью соотношения Рабиновича – Муни [17],

    γ̇w = (3n + 14n) γ̇a и Kp ′ = Kp (3n + 14n) n.

    (2)

    Недавно Larmignat et al. [16] исследовали реологию микропены, протекающей через цилиндрические трубы. Экспериментальные данные были собраны для водных растворов неионогенного поверхностно-активного вещества полиоксиэтилен (20) сорбитанмонолаурата (Твин 20) с массовой долей от 0,03 до 9,96 мас.%. Авторы определили объемное безразмерное напряжение сдвига и капиллярное число как

    τ * = τwr32σεиCa * = μwr32γ̇aεσ

    (3)

    где r 32 - средний радиус пузырька по Заутеру, σ - поверхностное натяжение, μ w - вязкость воды, а ε - удельная степень расширения, определяемая как отношение плотностей жидкой фазы и микропены. Экспериментальными данными установлено, что τ * = C (χ) (Ca *) 2/3 где C (χ) - эмпирическая функция, зависящая от массовой доли поверхностно-активного вещества χ (в мас.%). На практике микропены, изготовленные из водных растворов Твина 20, можно рассматривать как разжижающую сдвиг жидкость с эффективной вязкостью, определяемой формулой [16],

    μ f = μ w C (χ) (Ca * ) −1/3 при C (χ) = 0,4 + 0,8 (1 - e −χ / 0,018 )

    (4 )

    Эти результаты хорошо согласуются с моделью, разработанной Денковым и др. [18,19] для пен с пористостью более 90%, состоящих из жидкостей с низким модулем расширения поверхности, что обычно приводит к тангенциально подвижной поверхности пузырьков.Они также были подтверждены экспериментальными измерениями для анионных и катионных поверхностно-активных веществ, включая гексадецил-триметиламмонийбромид (CTAB) и лаурилсульфат натрия (SDS) [20].

    2.2. Конвективный теплоперенос в степенных жидкостях в круглых трубах

    Берд [21] получил аналитическое решение, предсказывающее локальное число Нуссельта во входной области Nux * и в термически полностью развитой области Nu∞ * для однофазных степенных жидкостей с Индекс поведения потока n при протекании через круглые трубы при постоянном тепловом потоке через стенки, как,

    Nux * = hxDhk = 1.41 (3n + 14n) 1/3 (2x +) 1/3 и Nu∞ * = 8 (5n + 1) (3n + 1) 31n2 + 12n + 1.

    (5)

    Здесь D h - гидравлический диаметр смоченного периметра, k - коэффициент теплопроводности жидкости по степенному закону, а h x - местный коэффициент теплопередачи. Безразмерная осевая длина x + определяется как x + = 2x / D h Re D Pr, где x - осевое положение, измеренное от входа в нагретую трубу. Числа Рейнольдса и Прандтля, обозначенные соответственно Re D и Pr, были определены как,

    ReD = 4ρQ̇πDhμandPr = Cpμk

    (6)

    где c p - удельная теплоемкость жидкости со степенным законом, ρ - плотность жидкости, μ - эффективная динамическая вязкость жидкости, а Q̇ - объемный расход.

    В качестве альтернативы Джоши и Берглес [22] применили неньютоновский поправочный коэффициент, разработанный Mizushina et al. [23] к корреляции для ньютоновских жидкостей, предложенной Черчиллом и Усаги [24]. Для постоянных тепловых свойств жидкости эта модель выражается как [22],

    Nux * = 4,36 (3n + 14n) 1/3 {1+ [0,376 (x +) - 0,33] 6} 1/6.

    (7)

    Авторы экспериментально подтвердили эту модель с однофазной жидкостью со степенным законом, состоящей из 0,9 и 1,0 мас.% Водного раствора гидроксиэтилметилцеллюлозы (HEMC), протекающего через круглую трубу, подверженную постоянному тепловому потоку от стенки.Обратите внимание, что термически полностью развитый поток достигается, когда безразмерная осевая длина x + больше 0,1 [25]. Кроме того, для поведения потока n = 2/3, такого как микропена [16,18–20], локальное число Нуссельта, предсказанное уравнениями. (5) и (7) находятся в пределах 10% друг от друга в области входа и в пределах 4% в полностью развитой области.

