Спасибо за вопрос. Теплопередача в DFE определяется обычными и достаточно хорошо изученными процессами: теплоотдачей при конденсации греющего пара, теплопроводностью стенки барабана и теплоотдачей к плёнке раствора на его внутренней поверхности.
Каждая из этих составляющих зависит от конкретного режима. Для конденсации особенно важно содержание неконденсируемых газов — их накопление заметно снижает коэффициент теплоотдачи, поэтому в конструкции предусмотрена их сдувка. Со стороны раствора теплоотдача зависит, в частности, от толщины и гидродинамики плёнки, физических свойств и концентрации раствора, а также режима кипения.
Поэтому на данном этапе разумнее оперировать не отдельными коэффициентами, а ожидаемым общим коэффициентом теплопередачи U, который для предварительных расчётов DFE можно оценивать ориентировочно в диапазоне 800–1500 Вт/(м²·К) в зависимости от режима и свойств раствора. Тогда тепловой поток определяется обычным соотношением q″ = U·ΔT, где температурный напор задаётся температурами конденсации греющего пара и кипения раствора. Для концентрированных растворов необходимо, конечно, учитывать температурную депрессию кипения.
Здесь появляется важная конструктивная особенность DFE. Для увеличения производительности не обязательно существенно увеличивать диаметр или усложнять аппарат — теплообменная поверхность можно наращивать главным образом увеличением длины барабана. При неизменном диаметре площадь поверхности растёт практически пропорционально длине. При этом дополнительная длина — это в основном относительно простые элементы: тонкостенная цилиндрическая обечайка, наружный корпус и дополнительные промежуточные роликовые опоры. Поэтому стоимость аппарата не должна возрастать пропорционально его теплообменной поверхности: наиболее сложные торцевые узлы, привод, системы подачи и выгрузки остаются практически теми же. Это потенциально является одним из существенных преимуществ масштабирования DFE.
Аналогично, я не ожидаю большого крутящего момента на приводе барабана. Если непрерывная механическая очистка действительно поддерживает внутреннюю поверхность достаточно чистой, тяжёлый очищающий стержень со спиральными навивками не должен скользить по неподвижной загрязнённой поверхности — он перекатывается по вращающейся стенке под действием собственного веса. Основные механические сопротивления тогда связаны с сопротивлением качению, деформацией гибких навивок, перемешиванием и подъёмом слоя жидкости, трением в опорах и приводе. Само образование и перенос жидкой плёнки также не требует подъёма всего объёма раствора: при вращении барабана вовлекается преимущественно сравнительно тонкий пристенный слой.
Поэтому исходная инженерная гипотеза DFE состоит в том, что большая теплообменная поверхность может сочетаться с относительно небольшой механической мощностью привода, а увеличение производительности может достигаться преимущественно увеличением длины барабана.
Но именно эти два положения — реальный коэффициент теплопередачи при длительной работе и фактический крутящий момент привода в условиях образования отложений — должны стать одними из основных измеряемых параметров опытной установки.
По-моему, что идея замечательная. Я тоже об этом задумывался и предложил реализовать её в исследовательском реакторе 10 МВт очень простой конструкции («Реактор с барометрическим контуром охлаждения» ) В таком реакторе нейтронные поток на уровне австралийского реактора OPAL и в нем например, можно было бы осуществлять радиационное легирование кремния, который используется для изготовления силовой полупроводниковой электроники и приборов специального назначения повышенной надежности и качества. Область применения радиационно-легированного кремния необычайно широка: силовые полупроводниковые приборы, вставки постоянного тока для преобразования переменного тока в постоянный, силовые фотоэлектронные преобразователи для солнечных электростанций, мощные диоды и тиристоры для электрифицированного железнодорожного и автомобильного транспорта, высоковольтные и сильноточные полупроводниковые приборы для ядерной физики и электроники, в электронно-измерительном приборостроении; в фотоэлектронных преобразователях энергии, в системах оптической техники и т.п.
