Языки: ru · en

Статья: Определение оптимальной скорости движения теплоносителей в пластинчатом теплообменнике (2026)

Читать

Читать онлайн

При выполнении конструкторского теплового и гидравлического расчета рекуперативных теплообменных аппаратов главным вопросом на начальном этапе проектирования остается выбор скорости движения греющего и нагреваемого теплоносителей. В нормативных документах обычно приводятся конкретные значения скоростей потоков без каких-либо инженерных и технико-экономических обоснований. Определена скорость движения теплоносителей в пластинчатом теплообменнике, при которой достигаются минимальные капитальные вложения на приобретение, установку и обслуживание теплообменного оборудования для нужд отопления или горячего водоснабжения в текущих ценах за расчетный период времени. Итоговое уравнение для вычисления оптимальной скорости движения теплоносителей в пластинчатом теплообменнике, полученное по результатам нахождения экстремума (минимума) целевой функции, включает в себя такие важные технические, эксплуатационные и экономические показатели, как расчетная производительность.

When performing the thermal and hydraulic design calculations of recuperative heat exchangers, one of the principal tasks at the initial stage of engineering design is the selection of the flow velocities of the heating and heated fluids. Regulatory documents typically provide fixed velocity values without any accompanying engineering or techno-economic justification. The flow velocity of heat-transfer fluids in a plate heat exchanger at which the total capital expenditures for the procurement, installation and maintenance of heat-exchange equipment for heating or domestic hot water supply applications reach their minimum in current prices over the designated calculation period is determined. The final equation for calculating the optimal flow velocity of heat transfer fluids in a plate heat exchanger, obtained by determining the extremum (minimum) of the objective function, incorporates key technical, operational and economic parameters. These include the design thermal capacity of the heat exchange system, the mass flow rates of the heating and heated fluids, fouling (scale formation) effects, the efficiency of pumping equipment, initial capital investment costs, the current electricity tariff and other relevant factors.

Ключевые фразы: греющий теплоноситель, нагреваемый теплоноситель, пластинчатый теплообменник, оптимальная скорость, оптимизационная задача

Автор (ы): Карпов Денис Федорович (Karpov D. F.), Павлов Михаил Васильевич, Жукова Валерия Павловна

Журнал: РЕГИОНАЛЬНАЯ АРХИТЕКТУРА И СТРОИТЕЛЬСТВО

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI: Строительство
УДК: 66.045.126. пластинчатые
Префикс DOI: 10.54734/20722958_2026_3_133
eLIBRARY ID: 92063202

Библиографическая запись:

Павлов, М. В. Определение оптимальной скорости движения теплоносителей в пластинчатом теплообменнике / М. В. Павлов, Д. Ф. Карпов, В. П. Жукова // Региональная архитектура и строительство. – 2026. – № 3(68). – С. 133-145. – DOI 10.54734/20722958_2026_3_133. – EDN QGBMYG.

Текстовый фрагмент статьи

Моя история просмотров (1)

01. Статья: ОЦЕНКА КОМПЕТЕНТНОСТИ РУКОВОДИТЕЛЕЙ В УПРАВЛЕНИИ ЗАТРАТАМИ НА РАЗВИТИЕ ПЕРСОНАЛА

Будьте первым, кто начнет обсуждение

Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.

