УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ СИСТЕМ ВНУТРЕННЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 628.17

doi: 10.55287/22275398_2021_4_110

УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ СИСТЕМ ВНУТРЕННЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ

Р.Е. Хургин, В.А. Чухин

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), г. Москва

Аннотация.

Проведен анализ нормативных документов, правил монтажа и эксплуатации систем холодного (ХВС) и горячего водоснабжения (ГВС) с позиций возможности влияния на управление жизненным циклом указанных систем. Рассмотрен вклад отдельных элементов систем водоснабжения на увеличение или снижение срока службы систем в целом. Отмечается, что отдельные положения нормативных документов допускают их произвольную трактовку, что приводит к преждевременному выходу систем водоснабжения из строя. Предложено увеличить срок

Ключевые слова:

жизненный цикл, нормативные документы, срок службы, система водоснабжения, коррозия, оцинкованные трубы, капитальный ремонт. История статьи: Дата поступления в редакцию 19.12.21

Дата принятия к печати 22.12.21

службы системы ГВС до норм срока службы системы ХВС.

С этой целью необходимо пересмотреть нормы на увеличение толщины слоя цинка на поверхности стальных труб до норм ЕС, а в проекты систем внутреннего водоснабжения закладывать оцинкованные трубы с нанесением покрытия методом горячего цинкования.

Жизненный цикл системы внутреннего водоснабжения зданий зависит от соблюдения определенных норм и правил при проектировании, строительстве и эксплуатации указанных систем. Он определяется назначением здания и не может быть меньше, чем жизненный цикл самого здания. Основным документом для проектирования внутренних систем водоснабжения жилых и общественных зданий является СП 30.13330.2020, в котором дается определение календарной продолжительности эксплуатации от ее начала или возобновления после ремонта до наступления состояния, при котором дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна [1, п. 3.1.25].

Материал труб, фитингов и запорной арматуры необходимо выбирать на основании гидравлического расчетов, коррозионной агрессивности транспортируемой воды, условий обеспечения долговечности и надежности работы применяемых трубопроводов. Срок службы должен составлять не менее 50 лет для систем ХВС и не менее 25 лет для систем ГВС [1, п. 11.2].

Наступление состояния, когда система водоснабжения должна быть отремонтирована капитально, определяется ВСН 53-86(р) [2, п. 1.2]. Физический износ отдельных конструкций, элементов, систем или их участков оценивают путем сравнения признаков физического износа, выявленных в результате визуального и инструментального обследования, с их значениями, приведенными в ВСН [2, табл. 1-71].

Полная замена системы водоснабжения (и проведение капитального ремонта) предполагается, когда в сети наблюдается наличие большого количества хомутов, следы замены отдельных мест трубопроводов, большая коррозия элементов системы, повреждение до 30 % смывных бачков и выход из строя запорной

арматуры, а физический износ системы составляет 61-80% [2]. На рис. 1 и 2 приведены графики, показывающие зависимость сроков физического износа для различных элементов систем ХВС и ГВС. Из этих графиков можно сделать вывод, что износ основного элемента систем водоснабжения - оцинкованных труб - наступает в течение 19 лет для ГВС и примерно 27 лет для ХВС.

Более 35 лет назад разработаны Правила оценки физического износа жилых зданий (ВСН 53-86(р)). Однако нормы до сих пор находятся в действии, хотя некоторые положения уже сейчас не отвечают фактическому состоянию систем внутреннего водоснабжения. Так повсеместная установка водосчет-чиков и оплата водопотребления не по нормативу, а по фактическому водопотреблению, обеспечивают возможность проведения постоянного контроля неисправности смывных бачков и водоразборной арматуры. А датчики утечки воды и измерения влажности позволяют контролировать и предотвращать возможные аварии на трубопроводах. Чугунная запорная арматура уступила место латунным кранам.