    Кроме того, Tseng et al. [26] экспериментально исследовали как реологию, так и конвективную теплопередачу микропен из Tween 20 в горизонтальных миниканалах с прямоугольным поперечным сечением и обогреваемых от трех стенок.Авторы обнаружили, что локальный коэффициент теплопередачи и число Нуссельта для микропен при наложенном тепловом потоке и условиях ламинарного потока не зависят от массового расхода и теплового потока. Эти результаты были аналогичны наблюдениям и теории для ньютоновских жидкостей в тех же условиях [27]. Они также определили, что коэффициент теплопередачи для микропены, изготовленной из водных растворов поверхностно-активных веществ, был меньше, чем для однофазной воды, из-за большой пористости микропены и низкой теплопроводности.

    Совсем недавно Gylys et al. [14,15] исследовали конвективную теплопередачу в сухих водных пенах с пористостью 99,6%, 99,7% и 99,8% и скоростями от 0,14 м / с до 0,32 м / с. Авторы сообщили о локальном коэффициенте теплопередачи как функции скорости жидкости для восходящего и нисходящего вертикального потока водной пены через расположенные в шахматном порядке и выровненные пучки труб диаметром D = 0,02 м в различных местах расположения труб. Пены образовывались путем нагнетания газа в водном растворе поверхностно-активного вещества через перфорированную пластину с отверстиями 1 мм.К сожалению, (i) тип поверхностно-активного вещества, использованного для изготовления пены, (ii) поверхностное натяжение системы воздух / раствор и (iii) средний радиус пузырька не сообщалось. Следовательно, было невозможно оценить эффективную вязкость и капиллярное число пены. Gylys et al. [14,15] получили эмпирические корреляции для предсказания местного числа Нуссельта на основе эффективной теплопроводности пены, заданной параллельной моделью. Среднее число Нуссельта было выражено как функция числа Рейнольдса в газовой фазе для потока пены через смещенные пучки труб [14].Средний коэффициент теплопередачи был задан как функция пористости пены и скорости потока пены через выровненный пучок труб [15]. К сожалению, эти корреляции были получены из ограниченного набора данных с конкретными геометрическими характеристиками, и поэтому достоверность этих корреляций для других размеров пучка труб и различных свойств пены неизвестна.

    2.3. Конвективная теплопередача в прямоугольных каналах

    Ли и Гаримелла [28] вывели обобщенную корреляцию для прогнозирования местного числа Нуссельта Nu x, 4 для конвективной теплопередачи ламинарного ньютоновского потока в прямоугольных микроканалах с постоянным потоком тепла через стенки со всех четырех сторон. .Это выражается как [28]

    Nux, 4 = hxDhk = 1C1 (x + / 2) C2 + C3 + C4

    (8)

    где C 1 , C 2 , C 3 и C 4 - эмпирические константы, зависящие от соотношения сторон прямоугольного канала α (1 ≤ α ≤ 10) и определяемые уравнением. (12) в работе. [28]. Во-вторых, безразмерная осевая длина x + определяется, как и ранее, с использованием Re D на основе гидравлического диаметра канала D h .

    Для постоянного теплового потока через стенку с трех сторон с одной адиабатической стороной Филлипс [29] ввел поправочный коэффициент для выражения числа Нуссельта как

    Nux, 3 = Nux, 4 × (Nu∞, 3Nu∞, 4)

    (9)

    Здесь Nu ∞, 3 и Nu ∞, 4 - полностью разработанные числа Нуссельта для трех- и четырехсторонних граничных условий однородного стеночного теплового потока, соответственно выраженные как [30]

    Nu∞, 3 = 8.235 (1−1,883α + 3,767α2−5,814α3 + 5,361α4−2,0α5)

    (10)

    и

    Nu∞, 4 = 8,235 (1−2,0421α + 3,0853α2−2,4765α3 + 1,0578α4−0,1861α5)

    (11)

    2,4. Конвективный теплообмен в трубных пучках

    Khan et al. [31,32] представили аналитическую корреляцию для однофазной конвективной теплопередачи в ламинарных потоках через выровненные и смещенные пучки труб при постоянной температуре и тепловом потоке от стенки. Среднее число Нуссельта по всему пучку труб в полностью развитой области выражалось как

