Зовнішні знімні елементи труб для інтенсифікації теплообміну (Огляд конструкцій)
DOI:
https://doi.org/10.20535/2617-9741.3.2023.288246Ключові слова:
теплообмінні труби, зовнішня поверхня, інтенсифікація теплообміну, класифікація, конструкціяАнотація
Предмет дослідження – зовнішні знімні засоби теплообмінних труб для інтенсифікації процесу теплообміну в технологічному обладнанні та трубопроводах різних галузей економіки.
Дослідження стану питання й тенденцій розвитку конструктивно-технологічного оформлення зовнішніх знімних елементів труб для інтенсифікації теплообміну ґрунтуються на критичному аналізі науково-технічних джерел інформації й передусім – патентної інформації провідних країн світу, оскільки саме в патентній документації наводяться відомості про інноваційні розробки у відповідній галузі техніки й технології.
За допомогою методів аналізу й синтезу систематизовано зовнішні знімні елементи труб для інтенсифікації теплообміну обладнання та трубопроводів хімічної і споріднених галузей технології. Для кожного виду елементів розроблено ґрунтовну класифікацію, на основі якої докладно розглянуто найбільш цікаві конструкції, запропоновані науковцями, конструкторами й винахідниками провідних країн світу. Надано критичну оцінку більшості наведених конструкцій, обговорено їхні переваги й недоліки. Перевагу надано джерелам інформації кінця другого й початку третього тисячоліття.
Конструкції зазначених елементів проаналізовано залежно від режиму руху текучого теплоносія, наявності зміни агрегатного стану теплоносія, характеру дії на потік у часі, характеру зміни гідродинаміки потоку, ступеня зміни гідродинаміки потоку, відносної довжини, орієнтації труб у просторі, ступеня кривизни каналу, матеріалу, ступеня складання, ступеня рухливості складових частин, кількості охоплюваних елементами труб, а також типу заготованки. Показано, що, незважаючи на значну різноманітність конструкцій зовнішніх знімних елементів труб для інтенсифікації теплообміну, найбільш затребуваними промисловістю залишаються апробовані у виготовленні та експлуатації металеві пластинчасті елементи. Проте завдяки успіхам матеріалознавства та комп’ютерного моделювання пошуки нових конструкцій елементів труб для інтенсифікації теплообміну тривають.
Посилання
Heat Transfer Enhancement of Heat Exchangers / Eds. S. Kakaҫ, A. E. Bergles, F. Mayinger, H. Yüncü. Dordrecht : Springer Science, Business Media Dordrecht. 1999. 676 p. DOI: 10.1007/978-94-015-9159-1
Товажнянський Л. Л., Аніпко О. Б., Капустенко П. А. Теплопередача в апаратах хімічної технології. Харків : НТУ «ХПІ», 2002. 150 с.
Врагов А. П. Теплообмінні процеси та обладнання хімічних і газонафтопереробних виробництв. Суми : Університетська книга, 2006. 260 c.
Ignatowitz E. Chemietechnik. Haan-Gruiten : Verlag Europa-Lehrmittel. 2011. 608 s.
Машини та апарати у хімічних, харчових і переробних виробництвах / Л. Л. Товажнянський, В. П. Шапорев, В. Ф. Моісеєв та ін. Харків : Колегіум, 2011. 606 c.
Процеси та обладнання хімічної технології / Я. М. Корнієнко, Ю. Ю. Лукач, І. О. Мікульонок та ін. Київ : НТУУ «КПІ», 2011. – [Ч. 1. – 300 с.; Ч. 2. – 416 с.].
