Повышение эффективности процесса теплопередачи пластинчатых теплообменников тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Силин Артур Михайлович

• Силин Артур Михайлович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Силин Артур Михайлович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Глава 1. Состояние вопроса организации передачи тепла в рекуперативных теплообменных аппаратах

1.1 Сведения о рекуперативных теплообменных аппаратах и механизмах передачи тепла в них

1.2 Классификация рекуперативных теплообменных аппаратов

1.2.1 Трубчатые теплообменные аппараты

1.2.2 Кожухотрубчатые теплообменные аппараты

1.2.3 Аппараты воздушного охлаждения

1.2.4 Спиральные теплообменные аппараты

1.2.5 Ламельные теплообменные аппараты

1.2.6 Пластинчато-ребристые теплообменные аппараты

1.2.7 Пластинчатые теплообменные аппараты

1.2.8 Теплообменные аппараты из неметаллических материалов

1.3 Ключевые эксплуатационно-технические требования к рекуперативным теплообменным аппаратам

1.4 Физические основы и механизмы теплопередачи в рекуперативных теплообменных аппаратах

1.5 Зависимости, используемые при расчёте рекуперативных теплообменных аппаратов

1.6 Показатели эффективности теплообменных аппаратов

1.7 Методология численного моделирования на базе Solid Works Flow Simulation

1.8 Основные выводы и постановка задач работы

Глава 2. Создание эффективной теплопередающей пластины и получение эмпирических зависимостей для расчёта коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления пластинчатого теплообменного аппарата при их использовании

2.1 Конструктивные особенности и преимущества пластинчатых теплообменных аппаратов

2.2 Совершенствование конструкции теплопередающих пластин пластинчатого теплообменного аппарата

2.3 Сравнение показателей теплообменного аппарата с гофрированными пластинами и с каплевидным профилем

2.4 Получение эмпирических зависимостей для расчёта показателей работы теплообменного аппарата с пластинами по патенту [114]

2.5 Основные выводы

Глава 3. Совершенствование теплопередающей пластины с каплевидным профилем

3.1 Разработка новой конструкции теплопередающей пластины с каплевидным профилем

3.2 Оценка эффективности пластина с каплевидным профилем по патенту [117]

3.3 Получение эмпирических зависимостей для определения потерь давления и коэффициентов теплоотдачи пластинчатого теплообменного аппарата по патенту [117]

3.4 Основные выводы

Глава 4. Проведение натурного эксперимента

4.1 Описание лабораторной установки, методика проведения эксперимента

4.2 Сопоставление результатов натурного эксперимента и компьютерного моделирования

4.3 Основные выводы

Глава 5. Экономическое обоснование целесообразности применения пластин с каплевидным профилем пластинчатого теплообменного аппарата по патенту [117]

5.1 Постановка задачи сравнительной оценки экономической эффективности теплообменных аппаратов с каплевидным и гофрированным профилем пластин

5.2 Анализ возможности снижения энергетических затрат на перекачку теплоносителей в теплообменных аппаратах с пластинами по патенту [117] по

сравнению с типовыми пластинами без увеличения его стоимости

5.3 Основные выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности процесса теплопередачи пластинчатых теплообменников»

Актуальность темы

Теплообменные аппараты используются практически во всех отраслях промышленности. Наибольшее распространение нашли рекуперативные теплообменные аппараты, когда передача тепла от горячего теплоносителя к холодному осуществляется через разделяющую их стенку - поверхность теплопередачи. Наиболее интенсивно процесс теплопередачи можно осуществить в пластинчатых теплообменных аппаратах. От конструкции пластин и режимов работы пластинчатого теплообменного аппарата зависят как капитальные затраты на сам теплообменный аппарат, так и энергетические затраты на перекачку теплоносителя. Снижение суммарных затрат для обеспечения необходимого количества передаваемого тепла является актуальной задачей.

Степень разработанности темы исследования

На данный момент опубликован ряд работ, посвященных исследованию и расчёту пластинчатых теплообменных аппаратов [1-15]. В этих работах приведены конструкции различных типов теплопередающих пластин, зависимости для расчёта коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления, от которого зависят энергетические затраты на перекачивание теплоносителей. Для анализа процесса теплопередачи в каналах сложной геометрии послужили труды по теории теплообмена М.С. Михайлова, Б.С. Петуховой, а также коллектива авторов: В.П. Исаченко, В.А. Осиповой, А.С. Сукомела [16-18]. Применительно непосредственно к пластинчатым теплообменникам вклад в изучение влияния геометрических параметров гофрированной поверхности на интенсивность теплообмена и гидравлические потери внесли также и зарубежные исследователи, такие как R.K. Shah и A.S. Wanniarachchi [19, 20]. Предложены критерии для оценки эффективности того или иного вида теплопередающих пластин [21].

Цель и задачи

Совершенствование конструкции теплопередающих пластин теплообменного аппарата для снижения суммарных затрат на теплообменный аппарат и перекачивание теплоносителей. Получение зависимостей для расчёта коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления пластинчатого теплообменного аппарата с новыми конструкциями теплопередающих пластин.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Разработать с использованием компьютерного моделирования новые эффективные конструкции теплопередающих пластин, запатентовать их.

2. Провести с помощью компьютерного моделирования анализ интенсивности процесса теплопередачи и гидравлического сопротивления пластинчатого теплообменного аппарата с новыми конструкциями теплопередающих пластин и сопоставить полученные результаты с результатами, полученными на теплообменном аппарате с типовыми гофрированными пластинами.

3. Получить на основе компьютерных исследований зависимости для расчёта коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления пластинчатого теплообменного аппарата с новыми конструкциями теплопередающих пластин.

4. Подтвердить с помощью натурного эксперимента достоверность данных компьютерного моделирования.

5. Обосновать целесообразность применения конструкций теплопередающих пластин с новым запатентованным профилем.

В ходе работы привлекались различные информационные ресурсы, включая научные статьи, монографии, диссертации, отраслевые издания, патентную документацию и тезисы докладов с профильных научно-практических конференций и форумов.

Научная новизна работы

1. Получены зависимости для расчёта коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления пластинчатого теплообменного аппарата с новыми запатентованными конструкциями теплопередающих пластин в результате исследований, с использованием компьютерного моделирования, его теплообменных и гидродинамических характеристик.

2. Результаты сопоставления полученных в работе данных по гидравлическим сопротивлениям пластинчатых теплообменных аппаратов с новыми конструкциями теплопередающих пластин и с типовыми гофрированными пластинами, показывающие существенное снижение энергетических затрат на перекачку теплоносителей при использовании новых конструкций теплопередающих пластин.

3. Показано, что при использовании новых конструкций теплопередающих пластин повышается эффективность пластинчатого теплообменного аппарата, определяемая как отношение затраченной мощности на перекачку теплоносителей к количеству передаваемого тепла.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Разработанные новые конструкции теплопередающих пластин обеспечивают, по сравнению с типовыми гофрированными пластинами, снижение затрат для передачи необходимого количества тепла в пластинчатом теплообменном аппарате.

2. Технологический расчёт пластинчатых теплообменных аппаратов с новыми конструкциями теплопередающих пластин может быть осуществлён с использованием полученных в работе эмпирических зависимостей для определения коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления.

3. Полученные в работе результаты представляют интерес для предприятий, изготавливающих пластинчатые теплообменные аппараты, о чём

свидетельствует письмо №217 от 13.12.24 от организации ООО «Конструкторское бюро «Химические системы».

Методология и методы исследования

В ходе исследования для решения поставленных задач применялись методы научного познания в сочетании с результатами вычислительных экспериментов, выполненных в среде автоматизированного проектирования Solid Works с дополнительным семейством модулей по газо/гидродинамическим расчетам Flow Simulation. Достоверность полученных данных подтверждена натурными испытаниями и данными из литературных источников.