    N̄uD, th = C5ReD, max1 / 2Pr1 / 3

    (12)

    где C 5 - постоянная величина, зависящая от расположения трубок, в то время как число Рейнольдса Re D, max было определено на основе максимальной скорости жидкости U max как [32]

    Максимальная скорость в минимальном проходном сечении обозначается U max и выражается как [32]

    Umax = max (lTlT − 1Q̇f / A, lTlD − 1Q̇f / A)

    (14)

    где A - площадь поперечного сечения испытательного участка и lD = lL2 + (lT / 2) 2, а l T и l L - безразмерные продольный и поперечный шаги, определяемые как [32]

    л L = s L / Dandl T = s T / D

    (15)

    Здесь s L и s T - межосевое расстояние между трубками диаметром D в направлении потока и перпендикулярно потоку, соответственно.

    Наконец, приведенные выше уравнения корреляции. (5) и (7) были проверены и использовались для однофазных степенных жидкостей. Однако неясно, применимы ли они для двухфазных жидкостей, таких как пена и микропена. Насколько нам известно, экспериментальные данные и анализ не были представлены для принудительной конвективной теплопередачи в микропенах, текущих в цилиндрических трубах. Настоящее исследование направлено на сбор экспериментальных данных для конвективного теплообмена микропены в ламинарном потоке трубы при постоянном тепловом потоке.Он также направлен на адаптацию существующих корреляций, разработанных для однофазных ньютоновских и степенных жидкостей, к двухфазным микропенам в прямоугольных миниканалах и макропенам в пучках труб.

    3. Эксперименты

    3.1. Экспериментальная установка

    В настоящем исследовании микропены были созданы путем непрерывного перемешивания водного раствора поверхностно-активного вещества с помощью смесителя Silverson L4RT при 7000 об / мин в контейнере с перегородками, как подробно описано в ссылках. [16,20]. Водные растворы поверхностно-активных веществ получали путем смешивания Tween 20, приобретенного у USB Corp.(США) в деионизированной воде с массовой долей χ, равной 0,22, 0,55, 2,17 и 4,23 мас.%. Контейнер был помещен в большой резервуар с водой, действующий как тепловой резервуар для поддержания постоянной температуры микропены. Термопары типа T использовались для контроля температуры микропены и воды. Микропена непрерывно производилась и закачивалась в испытательную секцию, чтобы обеспечить одинаковую морфологию, пористость и температуру на входе. Пористость пены, средний радиус пузырьков по Заутеру и поверхностное натяжение системы раствор / воздух приведены в Таблице 1 ссылки.[16].

    Экспериментальная установка была типичной для эксперимента с потоком в трубе и состояла из (i) резервуара подачи, (ii) объемного насоса (Cole-Parmer, модель 75225), (iii) системы сбора данных (IOTECH DAQTEMP 14 A) подключен к персональному компьютеру, и (iv) тестовая секция, показанная на. Испытательная секция состояла из цилиндрической трубы из нержавеющей стали 304 длиной 0,305 м, плотно пропущенной через медный стержень. Трубы имели внутренний диаметр 1,52 мм или 2,41 мм с соответствующим наружным диаметром 1.78 мм или 3,15 мм. Герметизация была достигнута путем пайки стальной трубы и медных стержней. Последний затем был ввернут в тефлоновые стержни, которые использовались для соединения испытательной секции с остальной экспериментальной установкой. Датчик перепада давления (Omega PX26-015DV) использовался для измерения перепада давления между входом и выходом трубы (). Падение давления было скорректировано с учетом незначительных потерь из-за внезапного расширения и сжатия в испытательной секции (). Реология микропены подробно обсуждалась в работе.[16] и нет необходимости повторять. Испытательную секцию нагревали путем подключения выводов источника питания Sorensen DCS8-125E к медным стержням, в результате чего пропускался постоянный ток и, таким образом, создавался постоянный тепловой поток через стенку трубы из нержавеющей стали (). Температуры микропены на входе и выходе из испытательной секции измерялись термопарами типа К. Аналогичным образом, семь термопар типа K были установлены в осевом направлении вдоль верхней части внешней стенки трубы из нержавеющей стали с использованием цемента с высокой теплопроводностью.Семь осевых положений термопары x и , измеренные от входа в канал, были x 1 = 0,027 м, x 2 = 0,056 м, x 3 = 0,078 м, x 4 = 0,118 м, x 5 = 0,157 м, x 6 = 0,197 м и x 7 = 0,260 м, как показано на. Испытательная секция поддерживалась плитами G10, размещенными над и под трубой, чтобы гарантировать, что она остается прямой и горизонтальной. Нагреваемая труба была также теплоизолирована от окружающей среды несколькими сантиметрами стекловолоконной изоляции для минимизации потерь тепла.