Создать тему для обсуждения

Список литературы

Алхасова, Д.А. Расчет повышения эффективности скважинного теплообменника продольным оребрением теплопередающей поверхности / Д.А. Алхасова, М.Г. Алишаев // Теплоэнергетика. – 2009. – № 11. – С. 69-74.
Янчук, В.М. Повышение эффективности теплообменников подогревателей газа газораспределительной станции за счет использования труб с внутренним оребрением / В.М. Янчук, И.В. Шишкин, П.А. Кузьбожев, А.В. Сальников // Вести газовой науки. – 2020. – № S1 (43). – С. 87-92.
Mezaache, A. Heat transfer analysis of nanofluid flow with entropy generation in a corrugated heat exchanger channel partially filled with porous medium / A. Mezaache, F. Mebarek-Oudina, H. Vaidya, Y. Fouad // Heat Transfer. – 2024. – Vol. 53. – Iss. 8. – P. 4625-4647. – DOI: 10.1002/htj.23149.
Saraf, A.K. Application of nanofluids under laminar flow regime in heat exchangers – a review / A.K. Saraf, R. Goyal, A.F. Yusop // Discover Applied Sciences. – 2025. – Vol. 7. – 1154. – DOI: 10.1007/s42452-025-07726-3.
Кондрашов, Н.П. Повышение эффективности процесса теплопередачи пластинчато-ребристого теплообменника / Н.П. Кондрашов, М.Г. Лагуткин // Евразийский союз ученых. – 2019. – № 3 (60). – С. 6-13.
Калашников, А.М. Классификация и сравнительная оценка методов повышения эффективности теплообменников для системы рекуперации тепловых потерь технологического оборудования / А.М. Калашников // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2021. – № 8. – С. 11-18. – DOI: 10.24412/2071-6168-2021-8-11-18.
Barmavatu, P. Critical review of heat exchangers for thermal energy storage (TES) and conservation systems / P. Barmavatu, P. Rani, M.K. Das, S.A. Deshmukh // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. – 2025. – Vol. 150. – P. 10609-10626. – DOI: 10.1007/s10973-025-14408-0.
Biswas, S. Heat transfer and fluid flow analysis in a corrugated plate heat exchanger / S. Biswas, M.I. Inam, P.C. Roy // Proceedings of 7th International Conference on Mechanical, Industrial and Energy Engineering (ICMIEE2024) – Part I. – 2025. – Vol. 1. – P. 107-112. – DOI: 10.38032/scse.2025.1.20.
Sreedevi, K.N.V. Optimization of heat flow parameters of corrugated plate heat exchanger with CuO nanoparticle / water as working fluid / K.N.V. Sreedevi, S.N. Sarada // SSRG International Journal of Mechanical Engineering. – 2025. – Vol. 12. – Iss. 9. – P. 29-36. – DOI: 10.14445/23488360/IJME-V12I9P103.
Sun, H. Failure analysis of corrosion perforation of heat exchanger plate / H. Sun, Y. Wang, J. Zhong, K. Guan // Journal of Failure Analysis and Prevention. – 2025. – Vol. 25. – P. 885-893. – DOI: 10.1007/s11668-025-02149-z.
Berce, J. Local temperature distribution of a plate heat exchanger undergoing crystallization fouling / J. Berce, M. Zupančič, M. Može, I. Golobič // Heat and Mass Transfer. – 2025. – Vol. 61. – 68. – DOI: 10.1007/s00231-025-03593-1.
Taler, D. Experimental-numerical method for determining heat transfer correlations in the plate-and-frame heat exchanger / D. Taler, E. Ziółkowska, J. Taler, T. Sobota, M. Jaremkiewicz, M. Marcinkowski, T. Cieślik // Energies. – 2025. – No. 18 (17). – 4760. – DOI: 10.3390/en18174760.
Рафальская, Т.А. Определение оптимальных расчетных скоростей теплоносителей в трубках и межтрубном пространстве теплообменника / Т.А. Рафальская, Д.В. Зубков // Актуальные вопросы архитектуры и строительства. Материалы ХV Международной научно-технической конференции. – Новосибирск, 2022. – С. 163-169. – DOI: 10.32683/978-5-7795-0944-2-2022-163-169.
Рафальская, Т.А. Определение оптимальных скоростей и температур теплоносителей для двухступенчатых схем теплообменников горячего водоснабжения / Т.А. Рафальская, Р.В. Чупин // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2024. – № 8 (788). – С. 86-102. – DOI: 10.32683/0536-1052-2024-788-8-86-102.
Еремкин, А.И. Экономическая эффективность энергосбережения в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: учебное пособие / А.И. Еремкин, Т.И. Королева, Г.В. Данилин, В.В. Бызеев, А.Г. Аверкин. – Москва: АСВ, 2008. – 184 с.
Сугиров, Ж.У. К расчету оптимального соотношения скоростей рабочих сред в теплообменниках / Ж.У. Сугиров, С.М. Оспанова, М.К. Суйменова, Г.И. Есболай, А.И. Избасар // Вестник науки Южного Казахстана. – 2022. – № 1 (17). – С. 58-61.
Пелевин, Ф.В. Проблемные аспекты применения рекуперативных теплообменников в процессах утилизации горячих промышленных стоков / Ф.В. Пелевин, В.И. Тимченко, А.Г. Илиев // Вестник Ассоциации вузов туризма и сервиса. – 2008. – № 4. – С. 84-88.
Безродный, М.К. Оптимальные условия работы вертикальных грунтовых теплообменников для теплонасосных систем теплоснабжения / М.К. Безродный, Н.А. Притула, Р.В. Перевёрткин // Энергетика: экономика, технологии, экология. – 2014. – № 4 (38). – С. 34-42.