Посредством компьютерного моделирования проведен сравнительный анализ эффективности теплопередачи в пластинчатых теплообменных аппаратах, оснащенных традиционными гофрированными пластинами и запатентованными пластинами с каплевидным профилем.

Личный вклад автора

В представленной диссертационной работе изложены результаты научных изысканий, проведённых лично автором. Основной вклад исследователя включает определение целей и задач работы, создание методик теоретического решения поставленных проблем, а также систематизацию, интерпретацию и синтез экспериментальных данных с последующим формированием итоговых выводов и заключений.

Положения, выносимые на защиту

1. Конструкции новых теплопередающих пластин пластинчатого теплообменного аппарата, защищённые патентами №216818 и №227085.

2. Результаты проведённого анализа с помощью компьютерного моделирования интенсивности процесса теплопередачи и гидравлического сопротивления пластинчатого теплообменного аппарата с новыми

конструкциями теплопередающих пластин и теплообменного аппарата с типовыми гофрированными пластинами.

3. Результаты оценки эффективности пластинчатого теплообменного аппарата с новыми конструкциями теплопередающих пластин и теплообменного аппарата с типовыми гофрированными пластинами.

4. Полученные на основе компьютерных исследований зависимости для расчёта коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления пластинчатых теплообменных аппаратов с новыми конструкциями теплопередающих пластин.

5. Результаты натурного эксперимента, подтверждающие достоверность данных компьютерного моделирования с использованием программного обеспечения Solid Works.

6. Результаты обоснования целесообразности применения пластин с каплевидным профилем пластинчатого теплообменного аппарата по патенту №227085.

Работа выполнена на кафедре «Аппаратурное оформление и автоматизация технологических производств имени профессора М.Б. Генералова» Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Московский политехнический университет».

Степень достоверности и апробация результатов исследования

Достоверность теоретических и практических результатов работы подтверждается корректностью постановки цели и задач, использованием для исследований интенсивности процесса теплопередачи в пластинчатых теплообменных аппаратах и их гидравлического сопротивления программного обеспечения Solid Works с дополнительным семейством модулей по газо/гидродинамическим расчетам Flow Simulation, который, как известно из литературных источников и данных нашего натурного эксперимента, при решении поставленных задач показал высокую точность.

Результаты работы были представлены на Международных научно-практических конференциях: «Научные революции как ключевой фактор развития науки и техники» (2024, Омск); «Поколение будущего» (2024, Санкт-Петербург); «Научные открытия: междисциплинарный взгляд на исследования» (2025, Таганрог); «Актуальные вопросы развития научных исследований: теоретический и практический взгляд (2025, Казань); «Стратегии успеха: инновационные методы, технологии и практики в науке для достижения глобального прогресса» (2025, Стерлитамак); «Научная инициатива: проблема и перспективы реализации инновационных решений» (2025, Волгоград).

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Глава 1. Состояние вопроса организации передачи тепла в рекуперативных теплообменных аппаратах

1.1 Сведения о рекуперативных теплообменных аппаратах и механизмах передачи тепла в них

В современной промышленности, включая такие энергоемкие и технологически сложные отрасли, как химическая, нефтехимическая, пищевая, фармацевтическая и многие другие, процессы теплопередачи являются неотъемлемой и критически важной частью большинства технологических процессов. Теплообменные аппараты выполняют при этом ключевую роль, обеспечивая эффективный теплообмен между различными средами с целью их нагрева, охлаждения, конденсации паров, испарения жидкостей или рекуперации тепловой энергии [22-25]. Среди всего многообразия конструктивного исполнения данных устройств рекуперативные теплообменные аппараты занимают особое положение, что обусловлено широкими возможностями их применения, относительной простотой конструкции и высокой надежностью.

Рекуперативные теплообменные аппараты представляют собой класс аппаратов, предназначенных для передачи тепла от одного потока теплоносителя (горячего) к другому (холодному) через твердую разделяющую их стенку, которая и является поверхностью теплопередачи. В отличие от регенеративных или смесительных теплообменных аппаратов, в данном случае теплоносители пространственно разделены, что исключает их непосредственный контакт и смешение, что является обязательным требованием для большинства процессов, где требуется сохранить химическую чистоту продукта или избежать образования нежелательных побочных соединений. Основной целью работ, направленных на совершенствование рекуперативных теплообменных аппаратов, является существенное повышение их эффективности, которое напрямую связано со снижением эксплуатационных затрат на нагрев или охлаждение технологических

сред. Достижение этой цели возможно через интенсификацию процесса теплопередачи, улучшение гидравлических характеристик для снижения затрат энергии на прокачку теплоносителей [23-25].

1.2 Классификация рекуперативных теплообменных аппаратов

Классифицируются рекуперативные теплообменные аппараты по следующим основным критериям: способу теплопередачи, конструкции и конфигурации, компоновке поверхности теплопередачи, материалу, из которого изготовлен теплообменный аппарат и т.д. Данная систематизация позволяет всесторонне охарактеризовать аппарат, определить его технологические возможности и сферу применения [26-39]. Среди рекуперативных теплообменных аппаратов, являющихся объектом данного исследования, можно выделить несколько принципиально различающихся по своей конструкции типов, каждый из которых обладает уникальными особенностями, определяющими их эксплуатационные характеристики [2, 40-52].

1.2.1 Трубчатые теплообменные аппараты

Теплообменные аппараты трубчатого типа получили широкое применение в промышленности, что объясняется относительной простотой их производства, широким диапазоном рабочих условий и надежностью эксплуатации в системах с повышенным давлением. Типичным представителем данной группы являются аппараты компоновки «труба в трубе», где теплоносители движутся по коаксиальным каналам: один поток — по внутренней трубе, а встречный — по образовавшемуся кольцевому зазору между трубами. Несмотря на конструктивную простоту, такой тип устройств характеризуется невысокой величиной удельной поверхности теплопередачи (отношением площади теплообмена к занимаемому объему), что обусловливает их преимущественное использование в установках малой и средней мощности [31].

При необходимости обеспечения поверхности теплопередачи до 20-30 м2 используются именно теплообменные аппараты указанной конструкции. Они

подразделяются на несколько видов: малогабаритные неразборные однопоточные; малогабаритные разборные одно- и двухпоточные; разборные однопоточные, неразборные однопоточные, а также разборные многопоточные.

Пример исполнения неразборного теплообменного аппарата представлен на рисунке 1.2.1.1.

Рисунок 1.2.1.1 - Схема неразборного теплообменного аппарата типа «Труба в

трубе»:

1- теплообменная труба; 2 - кожуховая труба; 3 - калач

Конструкции разборных теплообменных аппаратов проиллюстрированы на рисунках 1.2.1.2 и 1.2.1.3.

Рисунок 1.2.1.2 - Схема однопоточного малогабаритного теплообменного

аппарата типа «Труба в трубе»:

1- теплообменная труба; 2 - распределительная камера для наружного теплоносителя; 3 - кожуховая труба; 4 - крышка

Однопоточный малогабаритный аппарат, изображенный на рисунке 1.2.1.2, включает в себя распределительную камеру 2 для наружного теплоносителя, которая разделена продольной перегородкой на две изолированные зоны. В крышке 4 аппарата смонтирован калач, предназначенный для соединения концов теплообменных труб 1 в единый контур. Кожуховые трубы 3 зафиксированы в трубных решетках, а герметизация мест прохода внутренних теплообменных труб обеспечивается сальниковыми уплотнительными устройствами. Для однопоточных разборных теплообменных аппаратов с диаметром труб свыше 57 мм конструкция может не предусматривать отдельной распределительной камеры, так как штуцер для подвода наружного теплоносителя допустимо приваривать непосредственно к кожуховой трубе [32].

