ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАСТИНЧАСТИХ ТЕПЛООБМІННИКІВ З ПЛАСТИНАМИ РІЗНОЇ ФОРМИ ГОФРУВАННЯ В УМОВАХ ЗАБРУДНЕННЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЮЧОЇ ПОВЕРХНІ
DOI:
https://doi.org/10.20998/%25xКлючові слова:
математична модель, пластинчатий теплообмінник, поверхня теплопередачі, забруднення поверхні теплопередачі, геометрія гофрування пластинАнотація
Представлено математичну модель пластинчастого теплообмінника (ПТО) з пластинами, які випускаються серійно. Модель описує процес теплообміну в каналі між двома сусідніми пластинами. Для обліку забруднення на поверхні теплопередачі використовується модель забруднення реакційно- транспортного типу. Вплив геометрії гофрування пластин на продуктивність ПТО обговорюється на результатах моделювання ПТО, встановленого для нагріву слабкого сиропу, який надходить на випарну станцію цукрового заводу. Проаналізовано вплив геометрії гофрування пластин на ефективність ПТО в умовах забруднення. Обговорюються заходи щодо зменшення забруднення в ПТО шляхом оптимального вибору геометрії гофрування пластин.Посилання
Klemeš J.J., Varbanov P.S., & Kapustenko P. (2013). New developments in Heat Integration and intensification, including Total Site, waste-to-energy, supply chains and fun-damental concepts. Applied Thermal Engineering, 1(61), 1–6.
Klemeš J.J., Arsenyeva O., Kapustenko P., Tovazhnyanskyy L., 2015. Compact Heat Exchangers for Energy Transfer Intensification: Low Grade Heat and Fouling Mitiga-tion. CRC Press, Boca Raton, FL, USA.
Tovazhnyanskyy L.L., Kapustenko P.A., Havin G.L., Arseneva O.P. (2004). Plastinchatyie teploobmenniki v promyishlennosti. Harkov: NTU «HPI».
Hajabdollahi H., Naderi M., Adimi S., 2016, A comparative study on the shell and tube and gasket-plate heat exchangers: the economic viewpoint, Appl. Therm. Eng. 92: 271–282.
Kapustenko P., Boldyryev S., Arsenyeva O., Khavin G., 2009, The use of plate heat exchangers to improve energy efficiency in phosphoric acid production. Journal of Cleaner Production. 17(10): 951–958.
Arsenyeva O.P., Tovazhnyanskyy L.L., Kapustenko P.O., Khavin G.L., Yuzbashyan A.P., Arsenyev P.Y., 2016, Two types of welded plate heat exchangers for efficient heat recovery in industry. Applied Thermal Engineering. 105: 763–773.
Arsenyeva O.P., Čuček L., Tovazhnyanskyy L.L., Kapustenko P.O., Savchenko Y.A., Kusakov S.K., Matsegora O.I., 2016b, Utilisation of waste heat from exhaust gases of drying process. Frontiers of Chemical Science and Engineering. 10(1):131–138.
Arsenyeva, O., Tovazhnyanskyy, L., Kapustenko, P., Perevertaylenko, O., Khavin, G. (2011). Investigation of the new corrugation pattern for low pressure plate condensers. Applied Thermal Engineering, 31(13), 2146–2152.
O. Arsenyeva, L. Tovazhnyanskyy, P. Kapustenko, G. Khavin, Mathematical mod-elling and optimal design of plate-and-frame heat exchangers, Chem. Eng. Trans. 18 (2009) 791–796.
Arsenyeva O., Tovazhnyanskyy L., Kapustenko P., Khavin G., 2011, The general-ized correlation for friction factor in crisscross flow channels of plate heat exchangers, Chemical Engineering Transactions, 25, 399–404.
Kapustenko P., Arsenyeva O., Dolgonosova O., 2011, The heat and momentum transfers relation in channels of plate heat exchangers, Chemical Engineering Transactions, 25: 357–362.
Arsenyeva O.P., Tovazhnyanskyy L.L., Kapustenko P.O., Demirskiy O.V. (2014). Generalised semi-empirical correlation for heat transfer in channels of plate heat ex-changer. Applied Thermal Engineering, 70(2), 1208–1215.
Tovazhnyanskyy L.L., Kapustenko P.O., Nagorna O.G., Perevertaylenko O.Y. (2004). The simulation of multicomponent mixtures condensation in plate condensers. Heat transfer engineering, 25(5), 16–22.
A.L. Gogenko, O.B. Anipko, O.P. Arsenyeva, P.O. Kapustenko, Accounting for fouling in plate heat exchanger design, Chem. Eng. Trans. 12 (2007) 207–212.
Klemesh Y., Kostenko Yu.T., Tovazhnyanskyy L.L., Kapustenko P.A., Ulev L.M., Perevertaylenko A.Yu., Zulin, B.D. (1999). Primenenie metoda pinch-analiza dlya proektirovaniya energosberegayuschih ustanovok neftepererabotki. Teoret. osnovyi him. tehnologii, 33(4), 420–431.
Tovazhnyanskyy L., Kapustenko P., Ulyev L., Boldyryev S., Arsenyeva O. (2010). Process integration of sodium hypophosphite production. Applied thermal engineer-ing, 30(16), 2306–2314.
Nemet A, Varbanov PS, Kapustenko P, Boldyryev S, Klemes JJ. Capital cost tar-geting of total site heat recovery. Chem Eng Trans 2012;29:1447–52.
Crittenden B.D., Yang M., Dong L., Hanson R., Jones J., Kundu K., Harris J., Klochok O., Arsenyeva O., Kapustenko P., 2015, Crystallization fouling with enhanced heat transfer surfaces. Heat Transfer Engineering. 36(7-8): 741–749.
TEMA, Standards of the Tubular Exchanger Manufacturers Association, 9ed, TEMA Inc., New York, USA, 2007, 1028–1033
Kapustenko P., Klemes J., Arsenyeva O., Matsegora O., Vasilenko O., 2018, Ac-counting for local features of fouling formation on PHE heat transfer surface. Frontiers of Chemical Science and Engineering, 12(4): 619–629.
Kapustenko P.O., Klemes J.J., Matsegora O.I., Arsenyev P.Y., Arsenyeva O.P., 2019, Accounting for local thermal and hydraulic parameters of water fouling development in Plate Heat Exchanger. Energy. 174, 1049–1059.
Arsenyeva O.P., Tovazhnyanskyy L.L., Kapustenko P.O., Demirskiy, O.V., 2012. Heat transfer and friction factor in criss-cross flow channels of plate-and-frame heat exchang-ers. Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 46(6), 634–641.
Churchill S.W., Friction-factor equation spans all fluid-flow regimes. Chemical Engineering, 1977, 84 (24): 91–92.
Kapustenko P., Arsenyeva O., Dolgonosova O., 2011, The heat and momentum transfers relation in channels of plate heat exchangers, Chemical Engineering Transactions, 25: 357–362.
Demirskiy O.V., Kapustenko P.O., Arsenyeva O.P., Matsegora O.I., Pugach Y.A., 2018, Prediction of fouling tendency in PHE by data of on-site monitoring. Case study at sugar factory. Applied Thermal Engineering, 128: 1074–1081.