СО

н

и

ш

и

Рис. 1. Физический износ систем холодного внутреннего водопровода: 1 - трубопроводы с оцинкованным покрытием; 2 - смывные бачки; 3 - трубопроводы из черной стали, ПВХ, латунная арматура; 4 - чугунные краны и чугунная запорная арматура [2]

Рис. 2. Физический износ систем горячего водопровода: 1 - стояки из труб с оцинкованным покрытием; 2 - полотенцесушители и магистрали из труб с оцинкованным покрытием, латунная запорная арматура; 3 - трубопроводы стояков и магистралей из черной стали, чугунная запорная арматура [2]

О

г

М

О

-I М

Э

СО

>Х 5 X

ГО

т

(К 5 X

О £

5 45

X ^

и о

3

I- ю

а

>

X

о

X X

о а

н

>

х а

О н

и

X

и о

^ X

а 3

Основное противоречие между длительным периодом эксплуатации (жизненным циклом) жилых зданий и инженерных систем заключается в необходимости производства капитального ремонта, который не совпадает по срокам с проведением (капитального) ремонта в отдельных квартирах в рассматриваемом здании. Это создает определенные неудобства для собственников этих квартир и вызывает большие материальные затраты на ликвидацию последствий капитального ремонта. При этом в течение жизненного цикла здания капитальный ремонт инженерных систем может быть проведен несколько раз.

Как уже было отмечено выше, основным элементом системы водоснабжения являются трубы, а на управление жизненным циклом влияют их качество и способ соединения. Несмотря на широкое внедрение пластмассовых труб, магистральные трубопроводы, и в большей мере стояки, монтируют из стальных оцинкованных труб. Это относится как к типовым проектам, а так и к уникальным, например, к высотным зданиям. В России существуют общепринятые стандарты, по которым нормируется производство стальных труб, которые относятся к водогазопроводным (ГОСТ 3262-75*) и электросварным прямошовным (ГОСТ 10704) трубам, на которых может быть нанесено цинковое покрытие. В ГОСТе отсутствуют рекомендации, каким способом должно быть нанесено покрытие.

Стальные оцинкованные трубы получают следующими способами [3]: электрогальваническое цинкование, термодиффузионное покрытие цинком и горячее цинкование. Наиболее долговечной считается горячеоцинкованная сталь, срок службы которой достигает 50 лет. Цинковое покрытие хорошо защищает от коррозии сталь, создавая барьер, отделяющий сталь от агрессивной среды. Оно обеспечивает электрохимическую защиту поскольку является анодом по отношению к железу. Выбирая антикоррозионную защиту, основное внимание необходимо уделить скорости разрушения покрытия и если есть необходимость, то его возобновления.

Исследования по коррозии оцинкованных труб выявили важные факторы, которые оказывают влияние скорость коррозии. Такими факторами могут быть: нарушение эксплуатационного режима, толщина цинкового покрытия и неравномерность его распределения по внутренней поверхности трубы, сварные соединения, низкие скорости движения воды, которые не обеспечивают удаление из системы горячего водоснабжения продуктов коррозии [4].

В Европейском союзе имеется стандарт БЫ 10240 [5], который устанавливает требования к защитным внутренним и/или наружным покрытиям стальных труб, наносимых методом горячего цинкования. Покрытия разработаны для защиты труб для транспортирования газа и для водоснабжения, в том числе воды, предназначенной для потребления человеком. Следует отметить, что российские нормы отличаются от норм Европейского союза по двум позициям: по толщине слоя цинка (55 мкм > 30 мкм) и по способу нанесения цинка на поверхность труб. С этой целью в ЕС используют метод горячего цинкования [5].

В работе [6] отмечается, что именно в процессе горячего цинкования образуется оптимальная структура цинкового покрытия, состоящая из нескольких слоев. Однако, из-за неравномерного распределения цинка по внутренней поверхности трубы, при толщине 55 мкм микроструктура гальванизированного покрытия может быть недостаточно эффективной, так как внешний слой из чистого цинка (п-слой) может быть слишком тонким и не обеспечивать достаточную защиту стальной основы от коррозии. Когда покрытие очень тонкое (менее 20 мкм), его структура состоит из почти 50% дельта (б) слоя и 50% дзета (О слоя, а внешний защитный чистый цинк - эта (п) слой - отсутствует [6].

Важным фактором, оказывающим влияние на стойкость труб по отношению к коррозии, является выбор соединения труб. В п. 11.4 СП 30.13330 даны рекомендации по способам соединения оцинкованных труб, узлов и деталей. В соответствии с нормами их следует соединять на резьбе с применением стальных оцинкованных соединительных частей или оцинкованных из ковкого чугуна, на накидных гайках, на фланцах (к арматуре и оборудованию), на грувлочных соединениях или на пресс-фитингах, специально предназначенных для использования в трубопроводных системах с прокатанными на трубе желобками, в которые заходит выступ корпуса фиксатора.

