降膜蒸发器的研究进展

降膜蒸发器广泛应用在现代工业的各个领域,其优化设计和高效应用对于节能和环保具有重要意义。本文分析了降膜蒸发器基本原理及特点,综述了国内外降膜蒸发器流动与传热特性、布膜及强化传热的研究情况,在此基础上,将扭曲扁管强化传热技术引入降膜蒸发器,并对降膜蒸发器的进一步研究指出方向。     

新型蒸发器对中药大黄溶液浓缩性能的研究

介绍导形竖板降膜蒸发器的结构、工作原理和优点等。采用中药大黄溶液为实验介质，研究了传热性、结垢性和起泡性。阐述了该蒸发器在浓缩中药大黄方面良好的传热和防除垢性能。     

降膜蒸发器液膜流动对传热性能的影响

本实验系统是基于工业设备降膜蒸发器运行装置的一个多管束降膜实验模型。该实验系统的建立可分析计算不同液膜流动状态下换热管的流量与液膜雷诺数、液膜厚度、布液盘小孔流速、导流管窗口流速、布液盘计算液位高度、导流管计算液位高度之间的关系曲线等,通过实验得到的最佳参数可用来改善降膜蒸发器装置中的液膜分布和传热性能,以防止换热管结焦现象。因此该实验系统的设计,对深入研究降膜式蒸发器具有十分重要的意义。     

三效降膜管式蒸发器冷凝膜传热计算与分析

以浓缩设备三效降膜管式蒸发器为研究对象,建立了计算蒸气侧冷凝传热参数的数学模型,讨论了蒸气工作压力,温差△T等因素对传热性能的影响。提出了提高蒸气侧传热性能的方法,经现场调试,提高传热效果明显。     

影响布液装置结构与设计的物性孔流系数模型

液体在重力作用下从布液装置向换热管内壁呈膜状流动的现象即为降膜流动,其成膜效果直接影响降膜蒸发器的传热性能,合理的布液装置结构与设计是决定降膜流动成膜效果的重要因素。当液体流量一定时,影响布液装置结构与设计是不同物性孔流系数。因此,建立降膜流动实验平台对布液装置进行研究,拟合不同物性下孔流系数C及成膜效果最佳的孔流系数范围,在此范围内设计布液装置结构与尺寸。结果表明:乙二醇物料小孔孔流系数C_(01)范围是0.718~0.754,布膜器开口孔流系数C_(02)范围是0.905~0.951,通过建立孔流系数C模型及范围,为工业乙二醇装置降膜蒸发器设计提供了重要的理论依据。     

基于分布参数模型的水平管式降膜蒸发器模拟

建立水平管式降膜蒸发器蒸发换热的分布参数模型,考虑换热性能沿管子轴向、管排方向的变化,以及传热管发生干斑现象时对降膜蒸发的影响。对一降膜蒸发器的性能进行模拟分析,并考察管束布置、制冷剂液膜质量流量、管程布置以及满液位置对降膜蒸发器性能的影响。结果表明,计算结果和试验结果吻合良好,通过合理的设计管排方式和满液位置,可以减少或避免干斑现象的发生,提高降膜蒸发器性能。     

水平管束低压降膜蒸发换热特性研究

本文主要对水平管在较低压力的降膜蒸发进行研究,设计了滴淋降膜蒸发试验台,以去离子水为工质,在不同的喷淋流量、温度和压力下,对水平管束进行降膜蒸发传热实验。试验结果表明,在较低过冷度下,管外换热系数和总传热系数随着喷淋流量的增大变化不明显。当过冷度增加时,管外换热系数和总传热系数变小,但随着喷淋流量的增大而明显增大。换热系数随过冷度下降而增加,过冷度为零时,换热系数最大。此外,蒸发器水流量对换热几乎没有影响。     

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。     

一种吸收式机组液体分布装置研究

吸收式机组以水和溴化锂作为工质可以有效利用低势热能而节约高品位的电能,已经逐渐成为一项重要的节能技术。吸收器的传热传质好坏对吸收式机组的总体性能有重要的影响,而传热传质的效果主要受传热管表面的液体降膜好坏影响。液体分布器是实现吸收器内液体降膜的主要部件。本文对一种垂直降膜吸收器的液体分布器进行了实验研究。对16和28的光管与强化换热管表面进行了降膜实验。所研制出的液体分布器系列产品已经成功应用于垂直降膜式吸收式机组。     

制冷用水平管降膜蒸发器管束换热特性数值模拟

采用分布参数法建立水平管降膜蒸发器管束换热模型,模拟计算了水平管降膜蒸发器不同管程布置下换热管干斑分布和平均降膜因子,并进行比较分析;并在下进上出的管程布置形式下研究了制冷剂流量、管间距、满液区排管数对蒸发器换热性能的影响。本文的研究为水平管降膜蒸发器的设计提供理论指导,促进其在制冷空调领域的推广应用。     

基于WinCC组态软件和S7-300 PLC的五效降膜蒸发器自动控制系统的设计

针对果汁行业中物料蒸发浓缩时传热效率高,受热时间短等特点,为了进一步提高节能降耗指标和生产效率,该文以某果汁厂的五效降膜蒸发器控制系统工程项目为背景,阐述了五效降膜蒸发器的工艺流程,进行了控制回路的设计,给出了控制系统的硬件集成方案,重点运用西门子组态软件WinCC和Step7 V5.5软件开发了蒸发器系统的工艺界面和下位机程序。该系统具有实时动态显示和操作功能,能够实现果汁厂蒸发浓缩的工艺流程再现,并能实现对现场设备的远程操作控制,减轻了劳动强度,提高了生产效率。     