Мікульонок І. О. Механічні, гідромеханічні і масообмінні процеси та обладнання хімічної технології. Київ : НТУУ «КПІ», 2014. 340 с. URL: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/38169
Zohuri B. Compact Heat Exchangers: Selection, Application, Design and Evaluation. New York : Springer Nature. 2017. 559 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-29835-1
Mikulionok I. O. Removable Vortex Generators of Pressurized Tubular Channels with Round Cross-Section (Classification and Survey of Patents) // Chemical and Petroleum Engineering. 2019. Vol. 54, N 11–12. P. 842–848. DOI: 10.1007/s10556-019-00560-6
Мікульонок І. О. Використання полімерів та пластмас у теплообмінному обладнанні (Огляд) // Енерготехнології та ресурсозбереження. 2020. № 1. С. 59–71. DOI: 10.33070/etars.1.2020.08
Мікульонок І. О. Конструктивне оформлення теплообмінників «труба в трубі» (Огляд) // Енерготехнології та ресурсозбереження. 2020. № 4. С. 63–73. DOI: 10.33070/etars.4.2020.07
Теплообмінники з псевдозрідженням сипкого матеріалу (Огляд конструкцій) / І. О. Мікульонок, А. Я. Карвацький, О. І. Іваненко, С. В. Лелека // Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» : сер. «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». 2022. № 3(21). С. 23–38. DOI: 10.20535/2617-9741.3.2022.265359
Kuppan T. Heat Exchanger Design Handbook. 2nd ed. Boca Raton : Taylor & Francis Group. 2013. 1260 p.
Мікульонок І. О. Виготовлення, монтаж та експлуатація обладнання хімічних виробництв. Київ : НТУУ «КПІ», 2012. 419 с. URL: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/2061
Мікульонок І. О. Виготовлення обладнання хімічних виробництв. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. 236 с. URL: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/50358
Mikulionok I. O. Classification of Means of Enhancement of Heat Transfer from the Outer Surface of Pipes (Survey of Patents) // Chemical and Petroleum Engineering. 2019. Vol. 55, N 5–6. P. 491–499. DOI: 10.1007/s10556-019-00651-4
Mikulionok I. O. Screw extruder mixing and dispersing units // Chemical and Petroleum Engineering. 2013. Vol. 49, N 1–2. P. 103–109. DOI: https://doi.org/10.1007/s10556-013-9711-y
Мікульонок І. О. Інноваційні змішувачі хімічної технології. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. 132 с. URL: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/49568
Мікульонок І. О. Технологічні основи перероблення полімерних матеріалів. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. 292 с. URL: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/35084
Mikulionok I. O. Classification of Processes and Equipment for Manufacture of Continuous Products from Thermoplastic Materials // Chemical and Petroleum Engineering. 2015. Vol. 51, N 1–2. P. 14–19. DOI: 10.1007/s10556-015-9990-6
Rosato D. V., Rosato Donald V., Rosato M. G. Plastics Design Handbook. New York : Springer Science, 2001. 680 p.
Tadmor Z., Gogos C. G. Principles of polymer processing. 2nd ed. Hoboken: John Wiley & Sons, 2006. 961 p. URL: http://www3.fi.mdp.edu.ar/procesamiento1/material/Tadmor-Gogos.pdf
Rauwendaal C. Understanding extrusion. Munich : Hanser Publishers, 2010. 231 p.
Mikulyonok I. O. Equipment for preparing and continuous molding of thermoplastic composites // Chemical and Petroleum Engineering. 2013. Vol. 48, N 11–12. P. 658–661. DOI: https://doi.org/10.1007/s10556-013-9676-x
Rauwendaal C. Polymer extrusion. 5th ed. Munich : Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2014. 950 p. URL: https://doi.org/10.3139/9781569905395
Vlachopoulos J., Polychronopoulos N. D. Understanding Rheology and Technology of Polymer Extrusion. Dundas : Polydynamics Inc, 2019. 337 p. URL: http://www.mie.uth.gr/ekp_yliko/Rheo_Tech_Book_Part_A.pdf
Handbook of fillers for plastics / Eds H. S. Katz, J. V. Milewski, New York : Van Nostrand Reinhold, 1987. 467 p.
Handbook of fillers and reinforcements for plastics / Eds H. S. Katz, J. V. Milewski, New York : Van Nostrand Reinhold, 1978, 652 p.
Мікульонок І. О. Термопластичні композитні матеріали та їх наповнювачі. Класифікація та загальні відомості // Хімічна промисловість України. 2005. № 5. С. 30–39.
Chung D. D. L. Composite Materials: Science and Applications. London : Springer Verlag London Limited, 2010. 349 p. URL: https://www.academia.edu/36174278/Composite_Materials_Science_and_Applications
Микулёнок И. О. Классификация термопластических композиционных материалов и их наполнителей // Пластические массы. 2012. № 9. С. 29–38.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Ігор Олегович Мікульонок, Антон Янович Карвацький, Олена Іванівна Іваненко, Сергій Володимирович Лелека
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