В СП 73.13330.2012 [7] появился запрет на использование сварки для соединения оцинкованных труб. Там записано (п. 4.6), что «применение сварных трубопроводов из оцинкованной стали не допускается», так как при сварке оцинкованной трубы цинк выгорает и остается незащищенный металл и оцинкованные трубы, соединенные сваркой, в системе водопровода начнут быстро корродировать. В связи с этим запретом проектные и монтажные организации постепенно начали переходить на использование грувлочных соединений, которые широко используются в Западной Европе и Америке.

Среди преимуществ муфтовых разъемных соединений специалисты отмечают легкий монтаж/ демонтаж соединений, который значительно упрощает ремонт и обслуживание трубопроводов, а также позволяет сэкономить на стоимости работ. Для монтажа соединений с помощью грувлочных муфт необходим желобонакатчик. Накатку желобков (пазов) современными желобонакатчиками на нарезанные трубы можно производить как и в условиях цеха или мастерской, так и непосредственно на объекте.

О достоинствах таких соединений можно прочитать в статье А.Н. Колубкова и А.М. Талатова [8]. Однако, на наш взгляд, использование этих соединений для систем ГВС требует проведения экспериментальной проверки, так как при накатке канавок с внутренней стороны трубы слой цинка подвергается деформации (растягивается), что может явиться причиной ускоренной коррозии. Кроме того, возможна щелевая коррозия на стыке незащищенных цинком торцов трубы. Следует м

также отметить, что ссылка в паспортах на грувлочные соединения на ГОСТ Р 51737-2001 [9] является некорректной, так как этот ГОСТ имеет узкое применение (водяное и пенное пожаротушение) и не может гарантировать длительное использование грувлочных соединений в системах ГВС. На рис. 3 приведен фрагмент оцинкованной трубы, изъятой из противопожарного спринклерного водопровода, со свищем и со следами коррозии в месте накатки. Авторы работы [10] по результатам обследования противопожарных систем рекомендуют избегать использования разъемных канавоч-ных фитингов (грувлоков) в сухих спринклерных и дренчерных системах.

О

Рис. 3. Сквозное повреждение стенки в нижней части спринклерной трубы из оцинкованной стали NPS 3 (с наружным диаметром 3,5 дюйма) в системе сухотруба [10]

Продолжительность безаварийного обслуживания в немалой степени зависит от конструктивной схемы системы водоснабжения и условий прокладки магистральных трубопроводов и стояков. В новой редакции СП 30.13330 [1] расширен диапазон возможных вариантов прокладки магистралей и стояков. Так, в п. 10.6 представлены следующие варианты схем в системах ГВС: с нижней разводкой, а так же с расположением трубопроводов подающих и циркуляционных водоразборных стояков за приделами квартир.

>5 I

га 4

щ М

I

т *

и

к

I

<и

5

I

<и ц

и

га а

с

>

X >

У «

со

а

>

X ш

(и

I I

(и а

н >

I

и

(и н и

и

о ц

X 3

Сравнение этих двух схем с точки зрения удобства обслуживания убедительно показывает преимущество второго варианта, так как обеспечивается свободный доступ обслуживающего персонала к трубопроводам и запорной арматуре. Следует отметить, что на практике при проведении капитального ремонта стояков ХВС и ГВС, расположенных в шахтах (нишах) санузлов при различных показателях износа, стояки заменяют одновременно. Исходя из этого, целесообразно увеличивать срок службы системы ГВС до срока службы системы ХВС.

Поддержание системы водоснабжения в хорошем состоянии зависит от эксплуатирующей организации. Нормативным документом, определяющим цели и задачи эксплуатации систем внутреннего водопровода, является СП 347.1325800.2017 [15]. Организации, занимающиеся эксплуатацией внутренних систем ХВС, ГВС, отопления, зданий и сооружений считают основной своей задачей соблюдение действующих нормативных документов СП 60.13330, СП 30.13330, СП 41.101.95. Не менее важной задачей является соответствие эксплуатационных параметров систем величинам, которые приняты при проектировании здания; а также рационализации подхода в выборе технических средств их обеспечения их для создания комфортных условий среды работы и проживания населения. При этом необходимо учитывать требования действующих норм СанПиН 2.1.3684-21, ГОСТ 30494-2011, СанПиН 1.2.3685-21.