¿

Рисунок 1.2.1.3 - Схема разборного двухпоточного малогабаритного теплообменного аппарата типа «Труба в трубе»:

1, 2 - распределительные камера соответственно для внутреннего и наружного теплоносителя; 3 - кожуховая труба; 4 - теплообменная труба; 5

- крышка

Двухпоточный разборный теплообменный аппарат (рисунок 1.2.1.3) имеет в своей конструкции две распределительные камеры 1 и 2 и два калача, размещенных в крышке 5. При прочих равных условиях площадь поверхности теплообмена, а также проходные сечения для теплоносителей, у такого аппарата в два раза

превышают аналогичные показатели однопоточного варианта. Многопоточные теплообменные аппараты типа «труба в трубе» по своему конструктивному решению аналогичны двухпоточным.

1.2.2 Кожухотрубчатые теплообменные аппараты

Кожухотрубчатый теплообменный аппарат представляет собой конструкцию, в которой пучок труб, закрепленный в специальных решетках, заключен внутрь герметичного кожуха. Процесс теплопередачи осуществляется при противотоке, прямотоке, чаще при перекрёстном токе теплоносителей: один из них движется внутри труб (трубное пространство), а другой — в полости кожуха вокруг них (межтрубное пространство). Подобная конструкция получила повсеместное промышленное распространение в силу своей эксплуатационной надежности и способности функционировать в условиях значительных перепадов давления и высоких температур [33-35]. Типовое устройство аппарата этого класса отображено на рисунке 1.2.2.1.

I

Рисунок 1.2.2.1 - Схема кожухотрубчатого двухходового (по трубному пространству) теплообменного аппарата

1- крышка распределительной камеры; 2 - распределительная камера; 3 -кожух; 4 - теплообменные трубы; 5 - перегородка с сегментным вырезом; 6 - линзовый компенсатор; 7 - штуцер; 8 - крышка

Рисунок 1.2.2.1 демонстрирует кожухотрубчатый теплообменный аппарат, оснащенный жестко зафиксированными (неподвижными) трубными решетками. Для изготовления основных элементов данной конструкции, таких как кожух и трубный пучок, как правило, применяются стали — углеродистые или легированные (нержавеющие), в зависимости от требований технологической среды.

На рисунке 1.2.2.2 приведен пример аппарата с так называемой плавающей головкой. Такие аппараты предназначены главным образом для нагрева или охлаждения жидких и газообразных теплоносителей без фазового перехода. Наличие подвижного блока (плавающей головки) позволяет исключить влияние разницы в тепловом расширении элементов конструкции, полностью устраняя опасные температурные напряжения и тем самым повышая общую надежность и долговечность устройства.

I

Г 2 3 4 5 6 7 в

Рисунок 1.2.2.2 - Схема кожухотрубчатого теплообменного аппарата с плавающей

головкой:

1- крышка распределительной камеры; 2 - распределительная камера; 3 -кожух; 4 - теплообменные трубы; 5 - перегородка с сегментным вырезом; 6 - штуцер; 7 - крышка плавающей головки; 8 - крышка кожуха

Аналогичным принципу исключения влияния температурных деформаций следуют теплообменные аппараты с и-образным трубным пучком (рисунок 1.2.2.3). В этой конструкции каждая теплообменная трубка, изогнутая в форме буквы «У», закреплена только одним своим концом в общей трубной решетке. Это позволяет трубкам свободно расширяться или сжиматься под воздействием температуры независимо от кожуха, что гарантирует надежную и длительную эксплуатацию.

Рисунок 1.2.2.3 - Схема кожухотрубчатого двухходового (по трубному пространству) теплообменного аппарата

1- распределительная камера; 2 - кожух; 3 - теплообменные трубы; 4 -перегородка с сегментным вырезом; 5 - штуцер

Схема на рисунке 1.2.2.3 наглядно показывает характерное расположение труб и-образной формы в пучке. Ключевая конструктивная особенность заключается в том, что оба конца каждой трубки фиксируются в одной и той же решетке.

1.2.3 Аппараты воздушного охлаждения

Аппараты воздушного охлаждения отводят тепло от технологических сред (газов, нефтепродуктов, хладагентов) посредством обдува атмосферным воздухом, нагнетаемым вентиляторами [36, 37].

Соответствующая схема устройства представлена на рисунке 1.2.3.1.

«ЦА щ

Рисунок 1.2.3.1 - Схема аппарата воздушного охлаждения

1- опорная конструкция; 2 - теплообменная секция; 3 - кожух вентилятора; 4 -

ротор

Охлаждаемая среда поступает в аппарат, проходит через теплообменную секцию 2 и, отдав тепло охлаждающему воздуху, выходит из аппарата. Атмосферный воздух, нагнетаемый вентилятором, помещённым в кожух 3, движется в перекрёстном направлении, отбирая теплоту через оребрённую теплообменную поверхность труб. Нагретый воздух затем выбрасывается в атмосферу [37].

1.2.4 Спиральные теплообменные аппараты

Спиральные теплообменные аппараты осуществляют теплообмен через тонкие металлические стенки, образующие систему спиральных каналов. Конструкция формируется двумя спирально скрученными металлическими полосами, создающими протяженные траектории для движения теплоносителей. Такое решение обеспечивает эффективный теплообмен при компактных размерах аппарата.

Схематическое изображение конструкции представлено на рисунке 1.2.4.1.

Рисунок 1.2.4.1 - Схема спирального теплообменного аппарата

На представленной схеме (рисунок 1.2.4.1) показано устройство спирального теплообменного аппарата. Его активную часть формируют две длинные металлические полосы, изготовленные, как правило, из углеродистой или нержавеющей стали. Эти полосы навиваются в виде спирали вокруг центрального сердечника (керна), создавая таким образом два независимых и изолированных друг от друга канала для теплоносителей.

Для обеспечения заданного гидравлического сечения между листами по всей их длине выдерживается строго фиксированное расстояние, обычно равное 8 или 12 мм. Необходимый зазор поддерживается с помощью вваренных дистанционных штифтов. Образованные спиральные каналы с обеих сторон завершаются центральными полуцилиндрами, которые разделены между собой глухой перегородкой. Подвод и отвод рабочих сред осуществляются через патрубки

(штуцеры), смонтированные на периферийных коробках и на самих полуцилиндрах.

Собранный спиральный пакет с торцов фиксируется между двумя концевыми дисками с крышками. Герметичность всех соединений, необходимую для разделения потоков и предотвращения утечек, обеспечивают уплотнительные прокладки. В зависимости от рабочих параметров среды и требований процесса, для их изготовления могут использоваться различные материалы: резина, паронит, асбест или мягкие металлы [38].

Постоянное изменение направления потока в спиральных каналах обеспечивает высокую турбулентность, что интенсифицирует теплообмен. Конструкция позволяет достигать значительной поверхности теплообмена (до 100 м2) при компактных габаритах. Высокие скорости теплоносителей (1-2 м/с) способствуют повышению коэффициента теплопередачи при умеренном гидравлическом сопротивлении [38, 39]. Схема движения потоков представлена на рисунке 1.2.4.2.

Рисунок 1.2.4.2 - Схема движения горячего и холодного теплоносителя в спиральном теплообменном аппарате

Данная схема демонстрирует встречное движение теплоносителей в спиральных каналах, организованное по принципу противотока для обеспечения

высокой интенсивности теплопередачи. Конструкция аппаратов позволяет эффективно работать с вязкими средами и жидкостями, содержащими взвешенные частицы, благодаря широким каналам и высокой турбулентности потоков, предотвращающим засорение. Применение коррозионностойких сталей и специальных материалов для металлических полос обеспечивает устойчивость к агрессивным средам [40].

К основным недостаткам спиральных теплообменников относятся ограниченная работоспособность при давлениях свыше 1 МПа из-за недостаточной герметичности прокладочных соединений, а также технологическая сложность изготовления.

1.2.5 Ламельные теплообменные аппараты

Ламельные теплообменные аппараты представляют собой компактные устройства с высокой интенсивностью теплопередачи. Конструктивно они состоят из кожуха, внутри которого размещен пакет плоских труб, образованных попарно сваренными пластинами толщиной 1-2 мм (рисунок 1.2.5.1).

