采用阶段更新策略加强结构进化的换热网络优化

针对换热网络优化中因种群多样性受限引起的易陷入局部最优解的问题,提出了采用阶段更新策略的强制进化随机游走算法。通过阶段性地随机生成最大步长和允许生成的最小换热量对种群个体更新,充分利用改进后整型变量的阶段性变化和个体进化过程中差解的复杂性增强结构进化能力,加大新结构与原始结构的差异性,保持种群活力和多样性,提高算法的全局搜索能力。并用算例验证了该策略加强结构进化能力的有效性,及换热网络优化中跳出局部最优解的优越性。     

常减压塔顶油气换热器换热效果分析及处理

综合分析了常减压蒸馏装置塔顶油气换热器换热效果下降的原因,并以中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司10 Mt/a蒸馏装置为例,阐述了优化换热效果的具体方案。针对原油性质评价、原油进电脱盐单元温度低于设计的实际情况,从换热器油气侧结垢、原油侧油泥沉积两方面进行原因分析,对脱前原油分支温度平衡调节、原油支线冲洗、换热器蒸汽吹扫、换热器高压水射流等方案进行对比,提出了大型换热器长周期运行的注意事项及针对换热效果下降的建议。     

天然气半贫液脱碳工艺换热网络优化

针对某装置天然气半贫液脱碳工艺中能量浪费的现状,利用模拟软件,对换热器及换热网络进行了分析,发现该工艺中的换热器传热有效度和火用效率均处于较低水平,且换热网络存在跨越夹点传热、公用工程设置不合理等问题.基于夹点分析的换热网络设计准则,对天然气半贫液脱碳单元换热网络进行了优化设计,优化后换热网络可节约热公用工程12855...     

基于模拟退火算法的换热网络双层优化方法

针对同时存在整型变量及连续变量两种变量形式的换热网络优化问题,提出一种基于模拟退火算法的双层优化方法,分别处理代表结构的整型变量及代表费用的连续变量优化。外层算法以经济费用目标作为判断换热网络结构优劣的标准,通过随机扰动产生试探结构,借助模拟退火机制逐步进化外层结构;内层算法以流股间匹配的换热量作为优化变量,采用模拟退火算法实现费用连续变量的优化,再反馈到外层的结构优化过程。两个具体算例证明:模拟退火算法应用于换热网络结构的整型变量优化可以找到较优换热网络结构,而双层优化方法可有效处理具有整型变量和连续变量两种变量形式的换热网络优化问题,取得较好的换热网络设计。     

炼油厂换热系统的结垢应引起重视

<正> 炼油厂的常减压单元,原油在进入加热炉之前,要与常减压的侧线油、催化油浆、减压渣油等热流体换热,升温到350℃。原油经换热以后的温度越高,说明换热效率高,能量消耗少,有利于提高产量和经济效益。然而,由于换热流体在换热器内结垢,使换热效率大大降低,换后温度严重下降,     

钉头管套管换热器对流换热的数值模拟

为了获得换热器中强化换热管对换热性能的综合影响,运用FLUENT软件,采用三维模型和k-ε模型对钉头管和光管套管换热器进行了数值模拟,分别模拟了该两种套管换热器在湍流情况下的换热性能。数值计算结果表明,在相同流动条件下,钉头管换热器比光管换热器总传热系数可提高约88%。     

U形管式换热器换热管排列形式选择

根据U形管式换热器中换热管采用正三角形与正方形两种布管方式分别适用于不同工况的情况,分析了换热管不同的排列形式对换热器制造成本及换热效率的影响,指出当换热管采用正三角形布管时,选择30°正三角形排列形式的结构,能够减少换热器的制造成本,并且可以提高换热效率,而当换热管采用正方形布管时,为了提高换热效率,应选择45°转角正方形排列形式的结构。     

基于专家系统与遗传算法的有分流换热网络的最优综合

提出了基于专家系统的网络有分流的超结构模型及换热器网络同步最优综合设计的方法，先通过专家系统确定物流的分流及匹配禁止情况，在此基础上建立了网络有分流的超结构模型再用遗传算法对上述模型进行求解，最后用分解协地对网络结构和匹配单元同时进行优化，该法不仅能自动地合成有分充的换热网络的是优流程结构，且能同时满足网络的各种工艺限制条件，并通过某个换热网络的最优合成设计，说明本方法的有效性和应用前景。     

换热网络的解析解及其精度的改进

在换热网络解析解的计算方法基础上,综合考虑了换热网络中流股物性变化和换热器性能的变化,提出了换热网络解析解精度的改进方法,此方法采用内外双层迭代算法,比较计算了不同结构换热网络.实验结果表明,改进的解析解能有效地提高换热网络的计算精度,并且计算速度下降.     

