1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплоэнергетика
  4. № 11, 2023

Теплоэнергетика, 2023, № 11, стр. 136-143

Моделирование капельного уноса в многоступенчатых испарительных установках мгновенного вскипания

В. П. Жуков a, *, И. А. Кокулин a, В. Н. Виноградов a, А. Е. Барочкин a

a Ивановский государственный энергетический университет
153003 г. Иваново, Рабфаковская ул., д. 34, Россия

* E-mail: zhukov-home@yandex.ru

Поступила в редакцию 07.05.2023
После доработки 29.05.2023
Принята к публикации 01.06.2023

Аннотация

Испарительные установки широко используются в промышленных технологиях для получения термически очищенного дистиллята в процессе парообразования с концентрированием примесей в объеме воды. Многоступенчатые испарительные установки мгновенного вскипания (МИУ МВ) по тепловой эффективности относятся к одному из наиболее перспективных видов испарительного оборудования, в котором затраты тепловой энергии на испарение воды в каждой ступени компенсируются использованием этой энергии для нагрева очищаемой воды при конденсации полученного пара. Совершенствование методов проектирования и эксплуатации этих установок на базе математических моделей тепломассообменных процессов является актуальной задачей, стоящей перед разработчиками и проектировщиками испарительного оборудования. В рамках проведенных исследований предложена комбинаторная модель распределения капель перегретой воды по размерам при испарении в зоне пониженного давления грязного отсека МИУ МВ. Разработана математическая модель сепаратора капель, предназначенного для предотвращения капельного уноса влаги и попадания примесей в дистиллят. Рассчитаны потоки дистиллята и очищаемой воды и содержание примесей в этих потоках для каждой ступени испарительной установки с учетом капельного уноса влаги из грязного отсека. Выполнена оценка влияния капельного уноса в многоступенчатых испарительных установках на качество дистиллята. Предложен подход к проектированию многоступенчатых испарительных установок, позволяющий обеспечить заданные технологические показатели при различных режимах работы многоступенчатого испарителя. Данный подход может быть использован также при построении режимных карт оборудования, проведении мероприятий по повышению эффективности его работы и разработке систем диагностики состояния поверхностей нагрева испарительных установок.

Ключевые слова: испарительные установки, капельный унос, тепломассообмен, комбинаторная модель, матричная модель, сепарация влаги, концентрация примесей, минерализованная вода

Список литературы

  1. Модели и эффективность процессов межфазного переноса: Ч. 2 / А.Г. Лаптев, М.М. Башаров, Е.А. Лаптева, Т.М. Фарахов. Казань: ООО “Центр инновационных технологий”, 2020.

  2. Мошкарин А.В., Бускунов Р.Ш. Испарительные установки тепловых электростанций. М.: Энергоатомиздат, 1994.

  3. Коваленко В.Ф., Лукин Г.Я. Судовые водоопреснительные установки. Л.: Судостроение, 1970.

  4. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергия, 1996.

  5. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: справ. пособие. М.: Энергоатомиздат, 1990.

  6. Мартыненко О.Г., Михалевич А.А., Шиков В.К. Справочник по теплообменникам: в 2 т. Т. 2. М.: Энергоатомиздат, 1987.

  7. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: учеб. для вузов. М.: Альянс, 2009.

  8. РД 34.40.506-85. Методические указания по эксплуатации испарительных установок поверхностного типа тепловых электростанций / Р.Ш. Бускунов, Р.К. Гронский, С.И. Грачева, Л.В. Громова / Челябинск: УралВТИ, 1985.

  9. Mizonov V.E., Zhukov V.P., Bernotat S. Simulation of grinding: new approaches. Ivanovo: ISPU Press, 1997.

  10. Жуков В.П., Барочкин Е.В. Системный анализ энергетических тепломассообменных установок. Иваново: ИГЭУ, 2009.

  11. Жуков В.П., Кокулин И.А., Виноградов В.Н. Моделирование и расчет процесса тепломассообмена в многоступенчатых многопоточных испарителях мгновенного вскипания // Вестник ИГЭУ. 2023. Вып. 1. С. 71‒78.

  12. Мизонов В.Е., Ушаков С.Г., Барочкин Е.В. Аэродинамическая классификация порошков. Иваново: ПресСто, ИГЭУ, 2014.

  13. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов. М.: ЮРАЙТ, 2009.

  14. Физика облаков / А.М. Боровиков, И.И. Гайворонский, Е.Г. Зак, В.В. Костарев, И.П. Мазин. Л.: Гидрометеоиздат, 1961.

  15. Теплотехника: курс общей теплотехники / А.А. Щукин, И.Н. Сушкин, Р.Г. Зах, Б.И. Бахмачевский, Г.П. Лызо. М.: Металлургия, 1973.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплоэнергетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал