波纹管换热器的研究及工业应用

采用油、水、水蒸气对波纹管换热器的传热和流动阻力性能进行了试验研究。结果表明，波纹管换热器的总传热系数比光管高1．5倍以上。根据试验数据关联出了波纹管换热器膜传热系数和压力降的计算公式，并在长岭炼油化工总厂、上海石油化工股份有限公司进行的工业试验中验证了关联式的可靠性，同时也证实了波纹管换热器的高效性。目前扬子石化股份有限公司、大连西太平洋石油化工有限公司等大量采用了波纹管换热器，取得了明显的经济效益。     

螺旋折流板列管换热器

和传统的垂直弓形折流板换热器相比 ,新型的螺旋折流板列管换热器有两高两低的优点 ,即高流速、高传热系数及低压力降、低能耗。此外也大大减少污垢沉积并抑制了振动破坏。该新型换热器已在炼油、化工、发电等行业得到越来越广泛的应用。     

管壳式换热器折流板的设计

文章试图通过研究不同的折流板型式对壳程传热系数和压力降的影响,和研究不同的切割率与螺旋角对壳程传热系数和压力降的影响,获得折流板的设计原则。单弓、双弓折流板的结构参数优化能提高壳程传热系数,螺旋折流板能提高单位压降传热系数,而折流杆可以有效防止振动。通过对TEMA管壳式换热器折流板的设计和优化,达到很好的节能省投资的效果。     

浮头式换热器导流筒结构流体阻力的试验[壳程压力降研究小结(三)]

本试验着重研究浮头式换热器系列现有进出口导流结构的压力降。试验表明该结构阻力降太大。建议浮头式换热器设计部门应修改此结构。在修改设计之前建议计算壳程进出口导流筒总压力降时,按本小结规定的计算方法,阻力系数可取3.5～4。     

螺旋折流板管壳式换热器壳程传热强化研究

对螺旋折流板换热器和传统的弓形折流板换热器进行了壳程传热性能和壳程的压力降的对比试验研究,测试了不同螺旋角的螺旋折流板换热器的壳程传热性能和壳程压力降,结果表明螺旋折流板换热器的螺旋流动强化了传热,且其壳程压力降比弓形折流板换热器小.     

超声振动对换热器管内传热和压降影响

利用设计的超声振动装置和管壳式换热器模型 ,研究了在不同超声功率作用下 3种换热管的传热和流动性能 ,得到了超声振动对换热器的传热系数及管程压降的影响规律。结果表明 ,由于超声振动产生的空化效应破坏了层流边界层 ,使传热系数明显提高 ,同时降低了管程的压力降。实验还发现超声振动对波纹管的强化传热和降阻效果优于光管。研究结果为波纹管和超声振动的复合强化传热技术在管壳式换热器强化传热中的应用提供了理论基础。     

国产连续重整装置板壳式换热器压力降控制方法及应用研究

分析了板壳式换热器换热原理及压力降主要控制因素,结合进料物理性质分析,给出了降低进料侧压力降方法。分析结果表明:降低循环氢量及重整进料量可以降低换热器进料侧压力降,但二者皆受控制;降低板壳式换热器热端入口温度,即末反反应器入口温度,可以降低板壳式换热器进料侧总压力降;换热器热端入口温度每下降1℃,进料侧压力降下降0.31～0.53 kPa,预计第四反应器降温30℃,进料侧总压力降下降9～15 kPa。     

一种新型清洗剂在原油换热器清洗中的应用评价

大庆油田原油稳定装置多台原油换热器结垢现象严重,换热效率下降,物理清洗法工作难度较大。在研制了一种新型油垢清洗剂的基础上,将其应用于原油换热器的化学清洗中,清洗后换热器总传热系数提高了40．8％．证明了油垢清洗剂的高效性。     

一种新型清洗剂在原油换热器清洗中的应用评价

大庆油田原油稳定装置多台原油换热器结垢现象严重,换热效率下降,物理清洗法工作难度较大。文章在研制一种新型油垢清洗剂的基础上,将其应用于原油换热器的化学清洗中,清洗后换热器总传热系数提高了40．8％,证明了油垢清洗剂的高效性。     

用于原油加热的横纹槽管换热器

横纹槽管是一种新型高效传热元件,具有加工简单、费用低、力学性能好和使用寿命长等特点。横纹槽管换热器用于原油加热时,其总传热系数比同规格的普通光管换热器提高85％,抗结垢能力亦优于普通光管。     