Рисунок 1.2.5.1 - Ламельный теплообменный аппарат: а - общий вид; б - съема расположения ламелей.

На схеме демонстрируется система плоских параллельных каналов для теплоносителей, образованных пакетом пластин, с компактным расположением элементов. Аппараты предназначены для работы с парами сред: жидкость-жидкость, газ-газ и пар-жидкость при рабочих давлениях до 4,5 МПа. При низких давлениях возможна прямоугольная форма корпуса [41].

Ключевой особенностью является применение тонкостенных профилированных пластин. Специальная штамповка создает сложную сетку каналов, обеспечивающую высокую турбулентность потоков даже при малых скоростях, что значительно интенсифицирует теплообмен.

1.2.6 Пластинчато-ребристые теплообменные аппараты

Пластинчато-ребристые теплообменные аппараты характеризуются исключительной компактностью благодаря развитой поверхности теплообмена в ограниченном объеме, с удельной поверхностью до 6000 м2/м3и более [42, 53]. Данные аппараты особенно эффективны для теплообмена типа "газ-газ", где требуются высокоразвитые поверхности с обеих сторон.

Основными конструкционными материалами служат алюминий и сталь. Алюминиевые конструкции выполняются паяными, стальные могут быть как паяными, так и сварными [43]. Конструкция (рисунок 1.2.6.1) включает гофрированные ребра (1), разделительные пластины (2) и боковые уплотнительные полосы (3).

Рисунок 1.2.6.1 - Элементы канала пластинчато-ребристого теплообменного

аппарата:

1 - гофрированные ребра; 2 - пластины; 3 - боковые уплотнительные

полосы

Сердечник аппарата формируется пакетом из множества слоев ребристых и разделительных пластин, что позволяет создавать теплообменники разнообразных форм и размеров.

Пластинчато-ребристые поверхности могут комбинироваться, образуя теплообменный аппарат с чередующимися каналами для теплоносителей. В зависимости от типа оребрения они классифицируются на поверхности с гладкими, жалюзийными, пластинчатыми, волнистыми и перфорированными ребрами (рисунок 1.2.6.2).

Рисунок 1.2.6.2 - Поверхность с непрерывными гладкими ребрами

Поверхности с гладкими ребрами характеризуются длинными каналами с гладкими стенками, чьи гидродинамические характеристики аналогичны движению в длинных круглых трубах. Данный тип отличается простотой конструкции, наименьшим гидравлическим сопротивлением, но и минимальной теплоотдачей среди аналогов. Снижение интенсивности теплообмена по длине канала объясняется образованием вязкого подслоя, аналогично процессам в прямых трубах.

Конфигурация каналов в пластинчато-ребристых теплообменниках может быть прямоугольной, треугольной, а также со скругленными углами как в поперечном сечении, так и на входных участках.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Силин Артур Михайлович, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зысин, Л. В. Теплообменное оборудование : учебное пособие / Л. В. Зысин, А. А. Калютик. — Санкт-Петербург : Изд-во Политехн. ун-та, 2010. — 230 с.

2. Мохов, А. И. Расчет и сравнение характеристик пластинчатых теплообменников /

A. И. Мохов, Т. А. Рафальская // Молодой ученый. — 2015. — № 7 (87). — С. 176-180.

3. Банных, О. П. Основные конструкции и тепловой расчет теплообменников : учебное пособие / О. П. Банных. — Санкт-Петербург : СПбНИУ ИТМО, 2012. — 42 с.

4. Байгалиев, Б. Е. Теплообменные аппараты : учебное пособие / Б. Е. Байгалиев, А.

B. Щелчков, А. Б. Яковлев, П. Ю. Гортышев. — Казань : Изд-во Казан. нац. исслед. техн. ун-та, 2012. — 180 с.

5. Мовсесян, В. Л. Профильно-пластинчатые теплообменники / В. Л. Мовсесян, А. Ф. Мурзич, А. Н. Иванов. — Санкт-Петербург : РИД, 2002. — 320 с.

6. Петров, А. В. Пластинчатые теплообменники Альфа Лаваль. Есть ли предел совершенству? / А. В. Петров // Теплоэнергоэффективные технологии. — 2003. — № 1. — С. 40-44.

7. Елистратова, Ю. В. Особенности распределения потоков жидкости в пластинчатых теплообменниках / Ю. В. Елистратова, А. С. Семиненко, В. А. Минко, Р. С. Рамазанов // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. — 2020. — № 12. — С. 47-55. — DOI: 10.34031/20717318-2020-5-12-47-55.

8. Фролов, В. Ф. Конструкции и выбор теплообменных аппаратов / В. Ф. Фролов, Р. Ш. Абиев // Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий. — Ч. I. — 2009. — URL: http://chemanalytica.com/book/novyy_spravochnik_khimika_i_tekhnologa/10_protsess y_i_apparaty_khimicheskikh_tekhnologiy (дата обращения: 02.08.2025).

9. Рыдалина, Н. В. Анализ эффективности применения теплообменных аппаратов с пористыми вставками в системах теплогазоснабжения / Н. В. Рыдалина, О. А. Степанов // Вестник евразийской науки. — 2021. — Т. 13, № 6. — URL: https://esj.today/PDF/51SAVN621.pdf (дата обращения: 15.08.2025).

10. Лобанов, И. Е. Теория интенсифицированного теплообмена и эффективности его применения для перспективных компактных теплообменных аппаратов, применяемых в

современном металлургическом производстве / И. Е. Лобанов, Л. М. Штейн // Альманах современной науки и образования. — 2010. — № 3 (34). — С. 24-42.

11. Иванов, А. Н. Теплообменное оборудование предприятий : учебное пособие / А. Н. Иванов, В. Н. Белоусов, С. Н. Смородин ; ВШТЭ СпбГУПТД. — Санкт-Петербург, 2016. — 184 с.

12. Кузин, С. А. Эксплуатационная надежность пластинчатых теплообменников, применяемых на АЭС / С. А. Кузин, Н. А. Болдырева, С. Б. Кравец // Глобальная ядерная безопасность. — 2021. — № 1 (38). — URL: https ://cyberlenmka.ra/artide/n/ekspluatatsionnaya-nadezhnost-plastmchatyh-teploobmennikov-primenyaemyh-na-aes (дата обращения: 03.07.2025).

13. Миронова, Ю. А. Использование теплообменников в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленностях / Ю. А. Миронова, А. В. Цвяк, С. А. Наумов // Международный научно-исследовательский журнал. — 2020. — № 7-1 (97). — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-teploobmennikov-v-neftedobyvayuschey-i-neftepererabatyvayuschey-promyshlennostyah (дата обращения: 03.07.2025).

14. Потапкин, В. О. Методика подбора и расчета пластинчатых теплообменников для тепловых пунктов систем теплоснабжения / В. О. Потапкин, С. В. Кунгурцев, А. Н. Букашев. — Новосибирск : ОАО «Новосибирскгортеплоэнерго», 2006. — 54 с.

15. Основные процессы и аппараты химической технологии : пособие по проектированию / Г. С. Борисов, В. П. Брыков, Ю. И. Дытнерский [и др.] ; под ред. Ю. И. Дытнерского. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Химия, 1991. — 496 с.

16. Гавра, Г. Г. Тепловой и гидравлический расчёт теплообменных аппаратов компрессорных установок : учебное пособие / Г. Г. Гавра, П. М. Михайлов, В. В. Рис ; под ред. А. И. Кириллова. — Ленинград : ЛПИ, 1982. — 72 с.

17. Петухов, Б. С. Теплообмен в ядерных энергетических установках : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальностям «Теплофизика» и «Атомные электрические станции и установки» направления «Техническая физика» / Б. С. Петухов, Л. Г. Генин, С. А. Ковалев, С. Л. Соловьёв. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва : Изд-во МЭИ, 2003. — 548 с. : ил., табл. — ISBN 5-7046-0843-4.

