热管传热性能对小型热管换热器散热效能影响

在零重力辅助下,小热管热阻是小型热管换热器散热效能的重要影响因素之一。基于集总参数法对于换热器系统数值计算的高效性思想,建立了热管、热管换热器的集总参数模型。对同一热管换热器选用不同传热性能的热管,在不同传热温差和流体质量流速下,就其散热效能进行了数值计算。计算结果表明,在零重力辅助下,热管换热器管内热阻存在一临界值Rcri。当热阻RHP≤Rcri时,管外热阻起主导作用,热管换热器的散热效能εh几乎不随热管管内热阻的值而变化。     

用于能量回收的高温热管

本文在探讨高温热回收的途径中,研究了五种基本的换热器以及各自操作的原理和优缺点。研究结果说明,热管和板翅式换热器用于高温操作时性能较好。两者相比,热管的压降较低,且是全焊结构。因此,有更大的使用价值。 当前的问题是寻找一种基本上适用于500°F～800°F的热管工作流体,并积累足够的寿命试验数据。在800°F～1800°F的范围内,用液体金属热管所积累的大量数据表明,在此温度范围内工作良好。     

热管空气预热器在常压炉上的应用

该热管空气预热器采用长 415 0 m m ,直径为 38m m的无吸液芯、光滑内壁重力辅助式钢 -水热管 ,在热管的外壁烧结了一层耐高温抗低温露点腐蚀的镍铬金属粉沫 ,从而大大提高了热管的使用寿命。     

催化外甩油浆的微旋流分离实验研究

 以催化外甩油浆为对象, 在1.8×10⁶t/a重油催化裂化装置上开发了外甩油浆微型旋流净化工业实验装置, 考察了微型旋流芯管压力、分离效率和流量的相互关系, 确定了微型旋流芯管净化催化油浆的最佳操作条件. 结果表明, 随着入口流量的增加, 分离效率提高, 而压力降增大. 在进口流量为250～260l/h、进口催化剂颗粒平均粒径为3.5μm 的条件下, 分离效率在45.77%～82.80%, 将催化剂的回收效率从原来静电分离设备的10%～20%提高到50%～80%.     

新型耐温耐盐气润湿岩心的制备及性能评价

为了解非离子型气湿反转剂在改变砂岩表面润湿性方面的作用效果,获得气润湿性良好的砂岩地层,提高凝析气藏的生产能力,分别采用接触角法和Owens二液法考察了非离子型表面活性剂处理前后砂岩岩心的气润湿程度和表面自由能,研究了无机盐、温度和pH值对气润湿性的影响及气润湿反转的有效期。结果表明,质量 分数为0.3%的非离子型氟碳表面活性剂（FG24）可将岩心表面的润湿性由液润湿性反转为强气润湿性,水相和油相在岩心表面的接触角由处理前的36.0°和0°分别增至141.3°和108.0°,且岩心的表面自由能由71.0 mN/m急剧降至3.29 mN/m。在pH值为1～10、无机盐溶液质量浓度为100 g/L、温度140℃范围内,油水相在岩心表面的接触角均大于90°;岩心可在60 d 内保持强气润湿性。FG24 可将岩心表面反转为強气湿性,并具有良好的耐盐性和耐温性。图4 表1 参14     

内翅片管新型换热器问世

一种高效率、小体积的内翅片管换热器已问世。目前 ,广泛应用的金属管状换热器是通过间壁换热 ,其传输的热量受到间壁面积和传热能力的限制 ,综合传热系数不高 ,一般管状换热器为 15～ 2 0 W/ m2 ·℃ ,管状插入件换热器为 30～35 W/ m2 ·℃ ,管状喷流换热器也仅为 40～ 45 W/ m2 ·℃。一般管状换热器结构庞大 ,空气预热温度低 ,管壁温度高 ,在高温烟气中使用寿命短 ,节能效果受到一定影响。换热器的强化传热措施应加在传热效果较弱的一侧。对管式换热器而言 ,管内放热系数低 ,是导致换热器综合传热系数低的直接原因 ,因此必须强化管内…     

两相闭式热虹吸管直径的设计计算

因为热虹吸管内没有吸液芯,所以和普通热管相比较,它具有结构简单、制造方便、成本低廉及传热性能可靠、优良等特点,因此在地面各类传热设备中都可作为高效传热元件。热虹吸管直径是一个重要的设计参数,直接影响热管的传热功率、传热热阻、热管的强度、传热极限等性能。文章讨论了重力式热管换热器中无芯热管管径的计算方法及确定原则,对其它形式的热管,该原则也是适用的。     

天然气中酸性组分含量升高的脱硫系统优化研究

针对近年来天然气中酸性组分含量升高导致的产品气气质下降、设备故障频繁等问题,利用Aspen HYSYS软件对MDEA溶液循环量提高后的脱硫系统进行了流程模拟。结果表明,当原料气中酸性组分CO2和H2S的体积分数分别由5.280%和0.028%增至6.280%和0.052%时,为了保证产品气符合国家标准,需将系统中的MDEA溶液循环量由63.25m3/h逐渐提高至102.85m3/h。使用Tray Rating、HTRI Xchanger Suite软件对不同MDEA溶液循环量下的塔器和换热器等重要设备进行了一系列优化。经计算,胺液吸收塔和再生塔的流体力学性能均符合要求;胺液贫富液换热器在MDEA溶液循环量提高时可串联1台同型号换热器,同时更换换热管规格,以满足系统需要并缓解堵塞;优化后的二级闪蒸装置能够较大程度地缓解装置频繁波动的情况,而在其入口处加装高效波纹板除沫器则可有效避免系统发泡。     

