我院热管技术被载入国家重大科技成果精选集

为了向国庆四十周年献礼,国家科委组织选编了《中华人民共和国1979～1989年重大科技成果精选集》,该精选集共载入十年来在全国有重大影响的应用科技成果500项,我院曾荣获国家科技进步二等奖的科研成果“碳钢—水热管和换热器及其在余热回收中的应用”也被载入精选集。我院在七十年代中期即开始了热管技术的研究,先后建立了国内第一台可调倾角式热管试验台、大型单管试验台、分离式热管试验台等各类测试检验装置。经过不断努力,通过合作攻克了热管制造技术和碳钢—水热管相容性问题等技术难关,先后研制成功了碳钢—水热     

碳钢在高温高纯水中腐蚀与成膜规律研究

本文从理论上分析了碳钢在高温高纯水中的腐蚀机理,推导了碳钢在高温高纯水中的腐蚀与成膜规律。并用失重法等实验验证了这一规律的存在。本文还应用表面测试技术,研究了碳钢表面膜组成的变化规律。结果对了解碳钢——水热管的内部腐蚀规律、制定解决碳钢——水热管相容性措施提供了依据。     

苯烃化装置加热炉热管空气预热器

介绍了碳钢 -水重力式热管的工作原理 ,论述了该热管空气预热器在苯烃化装置加热炉余热回收中的应用。在设计中考虑了保证钢 -水热管可靠性使用的措施     

热管技术在工业中的研究开发与应用

分析了热管技术在工业中应用的优越性,着重介绍了本单位热管技术在工业中研究开发的应用实例,主要为以碳钢－水热管技术为代表的热管空气预热器,热管废热锅炉等热管式余热回收节能环保装置,以液态金属热管技术为代表的高温热管热风炉,高温热管取热器热管式工业过程设备以及工业过程中的关键设备－“无限逼近”最适宜反应温度的热管化学反应器。     

热管技术在硫酸生产余热回收中的应用

在150kt/a一转一吸制酸系统,采用碳钢—水热管锅炉回收转化工序出口的SO_3气体的中温位余热。烟气从300℃降温至250℃,蒸汽产率为1.3t/h,压力为0.7MPa。锅炉立式放置,整体插入烟道。热管可单根拆卸,独立置换。烟箱与汽包间实行双重密封,以确保水汽不漏入系统。该锅炉结构紧凑,操作简便,安全可靠。投资回收期为16个月。     

烧碱锅烟道气余热回收

本文从试验角度提出了碳钢——水重力热管应用于烧碱锅烟道气回收余热加热工艺空气的可能性;介绍了热管换热器的基本结构、性能和特点;热管换热器用于烧碱烟道气回收余热的试验数据及综合分析;对大型热管换热器的设计提出了初步设想.     

碳钢—水重力式热管在QY16—7余热锅炉中的应用

碳钢－水重力式热管是一种新型的具有高导热性水重力式的传热元件,首次在ＱＹ１６－７余热锅炉上使用便收到了理想的效果,深受用户欢迎,实践证明：翅片热管在某些方面显示了很多优点,是其它换热元件无法比拟的,很有发展前途,值得大力推广。     

多壁碳纳米管-水纳米流体导热机理及重力热管实验研究

在考虑了纳米层的情况下对原有的Xue导热模型进行改进,研究多壁碳纳米管-水纳米流体的热传导性能,推导出纳米流体导热公式并将纳米流体运用到碳钢重力热管中,在不同质量分数下对单管传热进行实验研究。结果表明纳米层的存在提高了有效热导率;在相同条件下质量分数2%的多壁碳纳米管-水纳米流体重力热管传热性能最好,传热系数比普通水重力热管最大提高了40%。     

多壁碳纳米管-水纳米流体导热机理及重力热管实验研究

在考虑了纳米层的情况下对原有的Xue导热模型进行改进,研究多壁碳纳米管-水纳米流体的热传导性能,推导出纳米流体导热公式并将纳米流体运用到碳钢重力热管中,在不同质量分数下对单管传热进行实验研究。结果表明纳米层的存在提高了有效热导率;在相同条件下质量分数2%的多壁碳纳米管-水纳米流体重力热管传热性能最好,传热系数比普通水重力热管最大提高了40%。     

热管内部强化传热安全及寿命的研究

介绍了利用分流管结构强化碳钢－水热虹吸管内部传热的试验研究,不同充钠量下,高温钠热管中钠－水反应的试验研究和低合金钢－碱金属热虹吸管相容性及寿命的研究。在试验研究的基础上,又相继开发了一系列热管设备,如高含尘气体下的大型热管蒸汽发生器、燃煤高温热管热风炉以及高温高热流密度下的分离式热管取热器,从而反映了近年来热管技术研究开发的一些进展情况。     