18. Исаченко, В. П. Теплопередача : учебник для студентов теплоэнергетических специальностей высших технических учебных заведений / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. — Изд. 5-е, стер. — Москва : ТИД «Арис», 2014. — 416 с. — ISBN 978-5905616-05-1.

19. Shah, R. K. Fundamentals of heat exchanger design / Ramesh K. Shah, Dusan P. Sekulic.

— Hoboken (N.J.) : Wiley & sons, cop. 2003. — XXXII, 941 p. : il. — ISBN 0-471-32171-0.

20. Wanniarachchi, A. S. Approximate correlations for chevron-type plate heat exchangers / A. S. Wanniarachchi, U. Ratnam, B. S. Tilton // Proceedings of the 30th National Heat Transfer Conference. — 1995. — Vol. 12. — P. 145-151.

21. Бажан, П. И. Справочник по теплообменным аппаратам / П. И. Бажан, Г. Е. Каневец, В. М. Селиверстов. — Москва : Машиностроение, 1989. — 365 с.

22. Елистратова, Ю. В. Повышение эффективности пластинчатых теплообменных устройств в системах теплоснабжения : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.23.03 / Елистратова Юлия Васильевна ; Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова. — Белгород, 2021. — 17 с.

23. Галковский, В. А. Анализ снижения коэффициента теплопередачи теплообменных аппаратов вследствие загрязнения поверхности / В. А. Галковский, М. В. Чупова // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». — 2017. — Т. 9, № 2. — URL: http://naukovedenie.ru/PDF/41TVN217.pdf (дата обращения: 04.07.2025).

24. Андрюшенко, А. И. Теплофикационные установки и их использование : учебник / А. И. Андрюшенко, Р. З. Аминов, Ю. М. Хлебалин. — Москва : Высш. школа, 1983.

— 256 с.

25. Шадрин, И. К. Параметрический анализ эффективности теплообменного оборудования в системах теплоснабжения / И. К. Шадрин, Е. В. Корепанов // Интеллектуальные системы в производстве. — 2016. — Т. 1. — URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=27639738 (дата обращения: 04.07.2025).

26. Голованов, И. Ю. Анализ конструкций рекуперативных теплообменных аппаратов и перспективы их совершенствования / И. Ю. Голованов, А. М. Силин, К. О. Занина, М. Г. Лагуткин, В. А. Диков // Промышленные процессы и технологии. — 2024. — Т. 4, № 3 (13). — С. 90-111. — DOI: 10.37816/2713-0789-2024-4-3(13)-90-111.

27. Коренченко, А. Е. Моделирование работы трубчатых теплообменников методом сглаженных частиц / А. Е. Коренченко, А. В. Сухов // Russian Technological Journal. — 2025. — Т. 13, № 1. — С. 136-143. — DOI: 10.32362/2500-316X-2025-13-1-136-143.

28. Золотоносов, Я. Д. Трубчатые теплообменники. Моделирование, расчет / Я. Д. Золотоносов, А. Г. Багоутдинова, А. Я. Золотоносов. — Москва : Лань, 2021. — 272 с. — URL: https://lanbook.com/catalog/energetika/trubchatye-teploobmenniki-modelirovanie-raschet (дата обращения: 05.07.2025).

29. Головин, В. А. Современные подходы к снижению накипеобразования в теплообменном оборудовании / В. А. Головин, С. А. Тюрина, В. А. Щелков // Russian Technological Journal. — 2022. — Т. 10, № 3. — С. 93-102. — DOI: 10.32362/2500-316X-2022-10-3-93-102.

30. Advances in ground heat exchangers for space heating and cooling: Review and perspectives / P. Cui, W. Yang, W. Zhang, K. Zhu, J. D. Spitler, M. Yu // Energy and Built Environment. — 2024. — Vol. 5, Iss. 2. — P. 255-269. — DOI: 10.1016/j.enbenv.2022.10.002.

31. Экспериментальные исследования перспективных способов интенсификации теплопередачи в трубчатом теплообменнике / Б. О. Кустов, А. В. Бальчугов, А. В. Бадеников, М. В. Герасимчук, К. Д. Захаров // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2020. — Т. 331, № 3. — С. 174-183. — DOI: 10.18799/24131830/2020/3/2560.

32. Хурмаматов, А. М. Интенсификации процессов теплообмена в трубчатых теплообменниках / А. М. Хурмаматов, Г. Б. Рахимов, Ф. И. Муртазаев // Universum: технические науки. — 2021. — № 11 (92). — URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12573 (дата обращения: 05.07.2025).

33. Артемьев, Д. В. Моделирование процесса теплопередачи в кожухотрубном теплообменном аппарате / Д. В. Артемьев, А. В. Зайцев, Р. И. Санавбаров // Вестник Международной Академии Холода. — 2021. — № 3. — С. 5-14. — DOI: 10.17586/16064313-2021-20-3-5-14.

34. Курдюков, С. Ю. К вопросу организации импульсной циркуляции в системе горячего водоснабжения с кожухотрубчатым теплообменником / С. Ю. Курдюков, А. Н. Макеев // Огарёв-Online. — 2014. — № 23 (37). — С. 1-6.

35. Современные способы интенсификации работы кожухотрубных теплообменных аппаратов систем теплоснабжения / Л. А. Кущев, Н. Ю. Никулин, Ю. Г. Овсянников, А. И. Алифанова // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. — 2018. — № 2 (25). — С. 130-140.

36. Кунтыш, Б. В. Основные способы совершенствования аппаратов воздушного охлаждения / Б. В. Кунтыш, А. Н. Бессонный, А. А. Бриль // Химическое и нефтехимическое машиностроение. — 1997. — № 4. — С. 41-44.

37. Бессонный, А. Н. Основы расчета и проектирования теплообменников воздушного охлаждения / А. Н. Бессонный, Г. А. Дрейцер, В. Б. Кунтыш, А. Э. Пиир. — Санкт-Петербург : Недра, 1996. — 512 с.

38. Пат. 2192593 C1 Российская Федерация, МПК F28D 7/04. Спиральный теплообменник / Орберг А. Н., Шевченко Е. П., Виноградов В. В. ; заявитель и патентообладатель [и др.]. — № 2001137236/06 ; заявл. 11.12.2001 ; опубл. 10.11.2002, Бюл. № 31. — 7 с.

39. Агзамов, Ш. К. Особенности создания и использования эффективных теплообменных аппаратов / Ш. К. Агзамов, С. Б. Неъматова // Техника. Технологии. Инженерия. — 2020. — № 2 (16). — С. 19-23. — URL: https://moluch.ru/th78/archive/165/5144/ (дата обращения: 06.07.2025).

40. Калинин, Э. К. Интенсификация теплообмена в каналах / Э. К. Калинин, Г. А. Дрейцер, С. А. Ярхо. — Москва : Машиностроение, 1981. — 205 с.

41. Галковский, В. А. Сравнительный анализ применения теплообменных аппаратов на центральных тепловых пунктах / В. А. Галковский, А. Н. Новикова // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». — 2016. — Т. 8, № 6. — URL: http://naukovedenie.ru/PDF/98TVN616.pdf (дата обращения: 06.07.2025).

42. Сравнительный анализ различных форм каналов для пластинчато-ребристого теплообменника малоразмерной газотурбинной энергетической установки / Е. В. Благин, Д. А. Угланов, А. А. Шиманов, А. Б. Шиманова // Вестник Международной академии холода. — 2023. — № 4. — С. 11-21. — DOI: 10.17586/1606-4313-2023-22-4-11-21.

43. Ибрагимов, У. Х. Интенсификация теплообмена в каналах / У. Х. Ибрагимов, С. М. Шамуратова, Б. А. Рахмонов // Молодой ученый. — 2016. — № 8 (112). — С. 225-229.

44. Чичиндаев, А. В. Тепломассообмен влажного воздуха в компактных пластинчато-ребристых теплообменниках : монография / А. В. Чичиндаев. — Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2012. — 298 с.

