螺旋扁管换热器

螺旋扁管换热器是一种新型的管壳式换热器。螺旋扁管换热器比传统的管壳式换热器具有压降小 ,传热效率高 ,不易结垢易清洗 ,无折流板 ,无震动 ,成本低等一系列优点。     

螺旋扭曲扁管换热器传热与流阻性能试验研究

对4种不同结构的螺旋扭曲扁管换热器的管程和壳程传热与流阻性能进行了试验研究,并和采用圆管作为换热管的弓形折流板换热器进行了比较,根据试验数据回归出反映螺旋扭曲扁管换热器管程和壳程传热与流阻特性的关联式。研究结果表明,螺旋扭曲扁管换热器管程与壳程都有较好的强化传热性能,螺旋扭曲扁管的几何尺寸和流体Re对其管、壳程传热与流阻性能有重要影响。     

螺旋扁管换热器传热与阻力性能

对不同结构的螺旋扁管管内传热及流体阻力性能进行实验研究,并与光管比较,选出传热与流阻综合性能较好的管型。同时对2台螺旋扁管换热器及1台外螺纹螺旋扁管换热器进行壳程传热与流阻实验研究。根据实验结果给出了管、壳程传热膜系数与阻力系数的经验关联式。     

换热管缝隙腐蚀的失效分析

因缝隙腐蚀的孕育期较长且没有明显的预兆,缝隙腐蚀一般比较隐蔽,所以难以对其进行有效监测.结合换热器的结构和使用工况,通过材质分析、硬度测试、金相检验、能谱分析等理化检验方法对换热管的微观组织形貌、腐蚀产物等进行了分析讨论,找到换热管泄漏的原因.结果表明:换热器的换热管与管板的"胀焊并用"连接结构,导致缝隙中出现了"闭塞...     

换热器列管与管板焊接应力腐蚀裂纹的防治

据统计,化工设备发生的失效破坏中,近一半是应力腐蚀裂纹造成的,特别是在换热器列管与管板焊缝中,由于应力腐蚀裂纹而造成泄漏是一个普遍存在的问题。我公司在役换热器,特别是净化工区的换热器,列管与管板焊缝泄漏很常见。鉴于上述原因,我们对列管与管板焊缝易发生泄漏的原因进行了调查分析,并研究了换热器的制造和检修过程中的相应措施。1泄漏原因分析1．1泄漏点形态特征我公司组织设计、制造、检测部门有关技术人员对换热器列管与管板焊缝的泄漏点进行观察分析,结果发现这些泄漏点基本上都是裂纹引起的,其形态是稀松分布的网状…     

扁管结构对平行流冷凝器制冷剂侧性能的影响

平行流冷凝器是一种新型高效紧凑式换热器,其在家用空调器中的应用还存在一些问题,如压降太大等,本文使用Yang和Webb推荐的扁管侧经验传热系数及摩擦阻力关联式,采用数值模拟的方法,研究了家用空调器中平行流冷凝器多孔扁管结构对其传热及压降性能的影响。结果表明:适当减小平行流冷凝器的扁管内孔高度、宽度、宽高比及扁管孔数,可提高其传热系数、增加压降。研究结果为家用空调器中平行流冷凝器多孔扁管参数的选取提供了理论依据。     

管板与壳程筒体焊接接头射线检测

固定管板式换热器的管板与壳程筒体间的连接结构较为特殊,通常焊后不进行无损检测。用户在使用中发现该连接处常会出现泄漏,带来安全隐患。为了确保连接处的焊接质量,提高设备的安全性,介绍了相关的检测方法。在换热管穿管前,将胶片贴在该连接的焊接接头外侧,将γ源插入管板中心管孔中,离管板一定的距离进行射线检测,所得到的底片能够清晰地展示该连接处的焊接接头质量。     

扭曲扁管在蒸发器中的运行特性实验研究

对扭曲扁管与普通直管在蒸发器工况下的传热、流动阻力和污垢特性进行了对比实验研究。实验采用45 mm×3 mm的普通直管和由同种直管制成的扭曲扁管,扭曲扁管导程St分别为450,550,650 mm。通过实验,研究了Re和St对各特性的影响。结果表明,在实验Re数条件下,管壁污垢热阻增长呈渐近线型特性,扭曲扁管渐近污垢热阻为直管的0.15—0.29倍,流动阻力系数为直管的1.48—1.63倍。实验还得出,实验扭曲扁管的强化传热作用随着St减小而增大,扭曲扁管的传热系数在洁净状态下为直管的1.29—1.51倍,在运行8 h后,由于扭曲扁管具有较强的抑垢作用,传热系数趋近为直管的1.96—2.79倍。     

