Получение штырьковых структур для кипения азота - page 2

непрерывного потока газов из криогенных жидкостей и других устрой-
ствах. Такие устройства также используются для деструкции органи-
ческих тканей по медицинским показаниям.
В общем случае эффективность испарительной поверхности оце-
нивается интенсивностью теплопередачи и оптимальными гидроди-
намическими условиями (полным омыванием рабочей поверхности
теплообмена кипящей жидкостью с минимальным уносом неиспарив-
шегося хладагента).
В целях решения задачи энергосбережения при эксплуатации те-
плотехнических установок, в состав которых входят испарительные
теплообменники, возникает необходимость снижения температурно-
го напора между циркулирующими в них теплоносителями. В свою
очередь, снижение температурного напора, как правило, приводит к
уменьшению плотности теплового потока, передаваемого в теплооб-
менном аппарате. При этом возникают две задачи:
— обеспечить устойчивый режим кипения в области значений те-
пловых нагрузок, для которых невозможно обеспечить кипение при
традиционной геометрии поверхности теплообмена;
— обеспечить высокие значения коэффициента теплоотдачи в обла-
сти низких значений плотности передаваемого теплового потока [1].
В конденсаторах-испарителях установок разделения воздуха хо-
рошо зарекомендовали себя две конструкции: сборные пластинчато-
ребристые теплообменники и поверхности кипения с капиллярно-
пористым покрытием. Их общим и существенным недостатком явля-
ется низкая технологичность изготовления. В качестве поверхностей
кипения, причем не только в криогенной технике, также широко ис-
пользуются поверхности в виде ребер или штырьков (шипов). Сбор-
ные способы получения таких теплообменных поверхностей крайне
не технологичны и имеют повышенное термическое сопротивление в
месте сборки (пайка, завальцовка) с несущим основанием. Фрезеро-
ванные ребра или штырьки также сложны в изготовлении. Существу-
ющим методам присущи также значительные технологические огра-
ничения по типоразмерам получаемых теплообменных поверхностей.
Для указанных методов принципиально невозможен переход на ми-
кроразмеры оребренных или штырьковых структур, в то время как
основным правилом для интенсификации процесса кипения является
создание большого числа центров парообразования или ловушек пу-
зырьков пара на поверхности. Это приводит к более раннему началу
кипения или кипению при более низких температурных напорах [2].
Для получения различных поверхностных структур применяется
метод деформирующего резания (ДР) [3]. Он безотходен, техноло-
гичен, высокопроизводителен, имеет широкие технологические воз-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2013. № 1 101
1 3,4,5,6,7,8,9,10
Powered by FlippingBook