污水换热器性能测试与分析

对污水源热泵系统中污水换热器进行了现场测试,依据测试数据分析污水换热器换热量、传热系数的衰减规律。依据测试数据和理论计算分析了污水换热器内污水侧对流换热热阻和污垢热阻的变化规律,以及各热阻在总热阻中的所占比例。结果表明:洁净的污水换热器投入运行225h后,实际换热量为初始值的43.8%;实际传热系数为440W/(m2.℃),为初始值的46.3%;污水侧对流换热热阻占总热阻的60%,污垢热阻占总热阻的20%。提高污水换热器换热效率,保持污水换热器换热量的稳定应从降低污水侧对流换热热阻着手。     

换热设备污垢形成机理及防垢措施研究

污垢对换热器的危害很大,需积极地预防和清除.简述了污垢的类型,污垢的形成机理,建立研究污垢的模型,给出了污垢热阻的监测技术及防垢的措施.     

冷水机组冷凝器水侧污垢热阻试验研究

针对不同规范给出的污垢热阻值相差较大的问题 ,对冷水机组冷凝器水侧含有微生物的河水和含有细小泥沙的冷却水两类污垢热阻进行了试验研究。试验结果表明 :含有微生物的冷却水产生的污垢热阻较大 ,约为 1× 10 -4～ 2×10 -4m2 ·℃ /W。当冷却水中含有细小泥沙时不但没有使传热恶化 ,反而有一定的强化传热效果。因此 ,冷水机组冷凝器水侧污垢热阻的研究、检测和控制的重点应针对含有微生物的冷却水进行     

污垢对换热器壳程压降的影响分析

随着污垢在传热表面上积聚,换热器流道表面的粗糙度增加,摩擦系数增大,并且流体的流通截面积减小,引起流体流速增加,压力降增大。建立了换热器壳程单元流道模型,对计及污垢影响下的壳程压降进行了试探性的分析及讨论,研究并确定了换热器污垢影响最小化因素,为设计、操作换热器时降低污垢带来的影响提供理论依据。     

压缩机套管式水冷器的在线清洗

简述了换热器污垢的危害性，介绍了套管式换热器管间污垢循环流态化在线清洗装置的基本构成、工作原理和应用情况。     

强化传热管的滚压加工

在列管换热器中,将换热管管壁加工出螺纹槽或横纹槽(图1),是强化其传热效率的有效途径。然而,目前换热器的生产厂家,只能购到光管,若要使用高效的螺纹槽管或横纹槽管,必须自行轧制生产。但现有的轧制机械复杂,给一些中、小型企业的自行轧制带来很大困难,因而限制了这类管型的推广使用。我们在不损伤原管材使用性能的基础上,按滚压加工方法设计了轧槽管机头,能方便地利用现有机械设备,加工出所需的螺纹槽管和横纹槽管。     

地埋管热响应测试及数据分析方法

对上海某商务楼垂直地埋管换热器进行热响应测试,该商务楼占地面积大,在相隔300m两个地块分别钻三口测试井.本测试的特点是:地埋管换热器有效换热深度大,测试内容包括单U型及双U型地埋管,根据测试要求设定不同的循环流速.采用一维线热源模型对测试数据进行科学严谨的分析,本文将给出计算土壤导热系数、垂直地埋管换热器传热热阻及确定单位井深换热量方法.试验数据具有很强的对比性并能验证测试准确度.测试结果表明,该测试点的土壤导热系数为1.84～1.94 W/(m·K);相同埋管形式与管径地埋管换热器,传热热阻相同.本测试中双U型φ32埋管热阻大于双U型φ25热阻,单U型φ32型埋管热阻最大.应用线热源模整理出计算给定进水温度下的单位井深换热量公式,并计算出不同埋管形式及循环水流量下的单位井深换热量.     