新型高效螺旋扁管换热器的设计与应用

介绍了螺旋扁管换热器的传热强化原理,进行了该设备的传热计算和结构设计。其良好的传热及抗结垢性能适合于高粘度流体的换热要求。     

电化学腐蚀对翅片管换热器性能的影响

翅片管换热器的铜管与铝翅片之间容易发生电化学反应,在铝翅片表面形成一层三氧化二铝,增大换热器传热热阻,影响换热器乃至整个空调系统的性能。对翅片管换热器分别进行48 h和96 h的盐雾腐蚀实验,然后对腐蚀前后的实验样件测试其传热及压降特性,结果表明,翅片管蒸发器经盐雾腐蚀以后,其风阻变化在5 Pa以内,而换热量最多会降低12.5%,总的传热系数最多会减少16.6%,传热热阻最多会增加20%。     

Flow and heat transfer characteristics of finned tube with internal and external fins in air cooler for waste heat recovery of gas-fired boiler system

In this present study, attempts were made to investigate the flow and heat transfer characteristics of finned tube with internal fins and external fins by experiment and numerical simulation. The test finned tube was installed in a single smooth tube and formed a shell-and-tube heat exchanger. The experiments were conducted in heat transfer test system with hot air in the tube side and cold air in the shell side. Overall heat transfer coefficients were calculated and heat transfer coefficients in the tube side were determined. Three-dimension computation was performed to predict the flow and heat transfer performance in the finned tube. The effects of external fin height and pitch of the finned tube on shell-side flow and heat transfer were studied by numerical simulation. The numerical results agree well with the measurements. The maximum differences between the present numerical results and the experimental data are approximately 6.9% for heat transfer coefficient and 4.7% for friction factor, respectively. The velocity and temperature fields are obtained to discern the mechanisms of heat transfer enhancement. Numerical results indicate that the steady and spatially periodic growth and disruption of vortices occur in external fin to fin region.     

新型纵向流一体式翅片管换热性能数值模拟

为达到提高壳侧传热系数的同时又具有较低的压力损失的目的,提出了新型纵向流一体式翅片管。针对翅片与管壁夹角的变化影响传热效率的问题,根据有无翅片、翅片夹角的不同、翅片种类的不同,利用计算流体力学(CFD)软件建立了7种周期性单元流道,并对壳侧流场和传热场进行了三维数值模拟,分析了不同流速的介质在流道中的扰动、压降及温度变化。模拟结果表明,在所有的翅片管中翅片夹角为105°翅片管的换热系数最高,翅片夹角为105°翅片管换热系数约为光管的1.4—1.6倍,压降仅为横向掠过的圆形翅片管的0.018—0.15倍。翅片夹角为105°时,翅片管综合性能较优,对烟气换热器应用提出了数值保障。     

梯形和矩形纵肋管束特性研究及性能比较

研究得出梯形和矩形纵肋管束传热性能及流阻性能关系式,并着重分析两种纵助管束换热器的特性差异深入探讨了管束节距、肋高及厚度对传热和流阻性能的影响研究结果表明,即使同为纵助管束,由于肋片截面形式不同,其性能差异较大,换热程度相差-11％～34％,而流阻程度差距最高可达12倍梯形纵肋管束表现出更良好的低流阻特性和能量综合利用性能横向密排布置时,纵肋管束较光管管束具有更低的流阻特性和一定的传热增强作用,其中以梯形肋片更加明显     

三种内翅片管管内流动与换热特性

在恒热流边界条件下,对以空气为工质的分别带有3种不同纵向内翅片换热管的流动与换热特性进行了实验研究,实验管带有堵塞芯管.3种不同的纵向内翅片为：平直翅片、带有突起的翅片以及波纹形翅片.得出了所测参数范围内的换热与阻力的实验关系式.采用两种不同的标准对所测3根换热管的综合换热性能进行了评价,结果表明,带有波纹形内翅片的换热管在两种评价标准下均表现出了优异的综合换热性能.     

