student
Russian Federation
A method for evaluating the efficiency of heat transfer from the outer surface of finned heat exchange pipes to atmospheric air in air cooling apparatus is considered
heat transfer, air cooling apparatus, coefficient of finning
В работе приведены результаты исследования процесса теплопередачи в аппарате воздушного охлаждения (АВО), предназначенном для конденсации пропана, при разных коэффициентах оребрения с целью увеличения теплосъема и, соответственно, эффективности работы конденсатора. Для этого был выполнен анализ процессов теплоотдачи от пропана в трубном пространстве к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху. В результате работы был определен оптимальный, для заданных условий, коэффициент оребрения, при котором теплоотдача от наружной поверхности труб к воздуху будет наиболее интенсивной. Примененный подход может быть использован при реконструкции АВО.
Площадь теплопередающей поверхности конденсатора 
, м2, рассчитывается из основного уравнения теплопередачи:
,
где 
– мощность теплового потока в аппарате, Вт; 
– средняя разность температур теплоносителей по всей поверхности теплообмена, К; 
– коэффициент теплопередачи для пучка оребренных труб, Вт/(м2К):
где 
и 
– коэффициенты теплоотдачи теплоносителей, Вт/(м2К); 
и 
– термические сопротивления загрязнений по сторонам стенки, (м2К)/Вт; 
– толщина стенки трубы, м; 
– коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(мК);
– приведенный коэффициент теплоотдачи к воздуху, Вт/(м2×К); 
– коэффициент оребрения трубы. равный отношению площадей наружных поверхностей оребренной и неоребренной труб.
Интенсивность теплоотдачи от наружной поверхности оребренной трубы к воздуху оценивалась по величине произведения 
, а эффективность работы конденсатора – по величине коэффициента теплопередачи. Исследование проведено при значениях коэффициента оребрения от 9 до 21. Результаты представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 – Зависимость произведения и коэффициента теплопередачи от коэффициента оребрения трубы (
)
Очевидно, что величины произведения и имеют наибольшие значения при 
, которое является оптимальным для рассматриваемого аппарата.
Замена трубного пучка может способствовать повышению эффективности теплообменных аппаратов, однако вряд ли будет экономически целесообразной, поскольку пучки оребренных труб являются наиболее дорогими элементами АВО и их замена потребует больших капитальных затрат, сопоставимых со стоимостью теплообменного аппарата. Поэтому рассмотренный подход следует применять на стадии проектирования теплообменных аппаратов с учетом особенностей технологического процесса.
1. Scherbin S.A., Koryachenko A.O. Povyshenie effektivnosti teplootda-chi v apparatah vozdushnogo ohlazhdeniya // Sovremennye tehnologii i nauchno-tehnicheskiy progress. 2021. S. 105-106.
2. Scherbin S.A., Koryachenko A.O. Povyshenie effektivnosti teplootda-chi v vozdushnom kondensatore propana // Sbornik nauchnyh trudov AnGTU. 2021. S. 99-102.