    Схема используемого экспериментального испытательного участка, а также размеры и расположение термопар.

    Наконец, объем микропены V f (t), вытекающей из испытательной секции между моментами времени от 0 до t, был определен с использованием градуированного цилиндра Kimax на 100 мл или химического стакана Nalgene на 1 л, в то время как время t было измерено с помощью секундомер. Одновременно с этим была измерена соответствующая масса микропены M f (t) с помощью компактных цифровых настольных весов Ohaus Scout Pro SP401.Графики зависимости V f (t) и M f (t) от времени были линейными, и их наклоны представляли собой объемный расход Q̇ f и массовый расход ṁ f микропены, соответственно. Плотность микропены ρ f определялась экспериментально путем деления массового расхода ṁ f на объемный расход Q̇ f , т.е. ρ f = ṁ f / Q̇ f . Пористость микропены, определяемая как отношение объема газа к общему объему пены, была оценена по [26].

    ϕ = 1 − ṁfρwQ̇f = 1 − ρfρw

    (16)

    где ρ w - плотность воды.

    3.2. Экспериментальная процедура и обработка данных

    Параметрами, измеренными экспериментально для различных значений расхода и подводимого тепла, были (i) перепад давления вдоль цилиндра, (ii) температуры на входе и выходе T в и T на выходе , ( iii) локальные температуры вдоль внешней стенки трубы T , стенка (x i ), (iv) объемный расход Q4 f , (v) массовый расход ṁ f , и (vi) плотность микропены ρ f и пористость ϕ.

    Перед сбором данных микропена пропускалась через нагретую трубу в течение 5–10 минут, чтобы обеспечить достижение устойчивого состояния. Затем значения температуры записывались в течение 1 мин и усреднялись. Кроме того, были сделаны микрофотографии микропены на входе и выходе из испытательной секции, чтобы убедиться, что морфология микропены существенно не изменилась, когда она протекала и нагревалась в трубе. Обратите внимание, что время пребывания микропены в нагретой трубе было менее 3 с для рассматриваемых объемных расходов.Учитывая короткое время пребывания в соединительных трубах и в испытательной секции, расслоение потока, вызванное дренажем жидкости между точкой образования микропены и выходом из испытательной секции, было принято пренебрежимо малым.

    Общая потребляемая мощность была определена как произведение тока I и напряжения ϑ, приложенного к испытательной секции,

    Фактическое поступление тепла от стены в микропену q f было определено из баланса энергии микропены, рассчитанного по формуле:

    q f = ṁ f c p, f (T из - T дюйм )

    (18)

    где c p, f - удельная теплоемкость микропены при средней температуре, выраженная как [26]

    ρ f c p, f = ρ w (1 - ϕ) c p, w + ρ g ϕc p, g .

    (19)

    Здесь ρ g и c p, g - плотность и удельная теплоемкость воздуха соответственно, а ρ w и c p, w - воды.

    Потери тепла в окружающую среду были определены количественно путем вычитания общего тепловложения из фактического ввода в микропену, то есть q потери = q всего - q f . В настоящем исследовании примерно 90% общей потребляемой электроэнергии было передано микропене, протекающей в испытательной секции, т.е.е. потери тепла от испытательной секции в окружающую среду составили около 10%.

    Наконец, тепловой поток qw ″ через стенку был рассчитан на основе подводимой теплоты qf к микропене в соответствии с,

    где L - длина нагреваемого испытательного участка.

