Тонкопленочные парогенераторы бинарных геотермальных электростанций
- Авторы: Гогонин И.И.1
-
Учреждения:
- Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
- Выпуск: Том 111, № 2 (2022)
- Страницы: 97-104
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journal-vniispk.ru/0023-124X/article/view/132728
- DOI: https://doi.org/10.17816/RF107957
- ID: 132728
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Обоснование. Стоимость электроэнергии, вырабатываемой геотермальной электростанцией вдвое ниже, чем для других источников энергии. Но в настоящее время на геотермальных электростанциях в основном применяют аппаратом погружного типа, а наиболее перспективные тонкопленочные парогенераторы недостаточно исследованы.
Цель. Показать достоинства тонкопленочного парогенератора по сравнению с теплообменником погружного типа.
Материалы и методы. Основой для данной публикации является экспериментальные исследования автора и анализ данных цитируемых в литературе по теплообмену при кипении пленки орошающей пучок оребренных труб.
Результаты и их применение. Использование тонкопленочных парогенераторов позволит существенно снизить количество дорогостоящего холодильного агента в контуре геотермальной электростанции. При спутном потоке пара и жидкости исключается попадание крупных капель на поверхность труб пароперегревателя. Применение оребренных труб в пучке с оптимальными параметрами оребрения обеспечивает равномерное их орошение. Искусственные центры парообразования оребренной трубы многократно интенсифицируют теплообмен при кипении пленки, что в конечном итоге приводит к снижению веса и габаритов парогенератора.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Иван Иванович Гогонин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: gogonin@itp.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0001-8914-5860
д.т.н., проф., г.н.с.
Россия, НовосибирскСписок литературы
- Бутузов В.А., Томаров Г.В. Геотермальная энергетика Камчатки // Теплоэнергетика. 2020. № 11. С. 50–63. doi: 10.1134/S0040363620110041
- Москвичева В.Н., Петин Ю.М. Результаты экспериментальных работ на Паратуньской фреоновой электростанции. В кн.: Использование фреонов в энергетических установках. Сборник трудов. Новосибирск: ИТ СО АН СССР, 1973. С. 3–12.
- Кутепов А.М., Стерман Л.С., Стюшин Н.Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. М.: Высшая школа, 1986. 448 с.
- Кутателадзе С.С., Сорокин Ю.Л. О гидродинамической устойчивости некоторых газожидкостных систем. В кн.: Вопросы теплоотдачи и гидравлики двухфазных сред. М.–Л.: ГЭИ, 1961. С. 315–344.
- Мальцев Л.И., Балаклеевский Ю.И. Плоские жидкие струи // Теплофизика и аэромеханника, 2000. № 2. С. 217–224.
- Roques J.-F., Thomee J.R. Falling Films on Arrays of Horizontal Tubes with R134a, Part I: Boiling Heat Transfer Results for Four Types of Tubes // Heat Transfer Eng. 2007. Vol. 28, N. 5. P. 398–414. doi: 10.1080/01457630601163736
- Fujita J., Tsatsui M. Experimental and analytical study of evaporation heat transfor in falling films on horizontal tubes // Proc. of 10th Int. Heat Transter Conf. Vol. 6. Brighton UK. 1994. P. 175–180. doi: 10.1615/IHTC10.5470
- Гогонин И.И., Кабов О.А. Влияние капиллярного удерживания жидкости на теплообмен при конденсации на оребренных трубах // Известия СОАН СССР. Cер. тех. наук. 1983. Вып. 2. № 8. С. 3–8.
- Bressler R.J., Wyatt P.W. Surface wetting through Capillary Grooves // ASME J. Heat and Mass Transfer. 1970. Vol. 92, N. 1. P. 126–132. doi: 10.1115/1.3449605
- Akesjö A., Gourdon M., Vamling L., et al. Experimental and numerical study of heat transfer in a large-scale vertical falling film pilot unit // Int. J. Heat and Mass Transfer. 2018. Vol. 125. P. 53–65. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.04.052
- Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1980. 417 c.
- Гогонин И.И. Теплообмен при пузырьковом кипении. Новосибирск: Изд-во Наука СО РАН, 2018. 225 с.
- Wen T., Lu Li, He W., Min Y. Fundamentals and applications of CFD technology on analyzing falling film heat and mass exchangers: A comprehensive review // Appl. Energy. 2020. Vol. 211. P. 114473. doi: 10.1016/j.apenergy.2019.114473
- Gogonin I.I. Experimental Studies of the influence of hydrodynamics on heat transter at evaporation and boiling of film irrigating a bundle of horizontal finned tubes // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. Vol. 1565(1). P. 012049. doi: 10.1088/1742-6596/1565/1/012049
- Kuznetsov D.V., Pavlenko A.N., Chernyavskiy A.N., Radyuk A.A. Study of the effect of three-dimensional capillary-porous coatings with various microstructural parameters on heat transfer and critical heat flux at pool boiling of nitrogen // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. Vol. 1677. P. 012089. doi: 10.1088/1742-6596/1677/1/012089
- Kuznetsov D.V., Pavlenko A.N., Radyuk A.A., et al. Features of heat transfer during pool boiling of nitrogen on surfaces with capillary-porous coatings of various thicknesses // J. Engin. Thermophysics. 2020. Vol. 29, N. 3. P. 375-387. doi: 10.1134/S1810232820030017
- Kuznetsov D.V., Pavlenko A.N., Volodin O.A. Effect of structuring by deformational cutting on heat transfer and dynamics of transient cooling processes with liquid film flowing onto a copper plate // J. Engin. Thermophysics. 2020. Vol. 29, N. 4. P. 531–541. doi: 10.1134/S1810232820040013
- Moiseev M.I., Fedoseev A., Shugaev M.V., Surtaev A.S. Hybrid thermal lattice boltzmann model for boiling heat transfer on surfaces with different wettability // Interfacial Phenomena and Heat Transfer. 2020. Vol. 8, N. 1. P. 81–91. doi: 10.1615/InterfacPhenomHeatTransfer.2020033929
- Gogonin I.I. The effect of artificial vaporization centers on heat exchange during boiling of the film irrigating a bundle of horizontal finned pipes // Thermophys. Aeromech. 2021. Vol. 28, N. 5. P. 697–702. doi: 10.1134/S0869864321050103
Дополнительные файлы
