АНАЛІТИЧНЕ ОЦІНЮВАННЯ ВПЛИВУ ВІДКЛАДЕНЬ НА ТЕПЛООБМІННИХ ПОВЕРХНЯХ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ ТЕПЛООБМІНУ - Аніпко, Олег Борисович; Коц, Іван Васильович; Снісарчук, Дмитро Михайлович (Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві, 2025)
Енергозбереження є одним із пріоритетних напрямів державної політики України в енергетичній галузі. Цей курс охоплює не лише впровадження інноваційних енергоощадних технологій, але й глибоку модернізацію наявних виробничих потужностей шляхом заміни застарілих технологічних схем та обладнання на новітні, високоефективні рішення. Особливу увагу приділяють використанню пластинчастих теплообмінників нового покоління (ПТА), які вирізняються високими теплотехнічними, технологічними та експлуатаційними характеристиками. Висока ефективність цих теплообмінників сприяє оптимізації енергоспоживання та підвищенню загальної економічної рентабельності підприємств. Розрахунки їхніх теплових і гідравлічних показників ґрунтуються на фундаментальних принципах гідродинаміки та теплообміну і є добре розробленими. Це дає змогу інженерам точно підбирати поверхні теплообміну відповідно до заданих витрат і температур теплоносія. Водночас, експлуатаційний досвід показує, що теоретично розрахована площа теплопередачі може потребувати збільшення на 20–200% через необхідність урахування додаткового термічного опору, зумовленого утворенням шару відкладень. Однак, на сьогодні дані про термічний опір відкладень мають переважно рекомендаційний і розрізнений характер, що ускладнює їхнє практичне застосування. Вони часто не враховують специфіку конструкцій теплообмінників та умов їхньої експлуатації, а іноді навіть суперечать одне одному. Це стосується як промислових теплоносіїв, так і води – найпоширенішого з них. Забруднення поверхонь теплообміну суттєво знижує ефективність роботи ПТА в різних галузях, включаючи транспорт, енергетику, технологічні процеси та комунальну сферу. Утворення відкладень на теплообмінній поверхні призводить до зростання витрат електроенергії на перекачування теплоносія, зміни температурного режиму і, як наслідок, до збільшення як капітальних, так і експлуатаційних витрат. У критичних випадках це може спричинити вихід з ладу теплообмінника через блокування каналів. Враховуючи зазначене, наукові дослідження, спрямовані на забезпечення довготривалого збереження проєктних характеристик теплопередачі, набувають особливої актуальності. Їхньою метою є розробка обґрунтованих теоретичних засад і практичних рекомендацій, які дозволять мінімізувати негативний вплив забруднень на функціонування теплообмінників, сприяючи підвищенню їхньої надійності та ефективності.