纵向流管壳式换热器强化传热研究与发展

纵向流管壳式换热器具有传热效率较高、流动阻力小、抗结垢能力强、设备投资及操作费用低等优点 ,但在低雷诺数下 ,传热效果不佳 ,郑州大学热能工程研究中心对新型纵向流管壳式换热器进行了数值模拟和试验研究 ,开发出CAD参数化绘图系统 ,提高了这种换热器的性能和设计效率。阐述了纵向流管壳式换热器的研究和发展概况 ,分析了单项强化和复合强化传热的强化结构特点和强化传热机理 ,并从 4个方面指出了这种换热器今后的发展方向     

管翅式换热器的优化及其运行效果评价研究

本文运用数学模型对常见管翅式换热器的传热性及流动性进行了分析研究,详细阐述了管翅式换热器的优化方法,对其运行效果进行评价,以便提高管翅式换热器的换热性能。     

管壳式换热器的设计计算

通过对管壳式换热器传热计算的分析，说明管壳式换热器的结构因素对换热器性能的影响和提高管壳式换热器性能的途径，为换热器的结构设计，提高换热器的性能提供借鉴和参考。     

地下储气库管壳式换热器出现偏流冻堵现象解析

管壳式换热器是地下储气库正常运行的关键设备之一,分析管壳式换热器在不同采气输量情况下出现偏流、冻堵的原因并找出缓解措施,对确保储气库正常运行十分重要。文章结合工程实际,从管壳式换热器产生偏流冻堵的现象、管壳式换热器前管道积存水和液烃的原因、管壳式换热器偏流冻堵的解析、控制偏流及处理冻堵的方法等方面对其进行了论述。     

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。     

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。     

浅析管壳式换热器维修改造

管壳式换热器在工程实践中应用广泛,管壳式换热器维修改造是目前炼化和制造企业困扰的问题,也是压力容器设计的重点,本文简介了管壳式换热器,进一步分析了管壳式换热器在实际生产操作中会出现的故障以及原因分析。本文中分析涉及的管壳式换热器主要有引进设备、固定管板式和U形管式换热器。在此基础上对其维修改造提出了具体检修方法并对执行程序也进行了优化。对管壳式换热器的分析为实际生产中的维修提供了理论支持,同样也为设备维修提供了科学有效的依据。     

壳程螺旋扭片强化传热研究

通过在管壳式换热器壳程插入螺旋扭片 ,进行了壳程流体纵向冲刷型横纹槽管管壳式换热器的传热及流体阻力实验 ,分析了螺旋扭片对壳程传热性能的影响     

缠绕管式换热器在常减压蒸馏装置上的应用

中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司Ⅰ套常减压蒸馏装置主要加工中东高硫原油,常顶系统普通管壳式换热器碳钢管束、全焊接板式换热器SMO254材质板片均出现了腐蚀失效,影响装置的正常生产运行。在该部位应用了一台钛材高效单旋缠绕管式换热器,具有传热效率高、压力降小、运行稳定、耐蚀性与抗垢性能好等优点。在装置上应用情况表明,与普通管壳式、板式换热器对比,缠绕管式换热器使用可靠性、经济性等综合性能优于普通管壳式及板式换热器,具有较高的推广应用价值。     

稠油处理站换热器的选型分析

目前在稠油处理站的设计中 ,设计人员较多选用的是波纹管式换热器 ,主要是因为《油气集输设计规范》中指出“稠油区换热器不宜使用螺旋板式换热器” ,其理由是螺旋板式换热器“容易沉砂结垢” ,压降过大。本文就螺旋板式换热器与波纹管式换热器之间存在的优劣 ,从换热性能、压力损失、热应力、腐蚀、气 (冲 )蚀、流体脉动及所造成的振动破坏、泄漏以及检修性能等各方面加以讨论。螺旋板式换热器在处理稠油—汽换热中 ,其换热效率、经济效率及抗失效等各种基本性能均优于波纹管式换热器 ,螺旋板式换热器更适合于高粘稠油、高含砂原油的换热。     

新一代大面积焊接板壳式换热器

新一代大面积焊接板壳式换热器保留了板式换热器传热效率高、结构紧凑的优点,克服了换热面积小、使用温度和压力低的缺点,因而其使用范围几乎与管壳式换热器相当。其板片由水下爆炸成型,单片面积几乎没有限制,目前已有１５０００ｍ~2换热面积的板壳换热器问世。介绍了这种换热器的结构特点及在重整、加氢装置中的应用。全面比较了各项使用性能及经济性,指出大面积焊接板壳换热器是大型石油化工企业中最有发展前途的高效换热设备之一。     

