Разработка и создание аппарата для проведения теплообмена в условиях конденсации парогазовой смеси с твердыми частицами
Актуальность проекта: важной задачей при подборе определенной конструкции теплообменника для передачи тепловой энергии от парогазовых выбросов является проведение грамотного расчета определения площади теплообменной поверхности, учитывающего совокупность всех факторов, оказывающих влияние на протекание теплообмена. Однако, в случае передачи тепловой энергии от парогазовой смеси расчет может быть осложнен, в связи с неизвестными составом газа, в котором определенные доли компонентов могут варьироваться по времени, и количеством образующегося конденсата. Также в литературе приведены достаточно скудные данные по изучению теплопередачи, протекающей совместно с процессом конденсации паров, в теплообменных аппаратах, что может приводить к существенной погрешности конечных результатов. В связи с этим наиболее целесообразным шагом при расчете конструкции теплообменного аппарата для передачи тепла от парогазовой смеси является проведение упрощенного расчета и физического эксперимента, на основе результатов которых будет дополнен тепловой расчет теплообменного аппарата и впоследствии сконструирован теплообменный аппарат.
Научно-техническая проработанность проекта: в рамках литературного обзора (70 научных источников, 8 патентов) были сделаны следующие выводы: невозможно применение типовых теплообменных аппаратов, в частности, рекуперативных, т.к. при необходимости отвода тепловой энергии от парогазовых выбросов неизвестен состав газа, т.е. необходим дополнительный предварительный аудит линии.
Принцип действия аппарата для проведения теплообмена: особенность оребренного рекуперативного теплообменника, интегрированного в воздуховод, заключается в том, что при движении парогазовой смеси между поперечно расположенными ребрами возникают турбулентные завихрения среды, которые интенсифицируют процесс передачи тепловой энергии от парогазовой смеси к стенке теплообменника. По мере движения холодного теплоносителя во внутренней части U – образной трубы происходит его нагрев от внутренней стенки. Таким образом, теплопередача осуществляется от горячей парогазовой смеси к холодной воде через разделяющую их оребренную U – образную поверхность.
В рамках стартап-проекта планируется разработка и создание аппарата для проведения теплообмена в условиях конденсации парогазовой смеси с твердыми частицами. Ожидается, что теплообменные аппараты позволят эффективно отводить тепловую энергию от высокотемпературных парогазовых выбросов. Также необходимо отметить, что в рамках реализации стартап проекта будет разработана услуга, которой потенциальные заказчики смогут воспользоваться - технологический аудит линии, на которой предполагается внедрение теплообменных аппаратов.
