11.4 Інтенсифікація теплообміну в елементах котлів

Інтенсифікація теплообміну в елементах котла є ефективним спосо-бом підвищення надійності та ефективності роботи котла.

Інтенсифікацію теплообміну в елементах котла можна проводити встановленням інтенсифікаторів теплообміну в топці або в жаротрубному елементі.

Перший спосіб дає відчутні результати як на теплотехнічні так і на екологічні результати (ККД зростає на 1…3 %, викиди СО зменшуються в 5 раз, NO_x в 2 рази ). Як правило, в циліндричну топку встановлюють вторинні випромінювачі, що сприяє кращому теплообміну в топці, а звідси – покращення екологічних показників. Для ВКМП такий спосіб інтенсифікації не використовується, оскільки розміри топки досить малі.

На сьогоднішній день відомі різні способи інтенсифікації теплооб-міну в конвективних елементах водогрійних котлів: застосування перфорованих поверхонь; багатошарових конвективних поверхонь; оребрення; вставки різної конфігурації.

Закручування потоку в трубах є ефективним методом інтенсифікації конвективного теплообміну і застосовується в котлах. В цьому випадку збільшуються місцеві пристінні швидкості, за рахунок додавання тангенціальної швидкості, і відбувається загальна перебудова течії, які сприяють руйнуванню прикордонного шару і росту інтенсивності тепловіддачі.

Встановлення профільованих поверхонь теплообміну у вигляді кільцевої накатки і скручених стрічок дозволяє знизити температуру відхідних газів до 150…170^oС і підвищити ККД котла до 92…93% при незначному збільшенні металоємності.

Застосування турбулізуючих вставок (рис. 11.4) дозволяє підвищити інтенсивність теплообміну в 1,2…5,4 разів при збільшенні опору руху газів в 1,13…7 разів.

Рисунок 11.4 – Інтенсифікатори теплообміну: а) пластина b = 42 мм; б) – скручена стрічка s/d = 4,2; в) дротова вставка d = 6мм; г) скручений дріт d = 6 мм; д) зігнута пла-стина b = 20 мм; s = 30 мм; і b = 33 мм; s = 29 мм; е) вставка з прямокутними щілинами; ж) вставка з круглими отворами