负压下热管管外降膜蒸发的换热特性研究

热管作为一种高效的传热方式,以其优良的传热性能在工业生产的不同领域中得到了广泛应用.根据流体边界层理论,研究了负压下热管管外降膜蒸发过程中速度边界层和热边界层的形成规律,给出了速度边界层和热边界层厚度的计算函数.在此基础上得到了该模型下热管管外降膜蒸发换热系数的计算方法,推导出相关的计算公式.分析了真空度、喷淋负荷以及传热温差等对热管管外降膜蒸发传热性能的影响,为热管在负压下管外降膜蒸发的工程应用和研究提供了指导.     

绕管式换热器壳侧液体降膜流传热特性分析北大核心CSCD

为研究绕管式换热器壳侧传热特性,建立了以丙烷为模拟工质的三维液体降膜流传热模型,进行了不同流动工况下液体降膜流的传热数值模拟,分析了雷诺数、液相入口温度、换热管壁温、壳侧工作压力对绕管式换热器传热性能的影响。结果表明,流动工况对绕管式换热器的传热性能有显著影响;对于液体降膜流,传热膜系数随着雷诺数增大而增大,同时相同雷诺数时,随着换热管管层下降传热膜系数逐减减小;当液相入口温度升高时,传热膜系数增大,液相入口温度升高0.2 K时,平均传热膜系数升高约15%;当管壁温度与饱和温度间的温差较小时,升高管壁温度传热膜系数有明显增加,当管壁温度与饱和温度温差较大时,传热膜系数变化不显著。对于丙烷,工作压力增大时,液体降膜流的传热膜系数减小,当工作压力从0.2 MPa增大到0.3 MPa时,传热膜系数降低10%~15%,当工作压力从0.3 MPa增大到0.4 MPa时,传热膜系数降低约5%。所得结果可为绕管式换热器工艺设计提供参考。     

波纹管换热器传热性能实验的教研启示

对波纹管管束的管程和壳程压降、流阻、努塞尔特数及综合性能进行了实验研究,且给出实验结论,并由此提出了通常的实验研究与实验教学思路。实验结果表明:在流量相同条件下,波纹管的压降、流阻、努塞尔特数均高于光管,但综合性能指标显著高于光管,说明波纹管是一种高效强化传热元件。     

管侧流量分布均匀性对水平管降膜蒸发器换热的影响

研究水平管降膜蒸发器的管侧物流分配对总换热性能的影响,建立水平管降膜蒸发器水侧流动的湍流数学模型,并借助计算流体力学软件,对额定负荷为600 kW的水平管降膜蒸发器进行水侧速度场及压力场的模拟计算.计算结果表明,水侧的流量分配存在着严重的不均匀,从而产生不均匀的压力场,进而增大干斑的产生比例,恶化了传热.经过计算,流量...     

几种换热管强化传热性能实验分析与比较

选择光管、螺纹管、波纹管换热器进行传热性能实验。实验结果表明波纹管换热器的总传热系数最大，其次是螺纹管，最小是光管；螺纹管的管内(热侧)压降最大，其次是波纹管，最小是光管；管外(冷侧)三种管型压降相差不大。最后确定波纹管为此次换热器改造的管型。     

内插件型波纹管强化传热及CFD分析

波纹管是换热器中不可缺少的换热元件,设计出一种内插件正弦型双层波纹管,利用Fluent对正弦型单双层波纹管湍流时流场变化,结构参数对传热性能的影响进行数值模拟。通过CFD-Post模块得出,双层波纹管最高流速较单层波纹管提高10.5%。在Re=8345时,双层波纹管有效换热系数较单层波纹管提升1.5%。通过对双层波纹管传热的综合性能评价可知,在Re=4552时,双层波纹管的综合换热性能评价(PEC)最优,PEC达到1.9。     

小型两相热虹吸环的散热性能试验研究

对一种用于微电子产品散热的小型两相热虹吸环进行性能测试,这种散热元件将微电子产品产生的高热流密度传到外界.实验表明该小型两相热虹吸环性能优异,在传热在142W时蒸发器平均温度84.3℃,热阻为0.077℃/W.启动性能好,在室温为21℃、蒸发器平均温度为38.3℃时启动.     

液氮蒸发器余热回收系统设计

液氮蒸发器余热回收系统是针对国内油气田开采现场余热回收利用率低这一现状,而开发与液氮泵车配合使用的系统。系统运用PLC控制技术对温度进行控制,对系统实现动态监控,进而实现对整个余热回收系统热量的控制。根据传热平衡方程,对液氮蒸发器的传热特性、静态增益等性能进行研究,得到液氮蒸发器在传热过程中的基本规律,制定液氮蒸发器余热回收控制系统的实验方案。热回收式液氮蒸发技术在该系统中的成功运用,提高系统的可靠性和延长使用寿命。     

再循环蒸发器制冷系统的实验研究

基于热虹吸原理的再循环蒸发器,以增大制冷剂流速为主要的强化换热手段;从而改善蒸发器的换热,增大传热系数,提高效率.对不同工况下的再循环制冷系统作了性能实验研究,初步掌握了其工作特性.在低温工况下,再循环蒸发器比普通蒸发器有更佳的传热特性与传热效率,且不增加附加能耗.