新型U形管换热器的结构特点及应用

阐述了新型U形管换热器的结构特点,介绍了该种换热器在粗甲醇系统的应用情况。工业应用结果表明,新型U形管换热器具有结构紧凑、防振和防垢性能好、传热效率高以及安全可靠等优点,值得大力推广应用。     

热熔浸铝换热器在余热回用防腐工艺中的应用

在热力设备余热回用工艺中,基于耐压、耐温等因素大多采用普通钢制换热器,通过结构上的强化换热设计,满足工艺设计要求。在大多数工业场所,换热器需在含有腐蚀性介质的环境中使用,因此,如何解决换热器的防腐问题关系到设备的使用寿命和经济性。对热熔浸铝换热器技术性能特点进行了剖析,介绍一种制作换热器的技术,既满足了工艺设计上对压力、温度的要求,又便于在结构上实施强化换热,且具有防腐性能。在炼油厂及石油钻井余热回用换热中用热熔浸铝换热器替代钢制换热器,达到了高效换热和防腐耐蚀的效果,解决了余热回用防腐工艺的难题。     

板式换热器人字波纹倾角对传热及阻力性能影响

根据已有实验数据,阐明了板式换热器人字波纹通道中的基本流动模式以及波纹倾斜角对板式换热器性能的重要影响。分析计算和测试均可以证明,在相同阻力降下,小角度的板片可以具有和大角度板片基本相同的对流传热膜系数。正确选用板式换热器的关键在于做到换热、流量和阻力三者之间的最佳匹配。     

小热管换热器性能分析与结构优化

对 3种不同结构小型热管换热器的传热性能进行了试验研究 ,应用人工神经网络方法对小热管换热器结构参数进行优化 ,得到了最佳设计参数 ,并从对流换热的角度对结果进行了理论分析 ,为小热管换热器开发研究与应用提供了依据     

一种新型板壳式换热器

介绍了一种新型板壳式换热器 ,它由壳体和板片上只有 2个导通孔的矩形波纹板片传热面焊接组成 ,具有强化传热、制造成本低、应用范围广和设备紧凑等优点     

基于计算流体力学热流固耦合仿真的换热器折流板结构优化

采用多物理场耦合方法,建立了管壳式换热器的计算流体力学(CFD)热流固耦合仿真分析模型,对20种不同折流板结构参数的管壳式换热器进行了流动与传热的数值模拟。CFD仿真计算结果显示,换热器的折流板间距和折流板缺口高度对流动和传热的影响相互关联,不能进行单目标优化设计。以JF因子作为换热器综合性能的评价准则,对管壳式换热器的折流板间距和折流板缺口高度进行了结构优化设计,提出在换热器内径(d)200 mm、换热管长1 140 mm、并流条件下,该换热器的最佳折流板间距为80 mm(折流板数目为10),最佳折流板缺口高度为0.3d(即60 mm)。     

不同螺旋折流板换热器壳侧流动的数值研究

采用数值模拟方法,运用大型CFD分析软件Fluent,研究了1/4椭圆螺旋折流板换热器、1/3扇形螺旋折流板换热器以及常见的1/4扇形螺旋折流板换热器壳程流体的流动特点,并与传统的弓形折流板换热器进行对比。采用Gambit软件建立模型和划分网格,采用分离变量法隐式求解,压力和速度耦合采用Simple算法。结果认为,螺旋折流板换热器的传热及阻力性能低于弓形折流板换热器,1/4椭圆螺旋折流板换热器的传热性能及压力损失最小,其次是1/4扇形螺旋折流板换热器,1/3扇形螺旋折流板换热器的壳程传热及阻力性能最高。     

新型换热器及其技术进展

着重介绍了国外新近开发的焊接式板式换热器、Packinox 换热器、块式换热器、毛细板式换热器、变形翅片管换热器及SRCTM空冷式涡轮冷凝器的结构、性能及其应用情况,阐述了最近换热器技术:计算流体力学(CFD)、详细模块化技术和传热促进技术等的发展状况,指出了今后换热器发展的方向.