Большую роль при определении причин снижения срока службы систем водоснабжения играет обследование [15]. В течение 2018-2021 гг. авторами проводились обследования систем горячего водоснабжения нескольких жилых зданий, расположенных в Москве, Мытищах и Рязани [11-12]. Причина проведения - аномально быстрое повреждение оцинкованных труб из-за коррозии. Основными местами коррозии являются ответвления от магистральных трубопроводов к стоякам, и на стояках в местах приварки полотенцесушителей. Основной причиной появления питтинговой коррозии на магистральных трубопроводах является, по нашему мнению, неравномерное распределение кислорода воздуха в воде по длине горизонтально проложенных трубопроводов, на которых имеются П- и и-образные обходы коммуникаций и Т-образные соединения труб с направлением движения сверху вниз, способствующие локальному накоплению кислорода воздуха. На некоторых объектах обнаружено использование оцинкованных труб, покрытие которых нанесено термодиффузионным способом.

На стояках коррозия в основном наблюдается в месте присоединения полотенцесушителей. В новой редакции СП 30.13330 (п. 9.9) чтобы у жителей многоквартирных домов была возможность замены полотенцесушителя без отключения стояка системы ГВС, полотенцесушитель присоединяется к стояку с установкой запорной арматуры на отводящих патрубках от водоразборного стояка и установленной между ними перемычки на один диаметр меньше и на расстоянии не менее 0,1 м от стояка. Выполнение присоединения в соответствии с этими рекомендациями может привести к негативным последствиям по двум причинам. Во-первых, дополнительно появляются два разъемных (сварных) соединения, а с учетом установки запорной арматуры их количество заметно возрастает, и, во-вторых, изменение сечения вызывает появление кавитации, что приводит к неравномерной аэрации отдельных участков труб и к развитию коррозионных процессов. Из графика на рис. 2 следует, что срок службы трубопроводов значительно превышает срок службы полотенцесушителей и составляет ориентировочно 15 лет. (Примечание: при монтаже системы водоснабжения с использованием трубонакатчика более щадящим вариантом было бы устройство сжима, а не устройство перемычки).

При проведении обследования нами были проведены измерения тока с использованием токовых клещей. На отдельных участках магистральных трубопроводов были зафиксированы токи величиной до 0,2 А. Однако связь между наличием тока и появлением питтингов не была обнаружена. Природа появления тока также не была обнаружена.

Результаты обследования, где наблюдалась коррозия трубопроводов и оборудования на системах отопления и ГВС на объектах г. Москвы, представлены в статье [13]. Одной из причин ускоренной коррозии трубопроводов в зданиях являются протекающие по ним токи промышленной частоты. Это связано с нарушениями эксплуатации систем электроснабжения в этих зданиях. Коррозия наблюдается, несмотря

на соблюдение основных требований к составу воды. В ходе проведенных измерений было зафиксировано, что по трубопроводам протекают переменные токи промышленной частоты 0,1...18,2 А [13]. Причиной появления токов являются неисправности оборудования — потребителей электрического тока, реже - неисправности самой системы заземления, зануления и уравнивания потенциалов [13]. Однако в отмеченной работе были проведены измерения токов, но не выявлены конкретные источники токов утечки, так как эти работы требуют большего времени и материальных затрат.

В п. 11.6 [1] сформулированы требования к запорной и регулирующей арматуре. Запорная арматура относится к элементам системы, требующим постоянного обслуживания. Из графиков на рис. 1 и 2 видно, что сроки эксплуатации запорной арматуры, обратных клапанов, регуляторов давления и балансировочных клапанов значительно меньше срока службы трубопроводов. Это, прежде всего, объясняется гарантиями фирм-производителей такого оборудования. Ошибки, допущенные при выборе запорной арматуры, сформулированы нами в работе [14].