45. Чичиндаев, А. В. Пакет программ по комплексной оптимизации конструкции компактного теплообменника / А. В. Чичиндаев, М. С. Макаров // Новые информационные технологии в университетском образовании : сб. тр. междунар. науч.-практ. конф. — Новосибирск : Изд-во ИДМИ, 2000. — С. 54-55.

46. Кейс, В.М. Компактные теплообменники / В.М. Кейс, А.Л. Лондон; пер. с англ. -Москва: Энергия, 1967 - 224 с.

47. Петров, А. Д. Сравнение пластинчатых и кожухотрубных теплообменных аппаратов / А. Д. Петров, С. А. Сысолятин, В. В. Ильин // Молодой ученый. — 2017. — № 18 (152). — С. 65-70. — URL: https://moluch.ru/archive/152/43096/ (дата обращения: 07.07.2025).

48. Жукаускас, А.А. Проблема интенсификации конвективного теплообмена / А.А. Жукаускас // Тепломассообмен-VII: Проблемные докл.УИ Всесоююз. Конф. по тепломассообмену. - Минск, 1985. - Ч.1. - С. 17-41.

49. Теплотехника : учеб. для вузов / В. Н. Луканин, М. Г. Шатров, Г. М. Камфер [и др.].

— 2-е изд., перераб. — Москва : Высш. школа, 2000. — 396 с.

50. Калинин, Э. К. Эффективные поверхности теплообмена / Э. К. Калинин, Г. А. Дрейцер, И. З. Копп [и др.]. — Москва : Энергоатомиздат, 1998. — 407 с.

51. Процессы и аппараты : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Д. А. Баранов, А. М. Кутепов. — Москва : Издательский центр «Академия», 2004. — 304 с.

52. Процессы и аппараты химической технологии : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / А. Н. Плановский, В. М. Рамм, С. З. Каган. — Москва : Химия, 1968.

— 848 с.

53. Теплообменные аппараты ТТАИ : [сайт] // Теплообмен. — URL: https://ttai.ru/catalog/Teploobmennye-apparaty-TTAI/ (дата обращения: 08.07.2025).

54. Зайцева, Е. С. Сравнение пластинчатых и кожухотрубных теплообменных аппаратов / Е. С. Зайцева, К. С. Левончук // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Атомная

энергетика. Даниловские чтения — 2021 = Energy and Resource Saving. Power Supply. Non-traditional and Renewable Energy Sources. Nuclear Energy. Danilov Readings — 2021 : сборник научных трудов. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2023. — С. 91-98.

55. Веселова, А. В. Численное моделирование процессов теплообмена на примере кожухотрубного теплообменного аппарата / А. В. Веселова, О. Ю. Морозова // Молодой ученый. — 2019. — № 22 (260). — С. 103-108. — URL: https://moluch.ru/archive/260/59903/ (дата обращения: 08.07.2025).

56. Гоголин А.А. Интенсификация теплообмена в испарителях холодных машин / А.А. Гоголин, В.М. Азерсков., Н.М. Медникова - М.: Легк. и пищ. пром-сть, 1982. - 224 с.

57. Тюрин, М. П. Рекуперативные теплообменники и их расчет : учебное пособие / М. П. Тюрин, Е. С. Бородина. — Москва : МГУДТ, 2016. — 59 с.

58. Власенко, А.С. Поверхностные интенсификаторы в теплообменниках / А.С. Власенко, В.С. Глазов, Э.Д. Сергиевский // Молоч. пром-сть. - 2009. - № 5. -С. 16-18.

59. Васильев, В. Я. Физическая общность процесса рациональной интенсификации конвективного теплообмена в каналах различной формы поперечного сечения // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. - 2004. - № 1 (20). - С. 265-273.

60. Marzouk, S. A. A comprehensive review of methods of heat transfer enhancement in shell and tube heat exchangers/ S. A. Marzouk, M. M. Abou Al-Sood, Emad M. S. El-Said, M. M. Younes, Magda K. El-Fakharany // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. — 2023. — Vol. 148. — P. 7539-7578. — DOI: 10.1007/s10973-023-12265-3.

61. Физические основы и промышленное применение интенсификации теплообмена: Интенсификация теплообмена : монография / И. А. Попов, Х. М. Махянов, В. М. Гуреев ; под общ. ред. Ю. Ф. Гортышова. — Казань : Центр инновационных технологий, 2009. — 560 с.

62. Систер, В. Г. Процессы и аппараты химической технологии. Основной курс и перспективные процессы. Расчет прочности оборудования и остаточного ресурса. Реакторы и химические процессы / В. Г. Систер, М. Г. Лагуткин. — Москва : Московский политехнический университет, 2019. — 411 с.

63. Маслов, Н. А. Разработка инженерной методики расчета режимных параметров компактных теплообменных аппаратов / Н. А. Маслов, А. А. Цынаева // Молодой ученый.

— 2019. — № 25 (263). — С. 127-131. — URL: https://moluch.ru/archive/263/60962/ (дата обращения: 11.07.2025).

64. Ведерникова, М. И. Расчет пластинчатых теплообменников : метод. указания (для курсового и диплом. проектирования) для студентов очной и заоч. форм обучения / М. И. Ведерникова, В. С. Таланкин ; Урал. гос. лесотехн. ун-т. — Екатеринбург : УГЛТУ, 2008.

— 29 с. : ил. — Библиогр.: с. 29.

65. Процессы и аппараты химической технологии: справочные материалы : учеб. издание / сост. В. П. Орлов. — Екатеринбург : УГЛТУ, 2002. — 121 с.

66. Горобец, В. Г. Сравнительный анализ теплоотдачи и гидравлического сопротивления пучков труб с оребрением различного типа / В. Г. Горобец // Труды конференции РНКТ-2006. — Т. 6. — С. 182-186.

67. Крюкова, К. В. Численное моделирование теплообмена в плоском канале / К. В. Крюкова, Н. А. Маслов, А. А. Цынаева // Вопросы современной науки: новые достижения. — 2018. — С. 9-13.

68. Сахин, В. В. Теплообменные аппараты : учеб. пособие / В. В. Сахин ; Балт. гос. техн. ун-т. — Санкт-Петербург, 2005. — 116 с.

69. Reddy, C. Waste Heat Recovery Methods And Technologies / C. Reddy, S. Naidu // University of Singapore. — 2013. — 1 January. — URL: http://www.chemengonline.com/waste-heat-recovery-methods-and-technologies/?printmode=1 (дата обращения: 12.07.2025).

70. What is a Plate heat exchanger / Webbusterz Engineering // Webbusterz Engineering. — 2015. — Режим доступа: http://www.webbusterz.org/... (дата обращения: 12.07.2025).

71. Reppich, M. Use of high performance plate heat exchangers in chemical and process industries / M. Reppich // International Journal of Thermal Sciences. — 1999. — Vol. 38. — P. 999-1008.

72. Барановский, Н. В. Пластинчатые и спиральные теплообменники / Н. В. Барановский, Л. М. Коваленко, А. Р. Ястрсбеиецкий. — Москва : Машиностроение, 1973.

— 288 с.

73. Коваленко, П. В. Повышение эффективности пластинчатых теплообменных устройств / П. В. Коваленко, Т. С. Жилина // Молодой ученый. — 2023. — № 12 (459). — С. 8-12. — URL: https://moluch.ru/archive/459/101010/ (дата обращения: 13.07.2025).

74. ГОСТ ISO 15547-1-2016. Промышленность нефтяная, нефтехимическая и газовая. Теплообменники пластинчатого типа. Часть 1. Пластинчатые и рамочные теплообменники. — Введ. 2019-07-14. — Москва : Стандартинформ, 2019. — VII, 47 с.

75. Михеев, М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева. — Москва : Энергия, 1977. — 243 с.

76. Юдаев, Б. Н. Техническая термодинамика. Теплопередача : учеб. для неэнергетич. спец. вузов / Б. Н. Юдаев. — Москва : Высш. шк., 1988. — 479 с.