    Кроме того, температура внутренней стенки цилиндра T i (x i ) в заданных осевых положениях (x i ) 1≤i≤7 была определена из измерений температуры на внешней стенке T wall ( x i ) с поправкой на радиальную теплопроводность через трубу в соответствии с [26]

    Ti (xi) = Twall (xi) + ln (ro / ri) qw ″ ri / kpipe

    (21)

    где k труба = 14.9 Вт / м · К [27] - это теплопроводность трубы из нержавеющей стали, использованной в эксперименте, а r i и r o - ее внутренний и внешний радиус соответственно. Локальная температура микропены T f (x) в различных осевых точках была оценена на основе баланса энергии, приведенного в [27],

    Tf (xi) = Tin + (Tout − TinL) xi.

    (22)

    Тогда местный коэффициент теплопередачи в точке x i был выражен как [26]

    hx (xi) = qw ″ Tf (xi) −Ti (xi).

    (23)

    Наконец, погрешности измерения, связанные с данными, составили (i) ± 5 мл для объема V f , (ii) ± 1,0 г для массы M f , (iii) ± 5% для объема объемный расход Q̇ f , (iv) ± 0,01 В для напряжения ϑ, (v) ± 0,01 A для тока I и (vi) ± 0,2 ° C для измерений температуры T in , T out и T стенка (x i ). Все свойства оценивались по среднему арифметическому входных и выходных температур.

    4. Результаты и обсуждение

    4.1. Проверка

    Экспериментальная процедура и обработка данных были проверены на однофазной деионизированной воде, протекающей по трубе диаметром 2,4 мм в условиях ламинарного потока с постоянным тепловым потоком через стенку. Аналитические выражения для местного числа Нуссельта Nu x как функции безразмерной осевой длины трубы x + = 2x / D h Re D Pr для этих условий были представлены в формуле. (8–42) в работе.[33] и уравнение. (6.137) в работе. [34]. сравнивает Nu x против x + , предсказанных этими выражениями, с нашими экспериментальными данными, полученными с деионизированной водой для скорости теплопередачи стенок от 74 до 125 Вт и числа Рейнольдса от 727 до 1362. Безразмерные числа были оценены с использованием свойств жидкости [35 ] определяется в (T в + T из ) / 2. Очевидно, что локальное число Нуссельта во входной области уменьшалось по мере развития теплового пограничного слоя.Оно достигло постоянного значения, не зависящего от теплового потока и числа Рейнольдса в термически полностью развитой области, где Nu x = 4,36 [27]. Эти результаты подтверждают достоверность экспериментальной установки и анализа данных.

    Сравнение местного числа Нуссельта как функции безразмерной осевой длины трубы x + = 2x / D h Re D Pr между экспериментальными измерениями и прогнозами на основе корреляций, даваемых уравнением. (8–42) в работе. [33] и уравнение.(6.137) в работе. [34] для ламинарного потока однофазной деионизованной воды при постоянном тепловом потоке в трубе диаметром 2,4 мм.

    4.2. Масштабный анализ конвективной теплопередачи в пенопластах

    Безразмерные числа Re D , Nu x и Pr, используемые в корреляциях для однофазных степенных жидкостей, были даны уравнениями. (5) и (6). Однако для микропены остается неясным, какие выражения и свойства жидкости ρ, μ, c p и k следует использовать. Можно рассматривать микропены как однородную жидкость с некоторыми эффективными свойствами, оцененными с использованием приближения эффективной среды (EMA).Например, существует большое количество EMA для оценки эффективной теплопроводности k f гетерогенных материалов, включая последовательные и параллельные модели [36], а также модели Рассела [37], сына Фрея [38], Рэлея [39], Де Фрис [40], Максвелл [41], Бруггеман [42] и модели дисперсионной теплопроводности [43]. Однако ни одна конкретная модель теплопроводности микропены не была проверена. Обратите внимание, что экспериментальные измерения затруднены из-за метастабильности пены и относительно быстрого распада.

