ГЛАВА 4. МЕТОДЫ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА КАСКАДНЫХ ТВП.
Каскадный способ подвода теплоносителя предназначен для тех .случаев, когда передача тепла в аппарате должна осуществляться при определенном температурном режиме конструкции.
Он позволяет ограничивать вынужденное ухудшение условий теплообмена только участком конструкции с предельными температурами. Это осуществляется путем задания неодинаковых расходов по ходу движения теплоносителя.В воздухоподогревателях каскадный способ применяется для ликвидации низко температурной коррозии. Воздух на вход подают неполным расходом и лишь эту входную порцию подвергают предварительному подогреву до температуры, обеспечивающей отсутствие коррозии металла. Остальной холодный воздух постепенно подмешивают по мере удаления от входа в таких количествах, чтобы температура металла поддерживалась на минимальном безопасном уровне. В отличие от простого предварительного подогрева воздуха, резко снижающего локальные температурные напоры на всей поверхности теплообмена декадный способ уменьшает температурный напор только на холодном конце воздухоподогревателя.
Развитие конструкций каскадных теплообменников в настоящее время значительно опережает разработку теоретической и расчетной базы. В известной мере это отставание -теории было закономерным, поскольку основное применение каскадный способ находил пока в трубчатых воздухоподогревателях, т.е. в аппаратах с перекрестным током теплоносителей. Как будет видно далее, некоторые стадии расчета каскадных ТВП требуют привлечения новейших сведений о перекрестном токе, изложенных в предыдущих главах диссертации.
Автору известны две неопубликованные теоретические работы по каскадному способу подачи теплоносителя. В отчете /62/ математи-
чески сформулирована и численно решена задача о переменном расходе теплоносителя, охлаждающего ТВЭЛ атомного реактора. Вторая работа посвящена расчету так называемых параллельно точных каскадных ТВП /63/. Особенности каскадных ТВП последовательно- и параллельно точного типов видны из рис. 4.1. В обоих типах теплообменников каждый ход является перекрестноточным, и различие заключается в схеме соединения ходов. Реализованы в металле пока только каскадные ТВП с последовательным включением ходов по обеим средам. Расчет таких КТВП до недавних пор осуществлялся только методом подбора, причем каждый вариант расчета выполнялся по специальной программе на ЭВМ. Эта процедура расчетов, в целом занимающая длительные промежутки времени, особенно неудобна при поисковых работах, Отрицательной ее чертой является также отсутствие четкого алгоритма действий, что серьезно препятствует проектированию каскадных ТВП другими организациями без помощи ЗиО.
Помимо разработки методики расчета каскадных ТВП, представляется необходимым теоретическое изучение предельных возможностей каскадного способа, которые также пока не определены. Поэтому начнем с рассмотрения идеализированной модели каскадного теплообменника.