换热管内污水湍流流动沿程阻力特性研究

针对污垢沉积引起换热管阻力变化的问题,建立了换热管内污水流动阻力变化的数学模型.本文提出管内污水流动的沿程阻力系数为洁净状态下换热管内污水的初始流速和时间的函数模型。基于此模型,通过理论推导获得了换热管内污水流动的沿程阻力系数表达式,分析了不同流动状态下沿程阻力系数的影响因素。通过试验获得了换热管污染后管内沿程阻力系数的半经验公式。结果表明:在考虑污垢底层影响时,管内污水流动的沿程阻力系数与洁净状态下管内污水初始流速和运行时间有关;该关系可用粘性底层的厚度和污垢厚度来表示。     

氟塑料(FS-46)换热器——传热性能试验与评价

符号说明a 热扩散系数 m～2/sAi 以管子内径计算的传热面积 m～2A_o 以管子外径计算的传热面积 m～2A_m 以管子中径计算的传热面积 m～2C 常数C_p 流体的比热 kcal/(kg·℃)K_o 以A。计算的传热系数 kcal/(h·m～2·℃)m 指数n 指数Q 换热器的传热量 kcal/hR_i 管程流体温度边界层的对流传热热阻与传热过程总热阻之比R_o 壳程流体温度边界层的对流传热热阻与传热过程总热阻之比R_w 管壁导热热阻与传热过程总热阻之比t_(il) 管程流体的进口温度℃t_(ol) 壳程流体的进口温度℃V 管程或壳程流体的流量 m～2/hW_i 管程流体的流速 m/s     

波纹管换热管刚度计算模型研究

波纹管换热器管板的设计中,一般都是将波纹管简化为相应规格的光管来进行计算.然而波纹管不同于光管,波纹管的轴向刚度比光管的轴向刚度小得多,造成其对管板的支撑与光管有明显不同,最终波纹管换热器管板的设计计算结果存在着很大的不确定性.文中从波纹管刚度的计算方法入手,用有限元方法计算出波纹管换热管刚度值,进而分析了不同尺寸参数对于波纹管刚度的影响,并在此基础上建立针对工程上常用规格的波纹管刚度计算模型,经参数关联后,该模型具备了较佳的波纹管刚度预测能力,从而为波纹管换热器管板的强度计算提供方便.     

Enhanced tubing thermal performance for innovative MSF system

Existing MSF systems experience severe mechanical difficulties due to fouling deposited inside the bore of the condenser tubes. The idea of replacing smooth tubing with enhanced tubing is discussed for innovative design. Performance analysis between enhanced and plain tubes is investigated experimentally, using a simulated design test rig. The study is performed for corrugated and smooth resemblance aluminum-brass tubes of 1100 mm length and 23 mm bore. Pumping different coolants as steady transition/turbulent flow, fresh water and authentic brine are conducted to simulate actual environmental conditions. Three different flow velocities are examined: 0.1, 0.1645, and 0.2398 m/s. Comparing results of the brine with that of fresh water shows the effects of fouling on significantly lowering values of overall heat transfer coefficient versus time. The results confirm that the smooth tube has a greater fouling tendency than the corrugated tube. The effect of fouling is reduced as flow speed increases, and consequently, the asymptotic value of overall heat transfer coefficient U* increases. Values of U* for the enhanced tube are much higher than that of the smooth tube. The highest difference occurs at velocity 0.2398 m/s by a factor of about 1.5. Overall, by utilizing real brine, the results proved that heat performance of the employed corrugated tube is superior to the plain, over the studied time period, 140 hrs, and on the studied range of flow speeds.     

管壳式热交换器结垢故障虚拟感知方法

随着核电、石油化工等行业需求的增长以及工艺复杂程度的提升,其关键设备状态的安全监测缺少直接、实时、在线的监测手段,难以实现故障的准确诊断与预警。本文选取石化和核电行业关键设备管壳式热交换器作为研究对象,通过分析热交换器换热管外结垢机理及对换热性能影响,应用总传热系数建立换热效率、传热平均温差与结垢厚度间的表征关系,提出了一种管壳式热交换器结垢故障虚拟感知方法,利用热交换器的温度、压力、流量等高精度、易获取运行数据,实现热交换器结垢厚度在线准确感知。最后,通过在热态功能试验台架回路上采用高压容器试验件开展了测试验证。结果表明,基于总传热系数的热交换器结垢虚拟感知模型能够在30%误差范围内实现在管径2.2%以上的垢层厚度监测。     

