管外沸腾蒸发器在红矾钠溶液浓缩中的应用

简述了管外沸腾式蒸发器的特性，介绍了和这外沸腾式蒸发器在四川某厂用于重铬酸钠溶液蒸发浓缩时的实际调试情况。调试完成后，设备能力超出设计能力，产品质量稳定为一级品。     

自然循环蒸发器沸腾段高度计算

自然循环蒸发器运行过程中易发生结垢堵塞,其主要原因是溶液在换热管中产生沸腾形成结晶垢,要避免换热管内沸腾现象发生,需保持换热管上方有一定液位高度,溶液在液柱静压作用下溶液沸点升高,从而抑制溶液沸腾。为计算出换热管外沸腾段高度,利用传热基本方程及热力学方程,从理论上推导出蒸发器沸腾段高度计算公式,并根据生产数据计算硝酸钠蒸发器沸腾段高度。沸腾段高度计算公式为蒸发器合理设计及操作提供了依据。     

管外沸腾蒸发器的沸腾层高度

由于隔膜法烧碱在浓缩时有食盐析出,所以常采用管外沸腾蒸发器以避免加热列管结垢。管外沸腾蒸发器的一个很重要的数据就是沸腾层高度。知道了它才可能了解到沸腾管所需高度和流体循环推动压头。过去,苏联p·E·列文教授曾对沸腾层高度作过推导。但在他的推导中,错误比较多。最主要的是:他以伯努利方程为推导基础,但此时沸腾层内流体的平均密度变化较大,伯努利方程已不再适用;他也没有能利用流体连续性方程而不恰当地引入外界输入热(“新型蒸发器”一书的译者王绍亭曾指出过该错误);此外尚有其它一些问题。所以列文所求得的公式是缺乏理论基础的。     

外热式管外沸腾自然循环蒸发器

提出一种适用于易结垢、粘度大的蒸发介质的改型外热式蒸发器——外热式管外沸腾自然循环蒸发器。在分析蒸发过程的基础上,给出了该设备的主要结构设计参数及计算方法。     

皂化废碱液蒸发浓缩技术的改进

分析了环己酮生产环己烷皂化废碱液焚烧排放烟气时有臭味及蒸发器列管严重结垢的原因和机理.对皂化废碱液蒸发浓缩技术进行了改进:将外加热式管内沸腾升膜蒸发器改造为外加热式管外沸腾强制循环蒸发器,并在皂化废碱液中添加蒸发助剂.实施后明显抑制了蒸发器列管结垢趋势,焚烧炉烟气臭气消除,运行周期达到1个月以上;清洗蒸发器时,只需用稀碱液和水循环清洗,避免了频繁打开蒸发器机械清洗.     

水平椭圆多孔管外降膜沸腾传热的研究

将椭圆截面多孔表面管用于强化水平管外喷淋式降膜沸腾传热过程,研究了强化传热机理,分析了各种因素对该传热过程的影响,并将实验数据拟合成数学关联式。实验结果表明,椭圆截面多孔表面管能够显著地提高水平管外喷淋式降膜沸腾传热性能。     

直列管束外沸腾传热数值模拟

为了研究蒸发器中管束绕流沸腾传热问题,建立了直列管束外流动、传热、传质数学模型,对微正压下矩形通道内的饱和沸腾过程进行了理论分析,通过数值计算考察了流速、内壁面温度及流体粘度对直列管束外沸腾传热特性的影响。结果表明:随着绕流流速增大,管外平均传热系数及总热通量均增大;随着料液粘度升高,管外平均传热系数和总热通量显著降低;随着加热温度升高,总热通量增大,而管外平均传热系数略微减小;当液相粘度较低时,提高入口流速可以强化传热,液相入口流速不宜低于0.2 m·s-1。     

