高温煅后焦余热回收换热器传热特性试验研究

利用自行搭建的煅后焦余热回收换热器试验系统,进行了不同煅后焦产量时换热器的传热特性试验。试验结果表明:利用余热回收换热器既可实现煅后焦余热的高效回收,生产饱和蒸汽,又能实现煅后焦的均匀冷却,换热器出口处煅后焦的平均温度低,温度均匀。随着煅后焦产量的增加,内换热器和外换热器的复合换热系数均逐渐增加,余热回收效率也逐渐增加。     

陶瓷窑炉余热回收用热管换热器的传热特性

编制了陶瓷窑炉烟气余热回收的气-气热管换热器设计计算程序。研究了在不同的烟气流量下,热管换热器加热段和冷却段的压力损失、冷却段冷空气的出口温度、所需热管总根数、总传热系数和设备投资回收期的变化情况。计算结果表明随着烟气流量的增加,热管换热器所需的热管总根数在增加,冷空气出口温度呈线性增加趋势;烟气流动段压力损失随烟气流量增大而增大,空气流动段的压力损失受烟气流量变化影响不明显。     

振动对波面换热器传热特性的影响

研究了振动对固流体波面换热器传热特性的影响。结果表明：振动床中温度场的发展明显优于同类条件下移动床中温度场;在频率在２３．６７Ｈｚ和一定流量下,随着振幅在一定范围内增大,其壁面传热系数也增大,有利于床怪内物料间的传热．     

涡产生器结构参数对管片式换热器局部传热特性的影响

通过萘升华传质/传热比拟实验,研究了涡产生器攻角θ、形状角β及跨局Δy对顺排圆管管片式板芯传热特性的影响.结果表明,涡产生器可显著改善圆管尾部回流区的换热;对给定的Re数,Nu数随攻角的增大而增大;适当减小形状角可以扩大涡旋的影响区域,从而使换热增强;当Re数较小时,适当减小跨距会更有效地改善圆管尾部回流区的换热.     

用于低温余热回收系统热管换热器传热性能的数值模拟

采用CFX软件Fluent模拟了用于低温余热回收的重力热管内的相变情况及充液率、热管长度比、管中心距对热管换热器传热性能的影响。模拟结果显示,水量一定时,加热段与冷凝段长度相同的热管在不同充液率条件下的传热特性,高充液率的传热能力优于低充液率的传热能力,适宜的充液率为60%~70%。当充液率一定时,加热段的长度小于冷凝段的长度有利于热管传热。当充液率及管长一定时,热管换热器的传热系数随管中心距的增大而减小。将热管换热器数值模拟的总传热系数与理论计算的结果进行对比,实现了特定体系热管换热器的结构优化。     

烧结矿余热回收竖罐内气固传热特性

以自制气固传热实验装置为操作平台,实验研究了烧结矿颗粒填充床内的气固传热特性。结果表明:气体表观流速和烧结矿颗粒直径是影响颗粒床层内气固传热过程的主要因素。气体表观流速越大,颗粒直径越小,床层内气固传热系数就越大。当烧结矿颗粒直径和气体表观流速一定时,床层内烧结矿颗粒温度的升高导致床层气固传热系数的增加和传热Nusselt数的减小。由于计算误差较大,现有的经验关联式不适用于求解烧结矿颗粒床层内的气固传热过程。基于量纲分析法,并结合实验测量数据拟合得出了能够描述烧结矿颗粒床层内气固传热特性的实验关联式,平均计算误差为4.22%,显示了良好的预测性能。     

稠油采出流体余热回收流动传热特性

为回收稠油热采生产的井口流体余热,采用数值模拟方法,研究稠油井口采出流体在矩形流道内的流场与温度场,分析不同参数对流动传热特性的影响规律,得到流动压降及传热系数计算式。结果表明：不凝气质量分数影响最大,随着不凝气质量分数增加,热交换器传热性能降低,流动阻力增大;当不凝气质量分数>10%后,流动传热特性几乎不再受其影响;进口采出液流速增加、通道水力直径减小,传热性能变强、流动阻力变大;进口温度升高使冷凝段长度降低,热交换器整体压降降低。     

基于氟塑料换热器的锅炉余热回收影响研究

采用氟塑料设计了一种U型管换热器结构,通过有限元方法计算了氟塑料换热器换热性能,分析了冷媒水流速对换热器性能的影响。实验结果表明:换热器的等效传热系数可以达到40.168 W/(m~2·K)。冷媒水在内管出口的温度比入口处的温度上升了9.045℃,吸收了烟气中的锅炉余热。烟气在外管出口的温度比入口处的温度下降了6.97℃,余热得以散失。此外,氟塑料换热器的冷媒水压降、烟气压降、烟气降低温度和等效传热系数都会随着冷媒水流速的增大而增大,因而氟塑料换热器的性能随着冷媒水的流速增大而提高。     

煅后焦二氧化碳反应活性的影响因素

在过去的几年中,为了帮助工厂评价新人厂生焦和监控目前所用的生焦,实验室作了大量石油焦煅烧的实验研究.在这段时间里,建立了一个包括从32个不同炼油厂抽取159个不同样品总数为585次煅烧的庞大的数据库.通过在不同温度下煅烧大量的生焦得出的众多煅烧数据来预测生产所需煅后焦的物理性能和煅烧温度.     

物性参数对连铸结晶器传热模型计算结果的影响

针对某方坯连铸实际情况,建立了二维非稳态传热模型,研究了导热系数、比热和密度对结晶器传热模型计算结果的影响规律.研究结果表明,其他条件一定,导热系数越大,铸坯表面温度下降越缓慢,铸坯中心温度则下降越快;增大密度或比热,出结晶器的铸坯表面中心及铸坯中心温度均增大.相比较而言,导热系数对结晶器内铸坯凝固传热过程的影响最为显著,比热的影响次之,密度的影响最小.     