U型垂直地埋管换热器性能的影响因素分析

为了了解不同的设计参数对于换热器性能的影响,本文通过建立流体力学三维模型模拟了管长60²00m的地埋管换热器性能。研究结果显示,流体进口温度、流体速度和初始地下温度都对换热器性能有显著的影响,考虑到热通量和压降2个因素,推荐流速为0.5m/s。回填物和土壤的密度及比热对性能的影响小于导热率的影响。文中开发了一个简单的数学模型用于预测回填物和土壤,比热和导热率以及热通量的影响,预测结果与CFD结果高度符合。当换热器的长度从60m增加到200m,热通量下降,影响半径也变小。     

Characteristics of cooling water fouling in a heat exchange system

This study investigated the efficiency of the physical water treatment method in preventing and controlling fouling accumulation on heat transfer surfaces in a laboratory heat exchange system with tap and artificial water. To investigate the fouling characteristics, an experimental test facility with a plate type heat exchange system was newly built, where cooling and hot water moved in opposite directions forming a counter-flow heat exchanger. The obtained fouling resistances were used to analyze the effects of the physical water treatment on fouling mitigation. Furthermore, the surface tension and pH values of water were also measured. This study compared the fouling characteristics of cooling water in the heat exchange system with and without the mitigation methods for various inlet velocities. In the presence of the electrode devices with a velocity of 0.5m/s, the fouling resistance was reduced by 79% compared to that in the absence of electrode devices.     

低压降高效换热器复合强化传热试验研究

大小孔折流板与圆弧波纹管都是近几年提出的降低换热器壳程压降和提高传热效果的结构元件。针对大小孔折流板和圆弧波纹管的特点,提出了将两者相结合的低压降高效换热器,并试验研究该换热器的流动和传热性能。结果表明,换热器具有较低的壳程压降和良好综合传热能力。与光管的普通弓形折流板换热器相比,相同流量下,大孔直径为φ26mm的圆弧切线波纹管与大小孔折流板复合结构换热器的壳程板间压降可降低64％,虽然孔径较大时壳程膜传热系数有所下降,但总传热系数有明显提高。若以单位压降的传热系数来评判,圆弧切线波纹管与大小孔折流板复合结构换热器的强化传热性能要远高于普通弓形折流板换热器,最高值可达普通弓形折流板换热器的2．87倍。     

换热管内微型液轮机研究

换热设备积垢热阻大,能耗高,换热设备污垢使中国工业生产蒙受的损失每年达百亿元以上。发明了换热管内微型液轮机用以实现换热设备在线除垢、防垢并强化传热。当管内液体流动时,液轮机自行运动。由于转子不断刷洗换热管,换热管内很难结垢;如果原有积垢,也可除垢;而且滞流边界层受到不断地扰动,强化了传热。工厂试验证明,换热管内微型液轮机在线除垢防垢效果好。该技术对节能有重要意义。介绍了换热管内微型液轮机的工作原理、转速特性、流阻特性及在线除垢工业试验。     

换热器污垢化学清洗方案分析研究

针对换热器污垢化学清洗进行分析与研究,提出一套适用于换热器在线清洗的整体思路。通过污垢检测分析、清洗剂配方的确定及在线清洗装置的设计,得到了具有实用价值的方案。     

R134a冷水机组用高效换热管的试验研究及应用

通过换热管测试台对A、B2种双侧强化蒸发管的换热性能进行了测试研究。研究结果显示：对于同一管型而言,在工况不变的情况下,管内流速在1．0-2．0m／s时,换热管的综合换热系数会随着管内水流速的增加而呈上升趋势：两者的综合换热系数与其外齿周向齿数和轴向齿数有很大关系,外内齿数多综合换热系数高：新开发的高效换热蒸发管-B比原仃的蒸发管-A换热性能高6．6％。通过采用新开发的高效蒸发管-B每年可为公司节省成本约256．6余万元。