Zwiększenie intensywności wymiany ciepła w skraplaczach przemysłowych w wyniku zastosowania powłok hydrofobowych : analiza krytyczna

Podjęto dyskusję na temat możliwości zastosowania powłok hydrofobowych, jako promotorów kondensacji kroplowej w skraplaczach energetycznych. Warunki cieplno-przepływowe, które występują w tych aparatach umożliwiają zastosowanie materiałów wymagających stosunkowo niskiej temperatury pracy. Przedyskutowano istotne parametry wpływające na intensywność wnikania ciepła po stronie pary. Oszacowano wpływ zwiększenia współczynnika wnikania ciepła. Dokonano przeglądu i podano przykłady powłok hydrofobowych, odznaczających się dużą trwałością i niskimi oporami cieplnymi rzędu 10⁻⁷ m²•K/W, czyli o dwa rzędy wielkości mniejszymi niż typowe wartości oporu osadów wewnątrz rur wymiennika i o trzy rzędy wielkości mniejszymi niż te, które mogą występować w długo eksploatowanych aparatach. Przedstawione zostały wyniki własnych badań z użyciem modelu CFD (computational fluid dynamics) skraplacza energetycznego1). Sformułowano konstruktywne wnioski i podsumowano zagadnienia otwarte do dalszych badań.

---

The sp. thermal-hydraulic conditions on the heat transfer surface as well as on the shell-side of power plant condenser were improved by the use of low heat-performance materials (hydrophobic coatings) with a long lifetime and lower thermal resistance (10⁻⁷ m²•K/W). The computational fluid dynamics model of a power-plant condenser was developed and used to assess heat transfer intensification and increase in power generated by the condensing turbine unit. Lifetime of hydrophobic layers and effective range of thermal resistance were also estd.