重质油多相流计量矿场评价

本文提供了用于重质原油的AgarMPFM－301多相流量计性能的初步现场评定结果。该流量计是在MaravenS．A的圣地亚哥试验项目（SDNPP）中进行的。MaravenS．A，位于Orinoco石油带的Zuata地区。该流量计测定油的流量的范围为1．55～8．8m3／h，测定水的流量范围为0．13～10．44m3／h，而气的流量范围则为7．06～22．2Am3／h。粘度变化200～2000cP，温度为60～82℃。水的矿化度为2000～10000ppm。试验发现，对于试验的条件范围，该流量计在规定的制造精度±10％范围内运行很好。大多数数据点均处在±5％相对误差范围内。未观察到矿化度和温度方面的影响。     

气液混合器钠碱湿法烟气脱硫技术在硫磺回收装置中的应用

采用气液混合器钠碱湿法烟气脱硫技术对中国石油独山子石化公司5万t/a硫磺回收装置进行了改造,并对装置运行中的问题进行了分析。结果表明:排放烟气中SO2的质量浓度未超过100 mg/m3,可满足GB 31570—2015的要求;采用高温未净化烟气/净化烟气换热器(气-气换热器)可提升烟气温度,有效减少白烟现象,并解决烟气管道和设备硫露点腐蚀问题,同时节能4 950 MJ/h,注水量和烟气排放量均减少0.64 t/h。     

热管换热器设计计算的线算图法

针对热管换热器设计计算公式复杂,计算工作量大的问题,提出了采用线算图法进行气气热管换热器设计计算的方法。将热管换热器设计计算中的对流换热系数、流动阻力和携带传热极限计算公式均以线算图的形式表示,并给出计算实例。线算图法与常规计算方法相比,两者的计算结果相差很小,但线算图法更方便、简单,同时可以清晰地表示各参数对热管换热器性能的影响。     

高温热管翅强化管内对流换热研究

为研究高温热管翅强化传热的性能 ,对带有热管翅片的单管进行了实验研究 ,给出了实验传热系数曲线及其准则关系式 ,并与光管换热关联式进行比较 ,结果表明用热管翅做翅片强化管内换热效果明显 ,其传热系数远高于光管内的传热系数     

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。     

倾斜热管内加固体粉末强化沸腾换热的研究

分析了倾斜热管内加固体粉末对沸腾换热过程的影响,并进行了系统的实验研究。实验控制加热段热流密度q=0.7~3.2W/cm2,操作温度t=75~150℃,热管倾角θ=5°~90°。结果表明,加固体粉末后能有效减小管壁上、下侧温差,在实验范围内强化沸腾的传热系数可提高30%~68%。     

管式换热器的优化设计

针对管式换热器设计过程中几何关系的多自变量约束难题,提出了以管长、折流板间距与壳外径之比、管间距与管外径之比三个设计变量作为优化判据。将初投资额与年运转费用作为寻优目标函数,采用复合形电算法求解,避免了求导数复杂的数学运算。实例优化计算结果与常规计算结果的比较表明,优化设计可使管式换热器在满足给定约束条件下,节约２５ ％ 以上换热面积,提高管程和壳程的流速,从而提高传热系数,最终得到操作、能耗和投资等方面的最佳经济结构。     

空-空热管式中冷器设计与热力性能试验研究

依据热管式换热器的特点,编制了空-空热管式中冷器的设计程序,并设计了试验用热管式换热器样件对该设计程序进行试验验证。利用通用的传热系数计算公式程序所得的计算值与试验所得的实测值变化趋势基本一致,说明所编制的计算程序是实用和可靠的。根据试验结果对设计程序进行了修正,热空气出口温度最大偏差为0.5℃,热流量最大偏差为7W,表明修正后程序的计算结果与试验结果吻合较好。用试验数据分析了欧拉数与雷诺数的关系,拟合得到适合空-空热管式换热器的阻力计算的准则方程式,压降修正结果与实测值最大偏差为31.39Pa,误差不超过6%,说明在中冷器设计程序中可以利用拟合公式较好的分析压降。     

缠绕管换热器在连续重整装置上的应用

对比了缠绕管换热器与板壳式换热器的结构特点,并对连续重整装置进料换热器由板壳式换热器更换为缠绕管换热器后的运行状况进行了分析。结果表明：2种换热器运行1 a后,在重整装置处理量接近的工况下,与板壳式换热器相比,缠绕管换热器的热端温差降低13.6℃,换热器总压差降低15.2 kPa,第1反应器燃料气消耗量降低0.90 t/h,3.5 MPa蒸汽消耗量降低15.41 t/h。     

异型热管混排及结构优化强化传热数值模拟

应用FLUENT对异型热管在热管热交换器的强化传热进行了数值模拟研究。首先研究了异型热管混排对热管热交换器传热性能的影响。然后应用正交实验,以Nu最大为目标函数研究其传热性能,对混排热管在热管热交换器中的结构进行优化,得出了最优结构形式组合,并用Table curve拟合出热管内部Nu在热管热交换器位置上变化的精确函数关系式。     

菱形折流杆换热器传热研究

针对圆杆折流杆结构换热器只有在较高壳程流速时才能达到较高传热效率,以及目前缺乏折流杆换热器壳程支撑结构场协同关系定量计算关系式的情况,开展了新型菱形折流杆换热器的传热研究。运用实验方法获得换热器壳程传热关联式,验证了新结构良好的传热效率;利用CFD软件直观地得到了换热器壳程流场和温度场分布。通过对壳程能量方程的无因次变换,得到了壳程速度场和温度梯度场的场协同角的定量关联式,证实了新结构具有更好的场协同关系。