花瓣状翅片管气体换热器(一)——横向冲刷花瓣状翅片管的强化传热机理研究

以空气为介质横向冲刷花瓣状翅片管（包括单管与管束）进行强化传热与流阻性能实验研究,并对其传热强化机理进行分析,结果表明,花瓣状翅片管的非连续周向翅片具有极好的传热强化效果,在实验范围内（Ｒｅ＝１０３～２×１０４）,本文提出了横向冲刷花瓣状翅片管传热性能的计算方法与理论分析模型,其计算结果与实验值符合良好。     

菱形翅片管的强化传热特性

简要介绍了一种新型强化传热管－－菱形翅片管的结构和强化传热机理，并通过两组对比试验研究其强化传热特性。研究结果表明：菱形翅片管的三维翅片可以较大幅度提高换热器总传热系数和壳侧传热膜系数，对于对流和冷凝传热都有较好的强化效果。菱形翅片管加工成本较低，传热性能较好，在石油化工等行业推广应用前景广阔。     

花瓣状翅片管套管间润滑油强化传热性能

<正> 1 引言 润滑油在管外环隙间轴向流动时,由于流体粘度大,雷诺数小,一般为层流,光滑管的传热膜系数很低,在本实验范围,Re=300～1000,Pr≈200,油冷却时传热膜系数仅为240～360W/(m~2·℃)。本研究采用花瓣状翅片管强化环隙间润滑油的冷却传热,可有效地扩大传热表面积,并使高粘流体在翅片管三角齿形翅片间轴向绕流到达翅根部,翅间流动死角较小,在本实验范围内,以光坯管面积计的传热膜系数在较好的管参数时可达800～3500W/(m~2·℃)。花瓣状翅片管是对高粘流体较好的一种传热管型。     

Effect of annular fins on heat transfer of a horizontal immersed tube in bubbling fluidized beds

Experiments were conducted in a bubbling air-fluidized bed to investigate the effect of annular fins of constant thickness on heat transfer. Steady state time averaged local heat transfer coefficient measurements were made by the local thermal simulation technique in a cold bubbling fluidized bed (90 mm ID, 260 mm tall) with horizontally immersed tube initially with no fin and then with three fixed annular fins of constant thickness. Silica sand of mean particle diameter 307 μm and 200 μm were used as the bed materials. The superficial velocity of air was from minimum fluidization conditions, u_mf, to approximately 3 × u_mf. The results indicate that, although the heat transfer coefficient falls with the use of fins, the total heat transfer rises as a result of the greater surface area. Increasing the particle diameter reduces the heat transfer coefficient not only for unfinned horizontal tube but also for annular finned horizontal tube at the same conditions of fluidized bed. Based on the experimental data, correlations are proposed for predicting heat transfer coefficient from fluidized bed to horizontally immersed tubes with and without fins.     

封闭空间内纵向外翅片管结构参数对传热的影响

对封闭空间内的竖直纵向外翅片管在翅片长度、翅片夹角及基管壁温改变时的自然对流条件下的换热特性进行了三维数值研究。结果表明翅片管的单位质量散热量随翅片长度的增加而增大。在翅片长度一定时,其最大值大多出现在翅片夹角60°左右;在基管壁温升高时,对流占据比重出现极大值;在考虑翅片夹角对换热影响的基础上引入量纲1因子,依据65种算例结果拟合出竖直纵向外翅片管自然对流换热准则关系式,准则式与计算结果偏差平均为3.53%。     

填充多级相变材料的套管式储热器性能研究

提出一种填充三级相变材料的水平套管式储热器,并建立该储热器的综合性能评价指标,基于该指标数值预测和研究了分隔壁面、翅片布置和方向等参数对系统综合性能的影响。结果表明：分隔壁面对PCM的自然对流有明显的抑制作用,且相变温度越高,抑制效果越显著;相对于无翅片结构,在各级PCM中布置翅片的储热器的综合储热效率提高了约2.27倍;不同翅片布置方向下PCM液相率的变化可分为两个不同阶段,且均匀布置的翅片结构（Case2）具有较优的综合性能;各级PCM间熔化速率的不均匀性是制约系统整体储热性能的关键因素;Case5的翅片布置方式使各级PCM间熔化速率的均匀性明显改善,与Case2相比,其综合储热效率提高了28.30%。