    В качестве альтернативы приближение Левека [44], обычно применяемое к жидкостям со степенным законом, предполагает, что у стенки температурный пограничный слой контролируется тонким слоем жидкости. В случае пен на водной основе нагретая стенка находится в прямом и непрерывном контакте с тонким слоем воды, отделяющим пузырьки от стенки [18,19] и контролирующим общую конвективную теплопередачу от стенки к пене. Кроме того, на основе масштабного анализа уравнений пограничного слоя число Нуссельта можно интерпретировать как безразмерный градиент температуры на границе раздела жидкость / стенка [27].Таким образом, разумно определять числа Нуссельта и Прандтля на основе тепловых свойств воды, а именно c p, w и k w , в отличие от эффективных свойств пен. Однако с реологической точки зрения было показано, что микропены и макропены текут как однофазная жидкость по степенному закону с некоторой эффективной вязкостью и плотностью [16,18,20]. Затем число Рейнольдса может быть определено на основе эффективных физических свойств микропены, а именно ρ f и μ f .Таким образом, для принудительной конвекции в пенах мы определяем безразмерные числа Nux *, ReD * и Pr *, соответственно, как

    ReD * 4ρfQ̇fπDhμf, Nux * = hxDhkw и Pr * = cp, wμfkw.

    (24)

    4.3. Результаты

    Собранные экспериментальные данные охватывают широкий диапазон свойств микропены, а также гидродинамические и термические условия. Фактически, массовая доля поверхностно-активного вещества варьировалась от 0,22 до 4,23 мас.%, В результате чего плотность микропены составляла от 254 кг / м 3 до 422 кг / м 3 , что соответствует пористости ϕ от 0.58 и 0,74. Объемный расход микропены Q̇ f варьировался от 0,336 см 3 / с до 1,46 см 3 / с. Как следствие, эффективная вязкость микропены μ f варьировалась от 0,005 Н с / м 2 до 0,022 Н с / м 2 . Наконец, тепловой поток qw ″ стенки изменялся от 4360 Вт / м 2 до 21380 Вт / м 2 . Во всех случаях (i) число Рейнольдса для микропены было меньше 1000, так что поток был ламинарным, и (ii) безразмерная осевая длина x + достигала не менее 0.1, чтобы гарантировать, что к концу испытательной секции будут достигнуты условия полной термической обработки. Неопределенность в измерениях температуры вносила в экспериментально определенное число Нуссельта ошибку в среднем ± 7%.

    Во-первых, показывает измеренный коэффициент теплопередачи h x , оцененный по формуле. (23) в сравнении с осевым расположением x для микропен из раствора ПАВ с концентрацией 2,17%, протекающих в трубах диаметром 1,5 мм и 2,4 мм при различных тепловых потоках на стенках и массовых расходах.Это указывает на то, что коэффициент теплоотдачи уменьшался по длине канала и приближался к постоянному значению при достаточно больших значениях x.

    Местный коэффициент теплопередачи, рассчитанный по формуле. (23) в зависимости от осевой длины x для микропены, изготовленной из водного раствора Tween 20 с концентрацией χ = 2,17 мас.%, Протекающего в трубках диаметром 1,5 и 2,4 мм при различных скоростях теплопередачи q f и массовых расходах Q f .

    показывает местное число Нуссельта Nux * в зависимости от безразмерной осевой длины x + = 2x / DhReD * Pr *, полученной с микропенами для всех рассмотренных массовых долей Tween 20, тепловых потоков и расходов.Безразмерные числа Nux *, ReD * и Pr * были определены согласно формуле. (24). указывает на то, что Nux * уменьшился во входной области и достиг константы в полностью развитой области. Разброс экспериментальных данных можно объяснить различиями в пористости, распределении пузырьков по размерам и вязкости, вызванными различиями в концентрациях поверхностно-активных веществ и расходах. Такой разброс экспериментальных данных типичен для экспериментов по теплообмену с двухфазным потоком, рассмотренным в [3]. [45] и ссылки в нем.В целом, данные оказались согласованными и относительно хорошо перекрываются, несмотря на большие различия в морфологии микропены, реологическом поведении, а также на наложенные скорости потока и тепловые потоки. Важно отметить, что плохое согласие наблюдалось при определении Nux * и Pr * с использованием эффективных термических свойств c p и k микропены, указанных ранее упомянутыми EMA. Это указывает на то, что выражение безразмерных чисел Nux *, ReD * и Pr *, заданное формулой. (24) правильно описали явления, происходящие при конвективной теплопередаче в микропенах, текущих в равномерно нагретых трубах.

