Інтенсифікація теплообміну під час конденсації пари у технологічному конденсаторі системи розхолоджування енергоблоку АЕС

https://doi.org/10.23939/jeecs2024.01.001
Надіслано: Березень 31, 2024
Переглянуто: Квітень 30, 2024
Прийнято: Травень 07, 2024

T. Rymar, A. Malysheva. Intensification of heat transfer during steam condensation in process condenser of NPP unit cooling system. Energy Engineering and Control Systems, 2024, Vol. 10, No. 1, pp. 1 – 6. https://doi.org/10.23939/jeecs2024.01.001

1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет «Львівська політехніка»

У роботі досліджено теплообмін під час конденсації водяної пари на вертикальних трубах технологічного конденсатора системи розхолоджування енергоблоку АЕС. Чисельне дослідження виконано за різних масових витратах пари в діапазоні їх зміни від 20 кг/с до 40 кг/с. Інтенсифікація теплообміну передбачена за рахунок застосування високоефективних теплообмінних профільованих трубок. Для дослідження використано комплект теплообмінних трубок діаметром 25 мм і товщиною стінки 1,4 мм з різними значеннями відстані між канавками профільованої труби: 0,007075 м; 0,00875 м; 0,00925 м; 0,0105 м. Також досліджувався вплив глибини канавки профільованої труби (у діапазоні від 0,0007 до 0,0009 м) на теплообмін під час конденсації водяної пари на вертикальних трубах. Дослідження виконано для діапазону зміни числа Рейнольдса для конденсатної плівки від 5254,2 до 10508,5. У роботі отримано дані, що вказують на зростання коефіцієнта тепловіддачі на трубі з інтенсифікатором порівняно з коефіцієнтом тепловіддачі на гладкій трубі. У цьому аналізі не враховувалася зміна температури стінки трубки.

  1. Sydorenko, S., & Sydorenko, M. (2023). Intensification of heat transfer in heat exchange equipment during condensation of water vapor after steam turbine installations in nuclear power. Energy Technologies & Resource Saving, 74(1), pp. 40-47. https://doi.org/10.33070/etars.1.2023.04
  2. Egorov, M.Y. (2018). Methods of Heat-Exchange Intensification in NPP Equipment. At Energy 124, 403 – 407. https://doi.org/10.1007/s10512-018-0430-5
  3. Bratkovska, K., Liush, Y. (2021). Determination of the electrical power increase at the generator termi-nals of a nuclear power plant unit at different condenser states. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (8 (111)), pp. 60-67. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.231765
  4. Rymar, T. and Kazmiruk, M. (2023). Comparing Heat Transfer Rates of Water Based Nanofluids Using a Figure of Merit, «2023 IEEE 13th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP)», Bratislava, Slovakia, pp. NEE17-1-NEE17-4. https://doi.org/10.1109/NAP59739.2023.10310883
  5. Pengfei Liu, Jin Yao Ho, Teck Neng Wong, Kok Chuan Toh (2020). Convective filmwise condensation on the outer surface of a vertical tube: A theoretical analysis. International Journal of Heat and Mass Transfer, 161, pp. 120-266. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120266
  6. Jinshi Wang,Yong Li,Junjie Yan,Ronghai Huang,Xiping Chen, Jiping Liu (2015). Condensation heat transfer of steam on vertical micro-tubes. Applied Thermal Engineering, 88, pp. 185-191. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2014.08.058
  7. Qian, Caifu, Zhiwei Wu, Shihang Wen, Shaoping Gao, and Guomin Qin. (2020) Study of the Mechanical Properties of Highly Efficient Heat Exchange Tubes Materials,13, №. 2: pp. 382. https://doi.org/10.3390/ma13020382
  8. Havlík, J., & Dlouhý, T. (2015). Condensation of water vapor in a vertical tube condenser. Acta Polytechnica, 55(5), pp. 306-312. https://doi.org/10.14311/AP.2015.55.0306
  9. Gershuni, A., Pismennyi, E., & Nishchik, A. (2017). Evaporation and condensation devices for passive heat removal systems in nuclear power. Nuclear and radiation safety. №1(73), pp. 16-23. https://doi.org/10.32918/nrs.2017.1(73).03 (in Ukrainian)
  10. Pismennyi, E.N, Razumovskiy, V.G, Maevskiy, E.M, Koloskov, A.E, & Pioro, I.L. (2006). Heat Transfer to Supercritical Water in Gaseous State or Affected by Mixed Convection in Vertical Tubes. Proceedings of the 14th International Conference on Nuclear Engineering. Volume 2: Thermal Hydraulics. Miami, Florida, USA. July 17–20. pp. 523-530. ASME. https://doi.org/10.1115/ICONE14-89483
  11. Kalynyn, Ye. K., Dreitser, D. A., Yarkho, S. A. (1990). Intensification of heat exchange in channels. M.: Mashynostroenye. 208 р. (in Russian)