大型石墨列管换热器换热管装配技术及问题处理

石墨换热器分为块孔式换热器和列管式换热器。列管换热器的优点是若出现泄漏,能够很快查找到具体位置;缺点是管子强度和刚度都比较低,特别是?32/?22、长度6 m的换热管,换热管与管板的组装过程难度比较大。文章通过对不透性石墨列管换热器换热管装配原理进行分析,并结合实际工作中遇到的石墨换热管与折流板装配问题及换热管与管板粘接问题的处理经验,对石墨换热管与管板装配问题的处理方法进行了探讨,总结了石墨换热管装配中产生问题的原因及排除方法。     

污垢对换热器传热性能影响

采用     

热管传热性能对小型热管换热器散热效能影响

在零重力辅助下,小热管热阻是小型热管换热器散热效能的重要影响因素之一。基于集总参数法对于换热器系统数值计算的高效性思想,建立了热管、热管换热器的集总参数模型。对同一热管换热器选用不同传热性能的热管,在不同传热温差和流体质量流速下,就其散热效能进行了数值计算。计算结果表明,在零重力辅助下,热管换热器管内热阻存在一临界值Rcri。当热阻RHP≤Rcri时,管外热阻起主导作用,热管换热器的散热效能εh几乎不随热管管内热阻的值而变化。     

管式换热器的优化设计

针对管式换热器设计过程中几何关系的多自变量约束难题,提出了以管长、折流板间距与壳外径之比、管间距与管外径之比三个设计变量作为优化判据。将初投资额与年运转费用作为寻优目标函数,采用复合形电算法求解,避免了求导数复杂的数学运算。实例优化计算结果与常规计算结果的比较表明,优化设计可使管式换热器在满足给定约束条件下,节约２５ ％ 以上换热面积,提高管程和壳程的流速,从而提高传热系数,最终得到操作、能耗和投资等方面的最佳经济结构。     

大型轧制焊接板壳式换热器的研制

新研制的大型轧制焊接板壳式换热器集板式换热器和管壳式换热器的优点于一体 ,既保留了前者高效传热的特点 ,又继承了后者压力壳承压能力高和密封性好的长处 ,增强了对炼油工艺的适用性。这种板壳式换热器的结构研究主要针对板程和壳程的结构形式 ,管板的分析计算以及板束与壳体热膨胀差的平衡。较长板片的连续压制成型和薄板片间的焊接是制造该换热器的关键技术。这种换热器比立管式换热器的传热效率高 2～ 4倍 ,占地面积减少 50 %以上 ,每年节省加热炉燃油费、电费等约 35万元 ,操作费约 76万元     

油介质作用下旋流管式换热器强化传热试验

以单相机油为介质 ,固定水的流速及两侧的进口温度不变 ,通过改变机油的流速来测定不同工况时油的出口温度的方法对光滑管、W形及勺形旋流管式三种换热器的传热及流动阻力性能的影响进行了试验研究 ,得到换热器的传热准则关联式和压降随流速变化的流阻关联式 ,为以油为加热和冷却介质的换热器的设计及改造提供了理论依据。由试验结果知 ,W形及勺形旋流管式换热器的传热性能明显优于光滑管式换热器 ,低流速时又以W形旋流管式换热器为最优。如果以油为工作介质 ,宜采用W形旋流管式换热器。旋流管式换热器是高效换热和节能的新技术产品 ,可广泛用于石油化工、动力、车辆等工业生产领域。     

梯式折流板换热器构想

梯式折流板是模仿双分流楼梯的结构设计而成,其内流体如上下楼梯依次通过斜面段和转弯的弓形平面段进入另一层斜面,从换热器的一端流至另一端.流体是在倾斜和旋转两种运动下冲刷管束,克服了弓形折流板换热器中存在流动死角等缺点,且比螺旋折流板的制造工艺简单.     

高热通量换热器在炼厂的工业应用

叙述了高热能量换热器的工作原理和性能特点及其在沧州炼油厂2套催化裂化装置上应用，结果表明，热通量约为普通光管换热器的2倍，具有传热效率高、设备投资少、占地面积小、适用范围广的优点。     

不同材质换热管内流体诱导振动阻垢技术研究

采用CaCO3饱和溶液作换热介质 ,对常规碳钢和不锈钢制作的光管换热管和内置圆珠构件换热管开展了防止污垢沉积的实验研究。实验研究结果表明 :(1)换热管内置圆珠构件使管内流体出现卡曼涡街现象 ,增加流体湍流度 ,破坏了壁面附近的层流层 ,可限制污垢在壁面沉积 ;(2 )内置的弹性珠构件在流体带动下不断与邻近管壁碰撞、冲刷 ,诱导流体振动使沉积在管内壁的污垢自行脱落 ,具有自清洁效果 ;(3)内置弹性珠对碳钢和不锈钢具有相同的阻垢效果     

高温热管换热器优化设计

在离散型设计的基础上 ,提出了合理的高温热管换热器优化设计计算模型———分步计算方法 ,并通过实际算例分析了这种计算方法的合理性 ,为高温热管换热器的推广应用奠定了一定的理论基础。     

纵流式换热器壳程层流流动与传热的数值模拟

采用计算流体力学和数值传热学方法 ,对纵流式换热器的运行工况进行简化和假设 ,建立了壳程层流流动与传热的数学模型。为改进收敛性和提高计算精度 ,用算子分裂法和二阶时间精度离散格式等改进算法 ,用三维等参单元导出了离散化非线性控制方程组 ,编制了数值模拟程序。对纵流式换热器壳程的流场和温度场进行了数值模拟研究 ,得到换热器内流体流动状态和热流分布 ,并分析了支撑结构的参数变化对流体流动和传热的影响。数值计算结果和实验数据吻合较好 ,该模型能有效地模拟纵流式换热器壳程流动与传热特性