Alkhasova, D.A. Calculating the gain in the efficiency of a borehole heat exchanger due to furnishing its heat-transfer surface with longitudinal finning / D.A. Alkhasova, M.G. Alishaev // Thermal Engineering. – 2009. – No. 11. – P. 69-74.
Yanchuk, V.M. Enhancing the efficiency of gas heater heat exchangers at gas distribution stations through the use of internally finned tubes / V.M. Yanchuk, I.V. Shishkin, P.A. Kuz’bozhev, A.V. Sal’nikov // Gas Science Bulletin. – 2020. – No. S1 (43). – P. 87-92.
Mezaache, A. Heat transfer analysis of nanofluid flow with entropy generation in a corrugated heat exchanger channel partially filled with porous medium / A. Mezaache, F. Mebarek-Oudina, H. Vaidya, Y. Fouad // Heat Transfer. – 2024. – Vol. 53. – Iss. 8. – P. 4625-4647. – DOI: 10.1002/htj.23149.
Saraf, A.K. Application of nanofluids under laminar flow regime in heat exchangers – a review / A.K. Saraf, R. Goyal, A.F. Yusop // Discover Applied Sciences. – 2025. – Vol. 7. – 1154. – DOI: 10.1007/s42452-025-07726-3.
Kondrashov, N.P. Improving the efficiency of the process of heat transfer of plate-ribbed heat exchanger / N.P. Kondrashov, M.G. Lagutkin // Eurasian Union of Scientists. – 2019. – No. 3 (60). – P. 6-13.
Kalashnikov, A.M. Classification and comparative evaluation of methods for increasing the efficiency of heat exchangers for the heat loss recovery system of technological equipment / A.M. Kalashnikov // News of the Tula State University. Technical Sciences. – 2021. – No. 8. – P. 11-18. – DOI: 10.24412/2071-6168-2021-8-11-18.
Barmavatu, P. Critical review of heat exchangers for thermal energy storage (TES) and conservation systems / P. Barmavatu, P. Rani, M.K. Das, S.A. Deshmukh // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. – 2025. – Vol. 150. – P. 10609-10626. – DOI: 10.1007/s10973-025-14408-0.
Biswas, S. Heat transfer and fluid flow analysis in a corrugated plate heat exchanger / S. Biswas, M.I. Inam, P.C. Roy // Proceedings of 7th International Conference on Mechanical, Industrial and Energy Engineering (ICMIEE2024) – Part I. – 2025. – Vol. 1. – P. 107-112. – DOI: 10.38032/scse.2025.1.20.
Sreedevi, K.N.V. Optimization of heat flow parameters of corrugated plate heat exchanger with CuO nanoparticle / water as working fluid / K.N.V. Sreedevi, S.N. Sarada // SSRG International Journal of Mechanical Engineering. – 2025. – Vol. 12. – Iss. 9. – P. 29-36. – DOI: 10.14445/23488360/IJME-V12I9P103.
Sun, H. Failure analysis of corrosion perforation of heat exchanger plate / H. Sun, Y. Wang, J. Zhong, K. Guan // Journal of Failure Analysis and Prevention. – 2025. – Vol. 25. – P. 885-893. – DOI: 10.1007/s11668-025-02149-z.
Berce, J. Local temperature distribution of a plate heat exchanger undergoing crystallization fouling / J. Berce, M. Zupančič, M. Može, I. Golobič // Heat and Mass Transfer. – 2025. – Vol. 61. – 68. – DOI: 10.1007/s00231-025-03593-1.
Taler, D. Experimental-numerical method for determining heat transfer correlations in the plate-and-frame heat exchanger / D. Taler, E. Ziółkowska, J. Taler, T. Sobota, M. Jaremkiewicz, M. Marcinkowski, T. Cieślik // Energies. – 2025. – No. 18 (17). – 4760. – DOI: 10.3390/en18174760.
Rafalskaya, T.A. Determination of the optimal design flow velocities of heat transfer fluids in the tubes and shell side of a heat exchanger / T.A. Rafalskaya, D.V. Zubkov // Topical issues of architecture and construction. Proceedings of the 15th International scientific and technical conference. – Novosibirsk, 2022. – P. 163-169. – DOI: 10.32683/978-5-7795-0944-2-2022-163-169.
Rafalskaya, T.A. Determination of optimal speeds and temperatures of heat carriers for two-stage schemes of heat exchangers for hot water supply / T.A. Rafalskaya, R.V. Chupin // News of Higher Educational Institutions. Construction. – 2024. – No. 8 (788). – P. 86-102. – DOI: 10.32683/0536-1052-2024-788-8-86-102.
Eremkin, A.I. Economic efficiency of energy conservation in heating, ventilation, and air-conditioning systems: a textbook / A.I. Eremkin, T.I. Koroleva, G.V. Danilin, V.V. Byzeev, A.G. Averkin. – Moscow: ACU, 2008. – 184 p.
Sugirov, Zh.U. Toward the determination of the optimal velocity ratio of working media in heat exchangers / Zh.U. Sugirov, S.M. Ospanova, M.K. Sujmenova, G.I. Esbolaj, A.I. Izbasar // South Kazakhstan Science Herald. – 2022. – No. 1 (17). – P. 58-61.
Pelevin, F.V. Recuperative heat exchanger for the recycling of the hot industrial liquid-waste drain / F.V. Pelevin, V.I. Timchenko, A.G. Iliev // Universities for Tourism and Service Association Bulletin. – 2008. – No. 4. – P. 84-88.
Bezrodny, M.K. Optimal working conditions of vertical ground heat exchangers for heat pump heating systems / M.K. Bezrodny, N.A. Prytula, R.V. Perevortkin // Energy: economics, technologies, ecology. – 2014. – No. 4 (38). – P. 34-42.

Статистика статьи

Статистика просмотров за 2026 год.

Сказать «Спасибо»

Вы можете поблагодарить автора за публикацию. Ему (ей) будет приятно.

Наведите камеру на QR-код, чтобы открыть моб. версию страницы.

Не указаны как соавтор?

Если вы являетесь соавтором, но не указаны в статье, отправьте запрос владельцу публикации.

Отправить запрос