    Сравнение экспериментальных данных и прогнозов модели для локального числа Нуссельта Nux * = hxDh / kw как функции безразмерной осевой длины x + / 2 = x / DhReD * Pr * для микропен с различными массовыми долями поверхностно-активного вещества, текущих в равномерно нагретых трубах. Безразмерные числа были определены в формуле. (24) в то время как модели, полученные Бердом [21] и Джоши и Берглесом [22], были заданы уравнениями. (5) и (7) соответственно.

    Кроме того, также строит аналитические выражения Nux * для степенных жидкостей, заданных уравнениями.(5) и (7) предложены Бердом [21] и Джоши и Берглесом [22] соответственно. Здесь индекс n был взят равным 2/3. Учитывая экспериментальную неопределенность, экспериментальные данные для числа Нуссельта хорошо согласуются с модельными прогнозами для всех исследованных микропенок и условий испытаний. Фактически, среднее отклонение между полностью развитым числом Нуссельта Nu∞ * = 4,55 или 4,56, предсказываемым уравнениями. (5) и (7) соответственно, а экспериментальные значения Nu∞ * были менее 18%.

    Наконец, мы предполагаем, что те же результаты будут действительны для микропены, изготовленной с другими поверхностно-активными веществами (например,g., CTAB, SDS) по аналогии с предыдущими изотермическими реологическими исследованиями [16,20]. Однако неясно, будет ли тот же подход преобладать для ламинарной принудительной конвекции при постоянной температуре стенки, для турбулентной конвективной теплопередачи и принудительной конвекции в различных геометрических формах, таких как прямоугольные каналы и пучки труб. Если это так, существующие корреляции для однофазных псевдопластических жидкостей могут быть легко распространены на двухфазные псевдопластические жидкости, такие как пены, путем определения безразмерных чисел в соответствии с формулой.(24) и используя неньютоновский поправочный коэффициент, введенный Мизушиной и соавт. [23] и успешно использован Джоши и Берглесом [22] для объяснения неньютоновского поведения микропены. Следующие два раздела призваны продемонстрировать обоснованность и универсальность этого подхода.

    4.4. Конвективная теплопередача к микропенам в прямоугольных миниканалах

    Чтобы применить корреляцию, дающую Nux, 3 * для однофазной ньютоновской жидкости, текущей ламинарным потоком в прямоугольных трубах, нагретых от трех стенок, к данным, представленным Tseng et al.[26], уравнения. (9) и (10) были модифицированы неньютоновским поправочным коэффициентом [(3n + 1) / 4n] 1/3 , так что

    Nux, 3 * = hxDhk = Nux, 4 (Nu∞, 3 * Nu∞, 4 *) (3n + 14n) 1/3

    (25)

    Nu∞, i * = Nu∞, i ( 3n + 14n) 1/3 с i = 3or4

    (26)

    где Nu x, 3 и Nu ∞, 3 задаются уравнениями. (9) и (10) для ньютоновских жидкостей, в то время как Nux, 3 * и Nu∞, 3 * являются их аналогами для псевдопластических жидкостей. Обратите внимание, что Nu∞, 3 * / Nu∞, 4 * = Nu∞, 3 / Nu∞, 4.

    показывает местное число Нуссельта Nux, 3 * в зависимости от безразмерной осевой длины x + / 2 = x / DhReD * Pr *, полученной с микропеной, текущей в прямоугольных миниканалах (α = 2.08) нагревается с трех сторон при различных тепловых потоках и расходах, как сообщает Tseng et al. [26]. Здесь также безразмерные числа Nux, 3 *, ReD * и Pr * для микропены были определены в соответствии с формулой. (24). указывает на то, что Nux, 3 * уменьшился во входной области и быстро достиг постоянного значения в полностью развитой области. Кроме того, очевидно, что экспериментальные данные довольно хорошо перекрываются в полностью развитой области, таким образом дополнительно подтверждая, что выражения для безразмерных чисел, данные формулой.(24) правильно отражают явления, происходящие при конвективной теплопередаче в микропенах в условиях ламинарного потока. также отображает модифицированные корреляции для конвективной теплопередачи псевдопластических жидкостей при ламинарном потоке в прямоугольных каналах как для местного, так и для полностью развитого числа Нуссельта, заданного уравнениями (25) и (26) соответственно. Здесь также показатель потока n был взят равным 2/3 [16,18–20]. Учитывая экспериментальную неопределенность и точность эмпирических корреляций, предсказания модифицированных корреляций находились в разумном согласии с экспериментальными данными для широкого диапазона рассматриваемых физических условий.