双加热室自然循环蒸发器的试验研究

目前,为防止管壁结构的自然循环管外沸腾蒸发器存在着构结庞大复杂、传热系数不够理想、洗罐次数多,结晶分离需外加动力等缺点,为了降低能耗、简化设备结构、节省钢材和投资、提高设备利用率,我们对沸腾区在外部蒸发器的结构作了一些改进赏试,内容是基于非稳定平衡的原理以及合理利用蒸发器内部的循环动能这样两个方面,具体的说就是设计了一台有一对对称配置的加热室和切     

满液式蒸发器中螺旋扁管的池沸腾传热

对螺旋扁管在满液式蒸发器中的池沸腾传热进行了实验研究。螺旋扁管由外径为15.88 mm的圆形满蒸管加工而得,其外径、壁厚以及长度分别为19.50 mm×11.28 mm、1.09 mm和3310 mm。通过实验研究了管程Reynolds数Re_i、制冷剂饱和温度T_sat、管壁过热度T_sup以及热通量q_b对于池沸腾传热性能的影响。结果表明,随着Re_i、T_sat和q_b的增加,螺旋扁管满液式蒸发器以及原有满液式蒸发器的沸腾传热性能都随之增强,而随着T_sup的增加,两者的沸腾传热性能却呈下降趋势。同时,对装有两种满液式蒸发器的螺杆式冷水机组分别进行了测试,结果表明在换热量相同的条件下,螺旋扁管满液式蒸发器比原有蒸发器的总传热系数提高了15%左右,证明螺旋扁管满液式蒸发器在螺杆式冷水机组中的应用是可行的。     

蒸发器管内沸腾传热强化方法研究进展

管内沸腾传热广泛应用在化工、能源动力、制冷和空调行业中,为了强化蒸发器管内沸腾传热,以节约能源消耗和缩小换热设备尺寸,大量的管内沸腾强化传热方法被研究和应用。根据强化传热的实现方法,将各种强化方法分为换热管强化法、管内插入物法、添加剂法和管外辅助强化法。回顾了各种强化方法的研究进展,对其优缺点进行了总结,并对管内沸腾强化技术提出了展望。     

水平管强化池沸腾传热在水套炉中的应用分析

油气集输换热设备中,更多关注的是强化对流传热的研究和应用,而对于管外强化沸腾换热关注较少。在介绍池沸腾传热相关理论一般性原理的基础上,分析了影响池沸腾传热的主要因素。通过改良换热管外表面结构型式,在换热管表面形成凹凸或多孔的结构,这种结构下沸腾传热提高了一个数量级。选择合适的外界压力能够强化管外沸腾传热,提高了管外换热系数。最后讨论了池沸腾传热计算的有关问题。     

机械加工表面多孔管降膜沸腾传热的研究

本文报道了机械加工表面多孔管(JK-1管)水平管外降膜沸腾的传热性能及其分析.实验工质为R-113.结果表明:JK-1管降膜沸腾传热膜系数比其池式沸腾提高11—80%,比光滑管降膜沸腾提高1.7—5.2倍.通过分析,建立了一个预测值与实验值偏差在±8%以内的准则关联式.     

波纹管强化管内沸腾传热的试验研究

分别以煤油和水为工质,对不同流速情况下波纹管和光管的管内流动沸腾传热特性进行了试验研究。试验中采用套管式换热器,依靠管外的高温热水对管内工质加热使之沸腾。在不同流速下,根据试验测量的流量和温度等参数计算管内流动沸腾传热系数。结果表明:随着气相雷诺数的提高,传热系数随之提高;相对光管,波纹管对上升流动管内沸腾传热有明显的强化作用。根据试验结果给出了波纹管管内流动沸腾传热系数关联式。     

高分子中空纤维蒸发器传热过程分析

蒸发器广泛应用于化工、食品等行业,传统的金属管蒸发器由于其耐酸碱腐蚀性差、表面易结垢等弱点,一定程度上限制了其应用范围,而具有优良性能的高分子中空纤维管可有效解决这些问题,具有很好的应用前景。采用自制的高分子改性中空纤维管,制备出非金属换热器,并进行了蒸发传热实验。结果表明,高分子中空纤维蒸发器的性能与料液温度有密切关系,沸腾进料时蒸发器的传热系数、产水量和热量利用率均高于低温进料;传热热阻主要集中在管外蒸汽加热侧和管壁的导热性能,当沸腾进料时管壁热阻占总传热热阻的66%以上,而管内蒸发侧传热热阻所占比重较低,均低于15.3%,且随着料液流速的增大而降低到5%以下;随着料液温度的降低,蒸发过程的传热系数、能量利用效率以及产水量均显著下降。     