В этом случае мощность реактора с естественной циркуляцией при одной и той же активной зоне и выполнении требований недопустимости кипения на твэлах можно повысить с 200 кВт до 10000, т.е в 20 раз, при этом отказавшись от дорогостоящих сооружений и оборудования, которое может выйти из строя в результате поломки или прекращения подачи электроэнергии, тем самым повысив надежность реакторной установки и решив проблему с дорогостоящим монтажом до состояния «зеленой лужайки».
Спасибо за благожелательный отзыв. Я надеюсь на развитие этой технологии, поэтому с удовольствием готов давать любые пояснения по теплотехническим вопросам. Был бы рад, если бизнес после всесторонней оценки заинтересуется производством. С моей стороны будет всяческая расчетно-технологическая поддержка – рад буду ответить всем заинтересованным uzikov62@mail.ru
Спасибо Вам за интересный объективный комментарий – надеяться на внедрение в нашей стране даже простых по конструкции установок, пожалуй, действительно наивно-оптимистично. Но есть слабая надежда, ознакомившись с простотой конструкции и её возможностями, кто либо из специалистов (а не чиновников) потратят свое время на более углубленный анализ этой технологии. Там более эту задачу облегчит просмотр видеоролика https://youtu.be/RHNf9HwFfFU . В конце концов, при наличии хорошего описания и убедительного расчетного обоснования со временем в той или другой стране эта технология начнет развиваться.
/
По-моему, что идея замечательная. Я тоже об этом задумывался и предложил реализовать её в исследовательском реакторе 10 МВт очень простой конструкции («Реактор с барометрическим контуром охлаждения» ) В таком реакторе нейтронные поток на уровне австралийского реактора OPAL и в нем например, можно было бы осуществлять радиационное легирование кремния, который используется для изготовления силовой полупроводниковой электроники и приборов специального назначения повышенной надежности и качества. Область применения радиационно-легированного кремния необычайно широка: силовые полупроводниковые приборы, вставки постоянного тока для преобразования переменного тока в постоянный, силовые фотоэлектронные преобразователи для солнечных электростанций, мощные диоды и тиристоры для электрифицированного железнодорожного и автомобильного транспорта, высоковольтные и сильноточные полупроводниковые приборы для ядерной физики и электроники, в электронно-измерительном приборостроении; в фотоэлектронных преобразователях энергии, в системах оптической техники и т.п.
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=10387&mode=flat&order=1&thold=0
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=10398
В этом случае мощность реактора с естественной циркуляцией при одной и той же активной зоне и выполнении требований недопустимости кипения на твэлах можно повысить с 200 кВт до 10000, т.е в 20 раз, при этом отказавшись от дорогостоящих сооружений и оборудования, которое может выйти из строя в результате поломки или прекращения подачи электроэнергии, тем самым повысив надежность реакторной установки и решив проблему с дорогостоящим монтажом до состояния «зеленой лужайки».
Кому интересно, как это работает, может посмотреть мой ролик https://www.youtube.com/watch?v=ANCI7901IqA
Спасибо за благожелательный отзыв. Я надеюсь на развитие этой технологии, поэтому с удовольствием готов давать любые пояснения по теплотехническим вопросам. Был бы рад, если бизнес после всесторонней оценки заинтересуется производством. С моей стороны будет всяческая расчетно-технологическая поддержка – рад буду ответить всем заинтересованным uzikov62@mail.ru
К сожалению, я не могу сказать пригодна ли эта выпарная установка для решения этой проблемы.
Спасибо Вам за интересный объективный комментарий – надеяться на внедрение в нашей стране даже простых по конструкции установок, пожалуй, действительно наивно-оптимистично. Но есть слабая надежда, ознакомившись с простотой конструкции и её возможностями, кто либо из специалистов (а не чиновников) потратят свое время на более углубленный анализ этой технологии. Там более эту задачу облегчит просмотр видеоролика https://youtu.be/RHNf9HwFfFU . В конце концов, при наличии хорошего описания и убедительного расчетного обоснования со временем в той или другой стране эта технология начнет развиваться.