银山热管蒸汽发生器特点与SO_3中温位热回收

截面呈椭圆形的挠性管板蒸汽发生器是银山热管蒸汽发生器的主要特点,热管为碳钢-水重力式。介绍其结构、主要设计参数、运行情况,并进行经济兮析。指出在4～20万t/a硫酸装置中回收SO_3中温位热时。均可只用一台该设备,价格低、经济效益好。     

吸收式制冷系统的热管换热器

用于吸收式制冷系统的热管换热器的优点 ,是用热管换热器的氨锅炉代替氨吸收式制冷系统中的蒸馏塔 ,其设备结构简单 ,材料消耗少 ,制造费用低 ;采用了新研制的“水 -碳钢”热管 ,成本低 ,寿命长 ,制造方便 ,传热效率高 ,用于废气的余热回收的等温性高 ,热损失少 ;可用废气余热作热源 ,回收工业废气中的低品位热 ,节省能源 ,具有较好的社会效益和经济效益     

我国热管换热器的节能效果及研究进展

热管是一种高效传热元件。国外热管换热器的应用开始于六十年代末期。我国于1980年研制出第一台热管换热器在南京运转成功。经过几年来的不断改进,目前国内这一技术已日趋完善,特别是水一碳钢热管换热器的应用已进入世界先进行列。     

无吸液芯径向热管的传热机理

研究了无吸液芯径向热管的传热机理,由可视化实验推测其换热机理为液体沸腾换热和蒸汽对流换热,在碳钢-水径向热管实验中,所测管壁温度分布证实了以上推测的机理,由实验数据计算沸腾换热量,蒸汽对流换热系数随其流速变化而不断改变,推导出对流换热系数表达式。将换热系数表达式导入计算中,做为传热边界条件,模拟管壁温度以及蒸汽温度和流速。管壁温的计算结果与实验所测值能很好的吻合,这进一步验证了无吸液芯径向热管的传热机理。     

片状二氧化钛纳米颗粒对热管及热管散热器工作性能的影响

利用水热法制备片状二氧化钛纳米颗粒,两步法制备片状二氧化钛/水纳米流体。制作了外径为6mm和长度为200mm的充有片状二氧化钛/水纳米流体热管,组装了一个具有2根热管和20片翅片的热管散热器,探讨了片状二氧化钛纳米颗粒对热管及其散热器工作性能的影响。结果发现二氧化钛纳米流体热管的温差明显地小于水热管的。在加热系统温度为50～80℃范围内,片状二氧化钛纳米流体热管的热阻比水热管热阻降低了14.0%～35.9%。考察热管散热器发现片状二氧化钛/水纳米流体热管散热器的翅片表面温度高于水热管翅片上的表面温度,末端翅片散热量比水热管翅片散热量增强31.3%～46.6%。     

SiO_2-DW纳米流体重力热管传热性能试验研究

采用超声波细胞破碎仪制备了不同质量分数的SiO2-DW纳米流体,并以SiO2-DW纳米流体为工质在碳钢重力热管中进行了传热性能试验研究。结果表明,工质为质量分数1%SiO2-DW纳米流体的重力热管总传热系数比去离子水高5.6%~9.6%,传热性能增强。纳米流体热管平稳运行时,管壁温度低,分布平缓。以质量分数1%的SiO2-DW纳米流体为工质的重力热管换热器,总换热系数较普通水工质热管换热器提高1.63%~1.70%。     

ND钢热管寿命试验及与碳钢热管对比实验研究

ＮＤ钢管是一种新的耐酸腐蚀性能较好的材料，可以用于锅炉低温段空气预热器，而用作为热管的管材，其与工质的相容性，使用寿命等问题还没有见到报道．本实验研究了ＮＤ钢热管的寿命及相容性问题，并与普通碳钢热管的性能及寿命作了对比实验，为ＮＤ钢应用于热管积累了经验和第一手资料，为设计提供了依据．     

蒸汽伴热管开裂失效分析

某沿海石油化工公司不锈钢蒸汽伴热管道在碳钢固定扎带部位发生开裂失效.通过对失效件进行宏观检查、无损检测、材料理化性能检验和断口扫描电镜及能谱分析,结果表明:伴热管失效的原因为氯化物应力腐蚀开裂.建议蒸汽伴热管应与主管材质相同,主管线与伴热管固定时采用的绑扎材料应与主管及伴热管材质相同;提高保温层包覆质量,防止硅酸铝纤维...     

螺旋槽重力热管强化传热实验研究

为了提高重力热管的传热能力,用螺旋槽表面结构来强化重力热管传热,并以水为工质进行了传热特性实验研究。自制热电偶和热管并搭建实验设备,改变加热功率,测得在不同的蒸汽温度下的热管壁温。实验结果表明:以管内等效对流换热系数为评价指标,与普通重力热管相比,螺旋槽重力热管的对流换热系数提高了10%—23%,其中槽深和螺距对传热有很大的影响。     

搪瓷热管的耐腐蚀实验研究

根据实验对比碳钢、不锈钢和搪瓷涂层的耐腐蚀性能,说明利用搪瓷的表面技术制作热管在改进空气预热器方面有良好的应用前景.