77. Мамченко, В. О. Пластинчатые теплообменники в низкотемпературной технике и биотехнологических процессах : учеб. пособие / В. О. Мамченко, А. А. Малышев. — Санкт-Петербург : НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2014. — 116 с.

78. Влияние накипных отложений на температурный режим в каналах теплообменников пластинчатого типа / Ю. В. Елистратова, А. С. Семиненко, В. А. Уваров, В. А. Минко // Вестник МГСУ. — 2023. — Т. 18, № 5. — С. 737-746.

79. Теплообменное оборудование / В. Г. Голубев, В. П. Бондаренко, А. С. Садырбаева, С. Е. Байботаева, А. М. Туребекова, А. З. Амирова // Международный студенческий научный вестник. — 2025. — № 1. — URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=21786 (дата обращения: 10.09.2025).

80. Пастухов, А. В. Существующие способы повышения энергоэффективности на технологических установках / А. В. Пастухов, Д. О. Сафаров // Молодой ученый. — 2019.

— № 46 (284). — С. 42-44. — URL: https://moluch.ru/archive/284/64101/ (дата обращения: 10.09.2025).

81. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии : учебное пособие для вузов / под ред. П.Г. Романкова.

- 13-е изд., стереотип. - М. : ООО ТИД «Альянс», 2006. - 576 с.

82. Сахин, В. В. Исследование процессов теплообмена : учеб. практикум / В. В. Сахин ; Балт. гос. техн. ун-т. — 2-е изд., доп. — Санкт-Петербург, 2004. — 206 с.

83. Киселёва, Е. С. Исследование процессов лучистого теплообмена в излучающих системах различной конфигурации с поглощающей средой / Е. С. Киселёва, А. А. Федоров // Технические науки в России и за рубежом : материалы III Междунар. науч. конф. (г. Москва, июль 2014 г.). — Т. 0. — Москва : Буки-Веди, 2014. — С. 69-73. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/90/5727/.

84. Ибрагимов, У. Х. Экспериментальная установка для исследования процессов гидродинамики и теплообмена в трубках теплообменника / У. Х. Ибрагимов, Р. П. Бобоходжаев, Г. Н. Узаков, С. М. Шомуратова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2013. — № 3 (50). — С. 58-60. — URL: https://moluch.ru/archive/50/6317/.

85. Гасанов, И. Р. Определение коэффициента гидравлического сопротивления при фильтрации нефти и газа в трещиновато-пористых пластах / И. Р. Гасанов, М. А. Джамалбеков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 16 (306). — С. 151-154. — URL: https://moluch.ru/archive/306/68710/.

86. Писменный, Е.Н Равноразвитые поверхности теплообмена и методика численных их теплогидравлических характеристик / Е.Н. Писменный, М.М. Баранюк, М.М. Вознюк // Промышленная теплотехника. - 2012. - № 1. - С. 13-18.

87. Дмитриев, Н. М. К определению коэффициента гидравлического сопротивления для фильтрационных течений в модельных пористых средах / Н. М. Дмитриев, А. А. Мурадов // Нефтегазовое дело. — 2010. — № 1. — С. 45-57.

88. Гасанов, И. Р. Об определении гидравлического сопротивления при турбулентном режиме фильтрации флюида в пористой среде / И. Р. Гасанов // Молодой ученый. Международный научный журнал. — 2019. — № 2 (240). — С. 20-22.

89. Антикайн, П. А. Рекуперативные теплообменные аппараты / П. А. Антикайн, М. С. Аронович, А. М. Бакластов. — Москва ; Ленинград : Госэнергоиздат, 1962. — 230 с.

90. Чекардовский, С. М. Разработка алгоритма расчета эффективности эксплуатации и ремонта пластинчатого теплообменника / С. М. Чекардовский, К. Н. Илюхин, А. А. Мелехин, М. Н. Чекардовский // Вестник МГСУ. — 2024. — Т. 19, № 1. — С. 84-93. — DOI: 10.22227/1997-0935.2024.1.84-93.

91. Саввин, Н. Ю. Совершенствование конструкции и метода расчета пластинчатого теплообменного аппарата с повышенной эффективностью : дис. канд. техн. наук : 05.04.03 / Саввин Николай Юрьевич. — Белгород, 2022. — 177 с.

92. ГОСТ Р ЕН 306-2011. Теплообменники. Требования безопасности по отношению к конструкционным материалам. — Введ. 2013-01-01. — Москва : Стандартинформ, 2012. — IV, 22 с.

93. Назмеев Ю.Г., Лавыгин В.М. Теплообменные аппараты ТЭС. - М. : Энергоатомиздат, 1998. - 360 с.

94. Теплообменное оборудование промпредприятий : учебное пособие / ВШТЭ СПбГУПТД. — Санкт-Петербург, 2016. — 184 с.

95. Тарадай, А. М. К вопросу оценки теплоэнергетической эффективности теплообменников, применяемых в муниципальной теплоэнергетике / А. М. Тарадай, Л. М. Коваленко, Е. П. Гурин // Новости теплоснабжения. — 2003. — № 6 (34). — С. 40-43.

96. Сухоцкий, А. Б. Энергетическая эффективность пластинчатых теплообменников систем теплоснабжения / А. Б. Сухоцкий // АВОК. — 2024. — № 1. — С. 207-211.

97. Прун, О.Е. Повышение эффективности использования теплообменных аппаратов в системах утилизации теплоты / О.Е. Прун, А.Б. Гаряев - М.: ООО «Центр полиграфических услуг «Радуга»», 2025. - 129 с.

98. Зингер, Н. М. Пластинчатые теплообменники в системах теплоснабжения / Н. М. Зингер, А. М. Тарадай, Л. С. Бармина. — Москва : Энергоатомиздат, 1995. — 270 с.

99. Силин А. М. Экономическая эффективность применения пластин с каплевидным профилем в пластинчатых теплообменных аппаратах / А. М. Силин, М. Г. Лагуткин, Е. Ю. Баранова // Научная инициатива: проблема и перспективы реализации инновационных решений : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. (07 ноября 2025 г., г. Волгоград). — Уфа : OMEGA SCIENCE, 2025. — С. 5-7.

100. Силин, А. М. Экономическая эффективность пластинчатых теплообменников с каплевидным профилем пластин / А. М. Силин, М. Г. Лагуткин, Е. Ю. Баранова // Актуальные вопросы развития научных исследований: теоретический и практический взгляд : : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. (20 сентября 2025 г., г. Казань). — Уфа : Аэтерна, 2025. — С. 8-10.

101. Мальцева, Л. Ю. Роль технико-технологических мероприятий в повышении эффективности производства / Л. Ю. Мальцева, Е. Ю. Ушакова // Исследования молодых ученых : материалы V Междунар. науч. конф. (г. Казань, декабрь 2019 г.). — Казань : Молодой ученый, 2019. — С. 44-47. — URL: https://moluch.ru/conf/stud/archive/353/15437/ (дата обращения: 10.09.2025).

102. Дудаерева, Н. Самоучитель Solidworks 2007 / Н. Дудаерева. — Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2007. — 343 с.

103. Большаков, В. П. 3D-моделирование в AutoCad, Компас-3D, SolidWorks, Inventor, T-Flex: Учебный курс / В. П. Большаков. — Санкт-Петербург : Питер, 2011. — 336 с.

104. SolidWorks Simulation. Engineering Design and Technology. Руководство для учащихся по изучению программного обеспечения SolidWorks. — SolidWorks Corporation, 2011. — 496 с.

105. SOLIDWORKS Flow Simulation. Technical Reference [Электронный ресурс] / Dassault Systemes. - Электрон. дан. - [Велзи-Виллакубле, Франция] : Dassault Systèmes, 2023. - Режим доступа: https://help.solidworks.com. - (Дата обращения: 09.09.2025).

106. Саввин Н. Ю., Гарбузов Д. Д. Исследование эффективности охлаждения пластинчатого теплообменника конденсатора промышленной холодильной машины при различных скоростях вращения вентиляторов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. — 2023. — № 10. — С. 42-56.