高分子中空纤维蒸发器传热过程分析

蒸发器广泛应用于化工、食品等行业,传统的金属管蒸发器由于其耐酸碱腐蚀性差、表面易结垢等弱点,一定程度上限制了其应用范围,而具有优良性能的高分子中空纤维管可有效解决这些问题,具有很好的应用前景。采用自制的高分子改性中空纤维管,制备出非金属换热器,并进行了蒸发传热实验。结果表明,高分子中空纤维蒸发器的性能与料液温度有密切关系,沸腾进料时蒸发器的传热系数、产水量和热量利用率均高于低温进料;传热热阻主要集中在管外蒸汽加热侧和管壁的导热性能,当沸腾进料时管壁热阻占总传热热阻的66%以上,而管内蒸发侧传热热阻所占比重较低,均低于15.3%,且随着料液流速的增大而降低到5%以下;随着料液温度的降低,蒸发过程的传热系数、能量利用效率以及产水量均显著下降。     

Y型三维微肋管管外池沸腾传热特性

为了提高换热管的传热效率，选用1根光滑管和2根不同肋间距的Y型三维微肋管进行了R410A的管外池沸腾传热实验。研究发现，受气泡行为的影响，Y型三维微肋管的管外传热系数随热流密度升高而降低，传热强化效果削弱并逐渐趋于光滑管；提高饱和温度和肋间距可以增大管外传热系数，但在高热流密度下，饱和温度对管外传热系数的影响不大；与其他商用强化管相比，2根Y型三维微肋管的传热系数在热流密度在低于25 kW/m²时更具优势，但在热流密度高于45 kW/m²时强化倍率较低。为了预测Y型三维微肋管的管外表面传热系数，拟合了一个传热关联式，该关联式92.62%的计算值与实验值相对误差不超过30%。     

铝多孔表面换热管强化沸腾换热的研究及其工业应用

对铝多孔表面管的传热性能进行了研究。结果表明 ,铝多孔表面对强化液体沸腾换热有显著效果 ,沸腾传热膜系数比光滑管提高 5～ 6倍 ;由应用实验和工业数据获得的管外铝多孔表面沸腾传热膜系数关联式 ,计算误差小于± 1 2 %。对使用铝多孔表面管的经济效益进行了深入分析。     

替代工质R134a／R142b管束外沸腾传热强化实验研究

分析和比较了作为ＣＦＣｓ替代物的混合工质Ｒ１３４ａ／Ｒ１４２ｂ在光滑管和机械加工表面多孔管管束外的沸腾传热性能和管束效应，为氟里昂满液式蒸发器的设计提出了合理的建议，。     

标准式蒸发器中央循环管结构的改进

标准式蒸发器因具有结构简单、制造方便、投资较省等优点,在我国中小型氯碱厂中普遍采用,甚至在某些大型氯碱厂中也还在使用。这种蒸发器按其工作原理,本属于内沸式蒸发器。如用于浓缩有晶体析出的隔膜法烧碱时,出现的主要问题是:因为加热管内碱液沸腾,将引起盐晶     

T型翅片板喷淋式降膜蒸发器传热性能研究

采用喷淋降膜蒸发形式，将蒸发器的传热面用机械线切割方法加工成Ｔ型翅片板。对这种蒸发器进行了传热性能的研究，并与池式光板进行传热性能对比，实验结果表明，Ｔ型翅片板降液膜蒸发能在低温差下维持沸腾且有较高的给热系数。同时对沸腾传热的强化机理也进行了研究，并探讨了Ｔ型翅片板喷淋降液膜蒸发器具有优良传热性能时主要原因。