Постановка проблемы. В настоящее время существует пробле-ма выбора теплообменных аппаратов (ТА) для энергетических уста-новок, так как ТА оказывают большое влияние на эффективность установки в целом. Эта проблема обусловлена различием в стоимо-сти электроэнергии, а также разной стоимостью приведенной массы ТА на 1 кг. Выбор ТА необходимо обосновать как с технической, так и с экономической точки зрения, т. е. провести технико-эконо-мический анализ установки [1, 2].Установка по ожижению азота (рис. 1) предназначена для сжи-жения и слива азота в криогенную емкость. Применительно к уста-новке данного типа осуществлен технико-экономический анализ и определены коммерческие параметры ее эффективности.Представленная на рисунке установка состоит из компрессорной машины КМ, теплообменника-охладителя ТА1, теплообменника-конденсатора ТА2, детандера Д, дроссельного вентиля ДР и сепара-тора С. Газообразный азот при давлении 0,1 МПа поступает в ком-прессор К, где сжимается до давления 1,7 МПа. После охлаждения в водяных теплообменниках компрессора прямой поток разделяется на два потока: сжижаемый и детандерный (идущий на дентандер). Де-тандерный поток поступает в теплообменник ТА1, где охлаждаетсяИнженерный журнал: наука и инновации # 3·2016 до температуры 154 K, затем поступает в де-тандер Д, в котором расширяется до давле-ния 0,11 МПа. Детандерный поток смешива-ется с обратным потоком, идущим из сепара-тора С. Сжижаемый поток поступает последова-тельно в теплообменники ТА1 и ТА2, где охлаждается до температуры 85 K, затем дросселируется и попадает в сепаратор С, где происходит выделение жидкой фазы из парожидкостной смеси.Газовый поток из сепаратора С смешива-ется с расширенным детандерным потоком, затем смешанный поток проходит последо-вательно теплообменники ТА2 и ТА1, нагре-ваясь до температуры 298 K. После смеши-вания с газообразным азотом он подается на всасывание в КМ.Технический анализ. Одной из основ-ных характеристик ТА является эффектив-ность ε, определяемая NTU-методом. Для упрощения расчетов в настоящей работе эф-фективность ТА находят через коэффициент k, зависящий от мини-мальной разности температур двух теплоносителей в произвольном сечении ТА (рис. 2):Рис. 2. Зависимость эффективности ε ТА от коэффициента k:В данном исследовании предлагается варьировать значение ми-нимального сближения температур теплоносителей в ТА в зависимо-сти от средней логарифмической температуры по обратному потоку Рис. 1. Схема ожижителя азота Технико-экономический анализ установки по ожижению азотаИнженерный журнал: наука и инновации # 3·2016 3 [3,4]. Эффективность такого подхода иллюстрируют следующие расчеты:-минимальное сближение температур двух теплоно-сителей; θ -средняя логарифмическая температура по обратному потоку; k -коэффициент пропорциональности; 1 , T 2 T -темпера-тура обратного потока соответственно на входе и выходе ТА.Результаты расчета схемы ожижителя для различных значений k приведены в табл. 1. Таблица 1Зависимость основных параметров ТА от коэффициента k T ∆ -минимальное сближение температур в теплооб-менниках ТА1...
The paper considers the particular case of intensive radiation heat transfer in the system consisting of a human body and cryocabin walls of cryosauna. Calculations for three models have been made, namely, human-vertical wall, which is arranged parallel to a human, human-vertical wall, which is positioned at a certain angle, and a human-cryosauna. Analytical calculations are compared with Ansys-bassed numerical calculations. The impact of radiation heat transfer in this radiation-convective heat transfer problem is estimated. Conclusions are drawn about taking into account the radiation heat transfer and a rational method for calculating this heat transfer problem.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.