Использование зарубежного опыта. В DIN 1988-7:2014-12, п. 4 приведены рекомендации по устройству и условиям эксплуатации систем водоснабжения для их защиты от коррозии:

- в системах ГВС для трубопроводов и других элементов следует избегать использования материалов, изготовленных способом горячего цинкования из-за повышенной вероятности коррозии;

- опыт показал, что использование отдельных фитингов из медных сплавов в трубопроводных системах из горячеоцинкованной стали не представляет опасности для стальных оцинкованных труб. Повышенный риск точечной коррозии, вызванной медью, можно предположить только при наличии большого количества компонентов, имеющих в своем составе медь;

- трубопроводы, а также арматура и аппараты с большей площадью контакта с водой из меди, медных сплавов, луженой меди и медных припоев нельзя размещать по направлению потока перед участком из оцинкованной стали, так как они выделяют ионы меди в воду.

Вероятность точечной коррозии в горячеоцинкованной стали, вызванной медью, увеличивается, если концентрация ионов меди в воде превышает 10-3 моль/л (приблизительно 0,06 мг/л). По этой причине воду, которая не обновлялась в системе питьевой воды в течение длительного времени, нельзя использовать для приготовления пищи.

Для обеспечения идеального качества воды необходимо соблюдать следующее. Размеры и прокладка должны выполняться таким образом, чтобы облегчить замену воды во время нормальной работы. Это означает, что объем воды в системе должен быть как можно меньше. Для того, чтобы произошло реальное увеличение жизненного цикла системы внутреннего водоснабжения зданий, нужно либо увеличивать качество отдельных элементов системы, либо удалять элементы, которые не вписываются в стратегию увеличения срока службы системы. Для системы ГВС таким элементом могут быть полотенцесушители.

Выводы

1. Необходимо провести пересмотр норм, относящихся к определению жизненного цикла систем водоснабжения и водоотведения. Завышенные нормы вызывают увеличение стоимости систем водоснабжения.

2. Для проведения капитального ремонта в одни и те же сроки необходимо увеличить срок службы системы ГВС до норм срока службы системы ХВС. С этой целью необходимо пересмотреть нормы на увеличение толщины слоя цинка на поверхности стальных труб до норм ЕС. В проекты закладывать оцинкованные трубы с нанесением покрытия методом горячего цинкования.

3. Оптимальной схемой размещения стояков, с точки зрения проведения капитального ремонта систем водоснабжения, можно считать размещение канализационных стояков в по-

Z м

О

-I

м

D CD

>s s i ГО 4

щ M

I

m

s

*

и

к s

I

<U

s

* 12 H

X (u

* E < s

CO 2

£S > I

X О

■4 i

IL J

мещениях санузлов, а водопроводных стояков в пределах лестничных клеток, что позволит своевременно проводить обслуживание и текущий ремонт. 4. При внедрении в практику строительства новых схем и оборудования следует проводить длительные экспериментальные исследования по изучению влияния вносимых изменений с использованием новейшей аналитической техники.

ЛИТЕРАТУРА:

1. СП 30.13330.2020. Внутренний водопровод и канализация зданий. [Электронный ресурс]. URL: https://

docs.cntd.ru/document/573741260 (дата обращения: 20.09.2021).

2. ВСН 53-86(р). Правила оценки физического износа жилых зданий. [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/9051553 (дата обращения: 21.09.2021).

3. Проскуркин Е.В., Сухомлин Д.А. Защитные цинковые покрытия: основные свойства, рациональные области применения // Металл и литьё Украины, 2008. №3-4. С. 54-57.

4. Чухин В.А., Андрианов А.П. Анализ причин коррозии оцинкованных труб в системах горячего водоснабжения // Сантехника, отопление, кондиционирование. 2018. № 1 (193). С. 54-58.

5. EN 10240. Покрытия защитные внутренние и/или наружные, наносимые методом горячего цинкования на автоматических линиях, для стальных труб. Технические условия. [Электронный ресурс]. URL: https://emk24.ru/wiki/euronorm_en/en_10240_2186579/ (дата обращения: 21.09.2021).

6. Delaunois F., Tosar F., Vitry V. Corrosion behaviour and biocorrosion of galvanized steel water distribution systems. Bioelectrochemistry. № 97. 2014. 110-119 p.

7. СП 73.13330.2016. Внутренние санитарно-технические системы зданий. [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/456029018 (дата обращения: 21.09.2021).

8. А.Н. Колубков, А.М. Талатов. К вопросу соединения трубопроводов // Сантехника. № 5. 2014. С. 16-21.

9. ГОСТ Р 51737-2001. Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Муфты трубопроводные разъемные. Общие технические требования. Методы испытаний. [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200012986 (дата обращения: 21.09.2021).

