Технология накопления тепла с помощью расплавленных солей позволяет повысить гибкость тепловых электростанций. Испаритель с расплавленной солью использует тепловую энергию соли для нагрева питающей воды котла до перегретого пара и является ключевым компонентом всей системы. Однако особые тепловые свойства расплавленной соли и сложная конструкция теплообменника приводят к неточностям при расчете теплопередачи существующими корреляционными моделями. Экспериментальные исследования теплообменников с расплавленной солью чрезвычайно затратны, а существующие численные методы моделирования трудно применимы для сопряженного расчета теплообмена между односторонним расплавленным солевым потоком и фазоизменяющейся рабочей средой. При заданных параметрах входной питательной воды путем задания распределения энтальпии вдоль потока был построен численный моделирующий теплообмен на стороне расплавленной соли, после чего по распределению тепловой нагрузки рассчитывались изменения энтальпии рабочей среды и корректировались сравнением с исходными значениями. После многократной итерации была достигнута точная расчетная модель процесса теплообмена в испарителе с расплавленной солью и исследованы эксплуатационные характеристики теплообменника. Результаты показывают, что при рабочем давлении 2 МПа скорость испарения рабочей среды постепенно увеличивается от состояния переохлажденной воды на входе до полного испарения; тепловая нагрузка у завершения испарения достигает 86 295,12 Вт/м², затем быстро снижается и стабилизируется приблизительно на уровне 5 000 Вт/м². В поточном сечении расплавленной соли наблюдается значительная температурная неоднородность с максимальным тепловым отклонением до 216%, которая смягчается при снижении температуры расплавленной соли на входе.

накопление тепла расплавленных солей;теплообменник;численное моделирование;характеристики теплопередачи