    Сравнение экспериментальных данных и прогнозов модели для локального числа Нуссельта Nux, 3 * = hxDh / kw как функции безразмерной осевой длины x + /2 для водных микропенок, сделанных с Tween 20 и протекающих через прямоугольный миниканал тепла от три поверхности при различных наложенных тепловых потоках и расходах [26]. Безразмерные числа были определены в формуле. (24) в то время как модели, модифицированные для учета неньютоновских жидкостей, были даны уравнениями. (25) и (26).

    4.5. Конвективная теплопередача к макропену в трубных пучках

    В этом разделе данные, представленные Gylys et al. [14,15,46] и ранее обсуждались. В этих измерениях площадь поперечного сечения A была равна 0,02 м 2 , тогда как l T = l L = 1,5 для выровненных трубок и l T = 3,5 и l L = 0,875 для шахматные трубы. и строит график зависимости среднего коэффициента теплопередачи от U max для потоков пены через выровненные и шахматные компоновки, соответственно [14,15,46].Они указывают на то, что коэффициент теплопередачи увеличивается с увеличением скорости потока. Обратите внимание, что измеренные коэффициенты теплопередачи не зависели от расположения трубок для труб A4, ​​B4 и C4 в выровненных пучках труб и для труб A3 и C3 в шахматных трубках. Затем в этих местах поток был полностью термически развит.

    (a) Средний коэффициент теплопередачи как функция максимальной скорости U max , измеренный Gylys et al. [15] и (б) среднее экспериментальное число Нуссельта, определенное в формуле.(27) по сравнению с Re D, max, f = ρ f U max D / μ w для пены, текущей вниз по трубкам A4, B4 и C4 в выровненных пучках труб.

    (a) Средний коэффициент теплопередачи в полностью развитой области как функция максимальной скорости U max , измеренный Gylys et al. [14] и (б) среднее экспериментальное число Нуссельта, определенное в формуле. (27) по сравнению с Re D, max, f = ρ f U max D / μ w для пен, текущих вверх по трубкам A3 и C3 в шахматных пучках трубок.

    Более того, по аналогии с предыдущим анализом конвективной теплопередачи в микропенах, экспериментальное среднее число Нуссельта было определено на основе теплопроводности воды в контакте с трубками как [32]

    Аналогичным образом числа Рейнольдса и Прандтля для макропен в трубных пучках были определены как

    ReD, max, f * = ρfUmaxDμfandPr * = cp, wμfkw

    (28)

    где ρ f и μ f - плотность и вязкость пены, а k w и c p, w - теплопроводность и удельная теплоемкость воды соответственно.Если выводы для микропены могут быть применены к макропенам с конвективным теплопереносом, корреляция, разработанная Khan et al. [32] для ньютоновских жидкостей может быть расширено до макропены и выражено как

    Nu¯D, th * = C5C (χ) −1/6 (Ca *) 1/18 (ρfUmaxDμw) 1 / 2Prw1 / 3 (3n + 14n) 1/3

    (29)

    где Pr w - число Прандтля воды, а член [(3n + 1) / 4n] 1/3 - неньютоновский поправочный коэффициент, введенный Mizushina et al. [23]. Эффективная вязкость пены μ f , определяемая уравнением.(4), а также C (χ) и Ca * не могут быть оценены на основе данных, предоставленных Gylys et al. [14,15]. Однако члены C (χ) -1/6 и (3n + 1) / 4n, появляющиеся в приведенном выше уравнении, являются постоянными для данного поверхностно-активного вещества, используемого для приготовления пенообразующего раствора.

    и построить экспериментальное среднее число Нуссельта Nu¯D, exp *, заданное уравнением. (27) по сравнению с ρ f U max D / μ w для тех же мест в выровненных и смещенных узлах пучка труб, как показано на и.