采用烧结Ni微纤多孔结构材料的微型换热器及其性能

采用烧结Ni微纤多孔结构材料(简称Ni微纤)制备了微型换热器,对其传热和流动性能进行了研究,考察了微型换热器结构对传热系数及流动阻力的影响。实验结果表明,填充Ni微纤能显著强化微型换热器的传热性能,比相同条件下空流道微型换热器的体积传热系数提高了2倍多;降低Ni微纤的孔隙率和减小流道深度可显著提高微型换热器的传热性能,但导致换热器的压降增加;采用导热系数高和厚度小的紫铜换热片有利于提高微型换热器的传热性能。Ni微纤孔隙率为95.1%、流道深度为0.3mm、换热紫铜片厚度为0.1mm、水的体积流量为14.6L/h时,微型换热器的体积传热系数高达40.0MW/(m3.K),面积传热系数可达20kW/(m2.K),压降约为0.2MPa。     

套管式折流杆管束换热器壳侧传热与流阻性能

针对普通套管式换热器的不足 ,设计了套管式折流杆管束换热器壳程内部结构。对不同内部支承结构与管束组合的套管式管束换热器壳侧进行了传热与流阻性能实验研究 ,得到了 3种换热器壳侧对流传热系数及压降随流量变化的关系曲线。实验结果表明 ,套管式折流杆螺旋槽管束换热器壳侧具有较好的传热与流阻性能。     

板翅式热交换器平直翅片流动与传热性能试验研究

通过空气-水传热试验,对平直翅片的流动传热性能进行了研究。试验结果表明,空气流速2.2~5.6m/s时,翅片间空气侧的对流传热系数为50~141W/(m2·℃),流动摩擦压降为40~90Pa。实现翅片高效换热的空气流速是2.2~3.7m/s,对应的翅片总效率在0.85~0.92。     

超声波在线除垢技术在催化裂化装置油浆系统中的应用

针对催化裂化装置油浆换热器存在的积垢和结焦问题,介绍中国石油大港石化公司采用超声波在线除垢技术后对油浆换热器换热系数、油浆系统运行以及产品质量和收率的影响。结果表明,油浆换热器的传热系数增加26.885 W/(m2·℃),汽包发汽量增加0.404 t/h,油浆换热器的运行周期从5个月延长至8个月;分馏塔塔底油浆系统的运行状况得到改善。     

折流板开孔孔径对换热器壳程性能的影响

试验测试和研究表明 ,对于管壳式换热器 ,在其单弓形折流板的管桥处开11mm孔时 ,与未开孔折流板相比 ,壳程进出口压降下降 2 4 5 %～ 2 6 4 % ,α/Δp升高 33 3%～ 36 4 % ,Δtm 增加 2 5 %～ 3 2 % ,总传热系数K升高 0 4 %～ 4 5 %。由此可见 ,对折流板管桥开适当孔径 ,可使换热器的各项性能均获得一定程度提高 ,具有较好的节能降耗效果。     

斜针翅管强化传热管的数值模拟

采用Fluent软件,以水和柴油为换热对象,利用三维模型对柴油在3种不同规格的直针翅管、30°和45°的斜针翅管套管换热器壳程层流流动时的温度场、压降及传热性能进行了模拟;并将斜针翅管与光滑管和直针翅管的结果进行比较。模拟结果表明,壳程为柴油时,针翅管的压降为光滑管的1～3倍,总传热系数约是光滑管的1.7～2.7倍;与直针翅管相比,斜针翅管的总传热系数提高约20%;斜针翅能使传热膜的系数增大,压降降低。     

煤油加氢反应产物换热器结垢分析

针对某煤油加氢装置反应产物与原料换热器出现结垢现象,对3台换热器E-101A/B/C结垢现象、结垢位置、结垢程度进行了计算分析.结果表明：E-101A/B/C总换热系数不断降低,由193.70 W/（m2·K）下降至127.79 W/（m2·K）,降幅达34.0％,严重影响换热器的换热效果.根据管侧压力降从0.18 MPa升至0.25 MPa,增幅达38.9％,而壳侧压力降基本稳定,且E-101A管程垢阻达314×10-5（m2·K）/W,明显高于E-101B/C管程垢阻,判断换热器结垢位置为E-101A管程.装置停工检修中发现：E-101A管程出口出现大量铵盐结块,且在清洗中部分管束堵塞;E-101B/C管程及3台换热器的壳程未见显著结垢.换热器拆检结果验证了前期计算结果的准确性.结合计算分析及实际结垢情况提出改进建议.