基于SiC-He的三氯化铝反应炉余热回收装置传热特性研究

针对三氯化铝反应炉内部反应热积累问题,设计了基于SiC-He的新型三氯化铝反应炉余热回收装置。并利用数值模拟方法,对比不同换热管进风口布置方案,上下排管交错进风能显著改善反应炉温度分布不均匀的问题。探究换热管横纵向间距大小对反应炉温度场的影响,确定纵向管间距取值范围为200～300 mm,横向管间距取值范围为250～300 mm。基于正交试验进行分析对比,第1列换热管风速大小对温差影响最大,其次为第3列,第2列换热管风速对温差影响最小。     

不同石油焦及其煅烧程度对煅后焦性能的影响

对3种不同组成和来源的石油焦进行热重差热分析(TG-DSC),并分别在800,900,1 000,1 100℃下进行煅烧,研究不同石油焦种类、煅烧程度对煅后焦性能的影响,为应用低煅焦制备更均质、低电解炭耗的炭阳极提供技术支持。结果表明,800℃下煅烧的煅后焦Lc值为1.7~1.8 nm,真密度为1.879~1.892 g/cm3,可满足炭阳极生产的最低要求;800℃之前石油焦已经基本完成挥发分和有机硫排放;影响煅后焦粉末电阻率和反应性能的最重要因素是原料石油焦的煅烧程度,且这些性能随着煅后焦煅烧程度增加而降低。     

利用热管换热器回收锅炉烟气余热

我厂为1万吨NH_3/年能力小型氨厂,目前运行中的SHF—10—13型沸腾炉,其管式空气预热器由于流体阻力大,换热效率低,易损易阻等原因,早已被撤除。此后长期处于无空气预热器运行。烟气温度在210～240℃,既达不到部颁工艺指标,也浪费     

定距柱对螺旋板式换热器传热特性的影响

螺旋板式换热器的螺旋板间焊有定距柱,用于增强换热器的结构强度及增加流体扰动。为了研究定距柱排列密度对螺旋板式换热器传热特性的影响,建立螺旋板式换热器周期结构模型,利用计算流体动力学(CFD)软件对其传热过程进行数值模拟。结果表明:周期结构模型适用于螺旋板式换热器传热过程的模拟;弯曲可强化通道的对流换热过程;增大定距柱排列密度可提高换热器的传热性能。湍流状态下螺旋流的努塞尔数准则方程未充分考虑定距柱的影响,根据数值模拟得到的定距柱排列密度与努塞尔数的变化关系对准则方程进行修正。与原准则方程相比,修正后的方程将努塞尔数预测值与试验值的误差从-40%～-20%降低至-9%～20%。     

余热回收最大经济效益的换热器设计面积

引言当前,冶金、化工、轻工和食品等许多工业部门,经过热平衡查定都发现能耗较高。其原因之一是大量余热没有充分利用。因此,进行余热回收是节能的重要措施之一。在一股余热流中,究竟含有多少热量,这些热量的可利用性如何?设计多大的换热器来回收这些余热其经济利益最大?根据Q_1=G_1C_1T_1或Q_1=G_1i_1(式中:G_1为余热流流量,C_1为其比热,T_1和i_1分别为余热流的最初温度和热焓),即可算得余热流中所含热量的多少。然而,物流中所含热量的多少并不能完全反映其可利用的价     

板式换热器在余热回收系统的应用

采用板式换热器代替原余热回收系统中的管壳式换热器，对实际运行中粉状固体颗粒堵塞、原油堵塞、循环水、新鲜水侧结垢等问题进行分析，提出了具体解决措施。两套余热回收系统合计每年节约276万元。     

考虑物性变化及壳体传热的新型板壳式换热器板程流动传热数值模拟

板壳式换热器以优越的换热性能和耐温耐压性在化工生产等领域有着广阔的应用前景。本文采用可实现k-ε湍流模型结合增强壁面函数,对一种新型板壳式换热器板程流动与传热特性进行数值模拟研究,讨论了介质物性变化及壳体传热的影响,并与已有实验进行验证。重点分析了不同波纹高度在不同入口流速下的流动传热特性,基于场协同理论揭示了速度场与温度场及压强场协同分布规律。结果表明：流动传热计算不能忽略流体介质物性变化及壳体传热的影响;增大波纹高度流态由曲折流向十字交叉流转变,板间流体分布趋于均匀,换热性能增大;沿沟槽形成连续的涡结构,在触点周围形成具有周期性和中心对称的高剪切涡量集中区,垂直于流动方向场协同呈现周期性变化,波纹高度越高周期性越明显;在波纹核心流域内因流动与热流相似,其协同程度变差。     

微换热通道的几何特性对多孔微型换热器传热特性的影响

基于有限元法原理,利用Fluent流体仿真软件,针对多孔微型换热器的几何特性对传热特性的影响进行了数值模拟,分析了换热管道高宽比、长径比、孔隙率、当量直径和截面形状对多孔微型换热器传热特性的影响。结果表明,多孔微型换热器的换热性能随矩形截面微通道高宽比的增大而提高,随微通道长径比的减小而降低,随微通道孔隙率的减小而降低,随微通道当量直径的增大而提高,且在使用等量冷却剂的条件下,截面形状为等腰三角形的多孔微型换热器换热性能优于截面形状为梯形、矩形和圆形的。