Justification of the Flow Characteristics of the Recuperator for the Thermal Preparation of Machinery and Equipment Units

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 4 2020 88 ОБОРУДОВАНИЕ . ИНСТРУМЕНТЫ Определение расходных характеристик насоса рекуператора Определение КПД по приведенной выше ме - тодике позволяет построить график зависимости КПД от производительности насоса ( рис . 5). Анализ зависимости показывает , что макси - мальные значения КПД находятся на отрезке от 1 до 24 л / ч . Хотя значения КПД на участке от 1 до 4 л / ч высоки , необходимо учесть , что малая скорость течения теплоносителя приводит к его локаль - ному перегреву в трубках рекуператора и по - следующему охлаждению в отводном патрубке . Поэтому можно считать , что значения рацио - нальных производительностей насоса должны быть более 4 л / ч . С другой стороны , при увели - чении производительности свыше 20 л / ч проис - ходит снижение эффективности рекуператора и падение температуры теплоносителя на выходе ( см . рис . 3). Выводы Созданная твердотельная компьютерная мо - дель при заданных исходных данных и гранич - ных условиях позволила провести моделирова - ние рабочего процесса в рекуператоре . При моделировании в стационарном режиме установлено , что температура газов на выходе из рекуператора представленной конструкции Рис . 5. Зависимость КПД рекуператора от производительности насоса Fig. 5. Recuperator ef fi ciency versus pump capacity является недопустимо высокой и в дальнейшем необходимо проводить оптимизацию конструк - тивных параметров . Установлено , что при значениях подачи те - плоносителя менее 4 л / ч происходит перегрев жидкости внутри рекуператора , однако в выход - ном патрубке рекуператора температура суще - ственно ниже , что в первом уменьшает ресурс теплоносителя , а во втором – снижает эффектив - ность работы рекуператора . Моделирование в стационарном режиме по - зволило оценить время выхода рекуператора в установившийся режим работы , которое соста - вило около 1500 с . Оценка эффективности работы рекуператора с помощью определения эксергетического КПД позволила определить диапазон рациональных значений расходных характеристик рекупера - тора . Исходя из полученных данных , наиболее предпочтительные значения производительно - сти насоса лежат в пределах от 4 до 20 л / ч . Список литературы 1. Moriwaki T. Multi-functional machine tool // CIRP Annals – Manufacturing Technology. – 2008. – Vol. 57, iss. 2. – P. 736–749. – DOI: 10.1016/j.cirp.2008.09.004. 2. Integration of production steps on a single equip- ment / V. Skeeba, V. Pushnin, I. Erohin, D. Kornev // Ma- terials and Manufacturing Processes. – 2015. – Vol. 30, iss. 12. – P. 1408–1411. – DOI: 10.1080/10426914.201 4.973595.