107. Карпушкин С. В., Семилетов А. В., Коняхин А. В. Применение системы конечно-элементного анализа для моделирования температурного поля теплообменника «труба-в-трубе» // Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн: Материалы II Международной научно-практической конференции. — Тамбов: Тамбовский государственный технический университет, 2016. — Т. 1. — С. 297-300.

108. Ежов В. С., Бурцев А. П. Исследование математической модели многослойной стенки пластинчатого теплообменника // Бюллетень строительной техники. — 2022. — № 10 (1058). — С. 18-21.

109. Лепеш Г. В., Лунева С. К. Повышение эффективности теплообменных аппаратов // Технико-технологические проблемы сервиса. — 2017. — № 1 (39). — С. 42-57.

110. Лепеш Г. В., Лепеш А. Г., Лунева С. К. Повышение эффективности теплообменных аппаратов путем применения вихревого эффекта // Технико-технологические проблемы сервиса. — 2016. — № 4 (38). — С. 23-31.

111. Силин, А. М. Снижение энергетических затрат на перекачивание теплоносителей при обеспечении необходимого количества передаваемой теплоты в пластинчатом теплообменнике / А. М. Силин, М. Г. Лагуткин, Е. Ю. Баранова // Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 2023. — № 8. — С. 3-6.

112. Силин А. М. Расчёт пластинчатого теплообменного аппарата с каплевидным рельефом пластин / А. М. Силин, А. Е. Тюрина, М. Г. Лагуткин // Научные открытия: междисциплинарный взгляд на исследования : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. (1 мая 2025 г., г. Таганрог). — Уфа : Аэтерна, 2025. — С. 8-12.

113. Пластинчатые теплообменные аппараты : каталог. — Москва : ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1983. — 56 с.

114. Пат. 216818 U1 Российская Федерация, МПК F28F 3/08. Пластинчатый теплообменный аппарат / Силин А. М., Лагуткин М. Г., Голованов И. Ю. ; заявитель и патентообладатель [и др.]. — № 2023102266 ; заявл. 19.01.2023 ; опубл. 02.02.2023, Бюл. № 7.

115. Силин, А. М. Энергоэффективность пластинчатого теплообменного аппарата с каплевидным рельефом пластин / А. М. Силин, М. Г. Лагуткин, Е. Ю. Баранова // Стратегии успеха: инновационные методы, технологии и практики в науке для достижения глобального прогресса : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. (25 сентября 2025 г., г. Стерлитамак). — Уфа : Аэтерна, 2025. — С. 5-7.

116. Силин, А. М. Пластинчатый теплообменный аппарат с каплевидным рельефом пластин / А. М. Силин, А. Е. Тюрина, М. Г. Лагуткин // Научные революции как ключевой фактор развития науки и техники : сб. ст. Нац. (Всерос.) науч.-практ. конф. с междунар. участием (ноября 2024 г., г. Омск). — Уфа : OMEGA SCIENCE, 2024. — С. 14-17.

117. Пат. 227085 U1 Российская Федерация, МПК F28F 3/08. Пластинчатый теплообменный аппарат / Силин А. М., Лагуткин М. Г., Тюрнина А. Е., Голованов И. Ю. ; заявитель и патентообладатель [и др.]. — № 2024112157 ; заявл. 08.05.2024 ; опубл. 05.07.2024, Бюл. № 19.

118. Силин, А. М. Уменьшение расхода энергии на перекачивание теплоносителей при обеспечении необходимого количества передаваемой теплоты в пластинчатом теплообменнике / А. М. Силин, М. Г. Лагуткин // Поколение будущего: взгляд молодых ученых : сб. ст. LIII Междунар. науч. конф. (Санкт-Петербург, март 2024 г.). — Санкт-Петербург : ГНИИ «Нацразвитие», 2024. — С. 49-50.

119. Силин, А.М. Совершенствование профиля теплопередающих пластин пластинчатого теплообменника для повышения энергопотребления / А.М. Силин, М.Г. Лагуткин, Е.Ю. Баранова // Энерго- и ресурсосбережение: промышленность и транспорт.

- 2025. - № 4. - С. 11-17

120. Ерохин, С. В. Примеры использования системы "Mathcad" в дисциплине "Электротехника" / С. В. Ерохин, Н. Д. Денисов-Винский // Энергобезопасность и энергосбережение. Математика. — 2010. — № 2 (32). — С. 29-33.

121. Кузнецова, Н. А. Исследование теплообмена в аппаратах различных конструкций : практикум по выполнению лабораторных работ / Н. А. Кузнецова ; МИРЭА - Российский технологический университет. — Москва, 2021. — 65 с.

122. Галицкая, С. В. Финансовый менеджмент. Финансовый анализ. Финансы предприятий: [комплексный подход к управлению финансами] : учебное пособие / С. В. Галицкая. — Москва : Эксмо, 2008. — 649 с.

123. Масленников, В. Н. Экономические методы определения рентабельности в промышленности: Вопросы методологии рентабельности : учебник / В. Н. Масленников, В. М. Афремов. — Москва : Финансы и статистика, 1975. — 460 с.

124. Каталог по пластинчатым теплообменникам Alfa Laval : [офиц. сайт] / Alfa Laval.

— URL: https://www.alfalaval.ru/globalassets/documents/products/heat-transfer/plate-heat-exchangers/pi16r007_ru.pdf (дата обращения: 05.09.2025).

125. Пластинчатые теплообменники Alfa Laval. Общий обзор ассортимента : [каталог] / Alfa Laval. — URL: https://alfa-laval-rf.ru/catalog (дата обращения: 05.09.2025).

126. Официальный сайт ПАО «Мосэнергосбыт» : [сайт]. — URL: https://www.mosenergosbyt.ru/ (дата обращения: 10.09.2025).

127. Лобачев, П. В. Насосы и насосные станции : учебник / П. В. Лобачев. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва : Стройиздат, 2020. — 320 с.

128. Экономика организации (предприятия) : учебное пособие / Т. К. Руткаускас [и др.] ; под общ. ред. д-ра экон. наук, проф. Т. К. Руткаускас. — 2-е изд., перераб. и доп. — Екатеринбург : Изд-во УМЦ УПИ, 2018. — 260 с.

129. Бариленко, В. И. Анализ финансовой отчетности : учебное пособие / В. И. Бариленко, С. И. Кузнецов, Л. К. Плотникова, О. В. Кайро. — Москва : КНОРУС, 2008. — 432 с.

130. Блажевич, О. Г. Управление денежными потоками в организации / О. Г. Блажевич // Научный вестник: финансы, банки, инвестиции. — 2015. — № 1 (30). — С. 12-18.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Письмо из организации о практическом интересе к результатам

исследования

40« конструкторское

Диссертационная работа Си.Чина Арзура Михайловича направлена на теоретические К Экспериментальные исследования процесса теплообмена н его интенсификации и пластинчатых теплообмен пых аппаратах.

Основные результаты, полученные и рамках диссертационной работы А. VI. С или на, связан м с сопершенстзопаннеч пластинчатых теплосбуеччьгх аппаратов для развития Н реализации рссурсо- и энергосберегающих процессов и аппаратов химической и смежных отраслях промышленности.

В ходе Диссертационной работы А.М, Снлин с использованием компьютерного моделирования последовал гидродинамику и теплообмен в пластинчатых теплообмекных аппаратах с различной формой т-еплоггере дающих пластин.

По результатам исследования Л.М. Сшгин разработал новые коЕ!струхцни пластинчатых теплообмен ных аппаратов, перспективных для внедрення на современных промышленных предприятиях.

Полученные А.М Силиным результаты представляют практический интерес для нашей организации и планируются к использованию.

ХИМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

создание хи м ич-есяих производств

Р«г-и ! I г Ьцсш^г.гп 4 и

Исх.№217от и. 122024 г.

В диссертационный совет