10. Paul Su and David B. Fuller. Corrosion and Corrosion Mitigation in Fire Protection Systems. RESEARCH TECHNICAL REPORT. FM Global 1151 Boston-Providence Turnpike Norwood, 2014, MA 02062.

11. Андрианов А.П., Чухин В.А. Идентификация коррозии оцинкованных труб в системе водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. 2019. № 9. С. 39-44.

12. Чухин В.А., Андрианов А.П. Ускоренная коррозия оцинкованных трубопроводов в системах ГВС // Сантехника, отопление, кондиционирование. 2019. № 7 (211). С. 22-30.

13. Григорьев О., Петухов В., Соколов В. Неисправности систем электроснабжения зданий ускоряют коррозию трубопроводов // Новости электротехники, 2003. №2 [Электронный ресурс]. URL: http:// news.elteh.ru/arh/2003/22/18.php (дата обращения: 21.09.2021).

14. Андрианов А.П., Макиша Н.А., Чухин В.А. Коррозия запорной арматуры в системах ГВС // Сантехника, отопление, кондиционирование. 2018. № 6 (198). С. 48-52.

15. СП 347.1325800.2017. Внутренние системы отопления, горячего и холодного водоснабжения. Правила эксплуатации. [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/557664066 (дата обращения: 21.09.2021).

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Р.Е. Хургин, В.А. Чухин. Управление жизненным циклом систем внутреннего водоснабжения зданий. — Системные технологии. — 2021. — № 41. — С. 110—117. ао1: 10.55287/22275398_2021_4_110

LIFE CYCLE MANAGEMENT OF INTERNAL WATER SUPPLY SYSTEMS OF BUILDINGS

R.E. Hurgin, V.A. Chuhin

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), Moscow

Abstract.

The analysis of normative documents, rules of installation and operation of cold (HVAC) and hot water supply (DHW) systems from the standpoint of the possibility of influencing the life cycle management of these systems is carried out. The contribution of individual elements of water supply systems to increase or decrease the service life of systems as a whole is considered. It is noted that certain provisions of regulatory documents allow their arbitrary interpretation, which leads to premature failure of water supply systems. It is proposed to increase the service life of the DHW system to the norms of the service life of the HVAC system. To this end, it is necessary to revise the norms for increasing the thickness of the zinc layer on the surface of steel pipes to EU standards, and to lay galvanized pipes with hot-dip galvanizing coating in the projects of internal water supply systems.

Key words:

life cycle, regulatory documents, service life, water supply system, corrosion, galvanized pipes, major repairs.

Date of receipt in edition: 19.12.21

Date o f acceptance for printing: 22.12.21

ID Z

M

О

УДК 536.22

doi: 10.55287/22275398 2021 4 117

CD

УЛУЧШЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ КОНВЕКЦИОННОГО ТЕПЛООБМЕНА ЗА СЧЕТ ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ЖИДКОСТИ

Н.Н. Рожкова

ФГАОУ ВО «Сибирский Федеральный Университет» Инженерно-строительный институт

Аннотация.

В статье рассмотрены особенности улучшения механизмов конвекционного теплообмена в теплообменниках за счет повышения коэффициента теплопередачи жидкости. Автор отмечает, что максимальное ухудшение эффективности теплообменника происходит, когда он работает вблизи коэффициента теплоемкости, равного единице.

Эффективность теплообменника, работающего с наножидкостью, увеличивается примерно на 17% по сравнению с обычной водой при заданном коэффициенте расхода.

Ключевые слова:

теплообменник, теплопередача жидкости, механизмы конвекционного теплообмена. История статьи: Дата поступления в редакцию 19.12.21

Дата принятия к печати 22.12.21

Теплообменник, в частности двухтрубный теплообменник, является одним из наиболее важных устройств, которое широко используется в широком спектре промышленных приложений, таких как электростанции, химическая обработка, охлаждение, кондиционирование воздуха, пищевая промышленность и космическое применение. Большая часть энергосбережения происходит

i

о х

х :

0 т

(U

(U

Ш ■©■

о m

S о

п *

s (К

X S

ю I

X Щ

4

П

5 *

Э Щ £ 10

m

< х

СП £

0 i

* ю £ °

Is

d с

■ (U

1 н