绕管式换热器在天然气处理装置中的应用

绕管式换热器的结构特殊,具有如下特点:能承受高压;有较高的换热效率;热补偿能力强;可同时进行多种介质的换热;容易实现大型化;结构紧凑;对管径8～12毫米的传热管,每立方米容积的传热面可达100～170 m2;对于一定数量的传热管,通过选择一定的缠绕层数,可以比较容易地分配管程和壳程流通面积;采用橇装化结构设计.由现场应用情况可知,绕管式换热器特别适用于高温、高压、宽温度范围、低换热温差的气体换热场合.     

GE9F级燃机国产化热水天然气换热器的改进

对国产化热水天然气换热器进行改进,彻底解决了换热器回水温度高的问题,达到了GE规范要求的指标。     

天然气正逆联合循环动力及经济性匹配研究

随着我国城市用电持续紧张和季节性用电的严重失衡，燃气热泵可能很快就会在城市，尤其是大城市中推广使用，以缓解用电负荷不平衡的矛盾。文章介绍的对燃气机热泵机组性能的研究，包括燃气机效率和压缩机性能之间的关系、传动比、燃气机和热泵的经济合理匹配等内容，是事关燃气机热泵能否被普遍接受所必须研究和回答的基础问题：以发动机效率、燃料一次能源利用率来衡量发动机和燃气机热泵的经济性；从系统总体经济性角度出发，分析了发动机的经济性能与燃气机热泵的经济性，同时协调燃气机热泵的动力性与经济性；分析了在满足动力性要求的前提下，提高系统经济性的有效途径。     

基于中间换热器-吸收式热泵精馏节能系统的优化

为提升精馏环节的能源利用效率,基于高效回收换热器余热和梯级用能的理念,提出了设置中间换热器与吸收式热泵相结合的精馏节能系统;以某石化企业180 kt/a气体精馏“三塔”(脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯精制塔)系统中的脱丙烷塔为研究对象,采用Aspen Plus建立数学模型,对中间换热-吸收式热泵精馏节能系统的中间再沸器、中间冷凝器以及热泵的操作参数进行优化,并对“三塔”精馏流程的节能效果进行分析。结果表明,采用中间换热-吸收式热泵精馏节能系统可将脱丙烷塔的蒸汽消耗量降低25%;对于完整“三塔”精馏流程,蒸汽消耗量可降低38.8%,循环冷却水用量节约42.5%,新增利润约530.8万元/a,项目静态投资的回收期为3 a。     

天然气转化炉换热器泄漏的判断及处理

转化炉是天然气制氨和甲醇的核心设备,其工作温度高达1000℃以上。恶劣的操作环境使其容易产生问题。因此诊断转化炉的故障和隐藏的安全问题十分重要,其直接牵涉到转化炉的正常和安全运转。本文介绍了在如此高温的工作条件下,如何判断设备运行是否正常,是否存在安全隐患,成为生产管理中值得关注的问题,本文就在生产中如何判断隐患的存在及处理办法举一实例,希望对同行业有所帮助。     

大型LNG换热器结构设计及换热性能模拟

板翅式换热器目前广泛应用于中小型天然气液化工厂,当其应用于大型天然气液化领域时,由于需要多个冷箱及板翅式换热器并联进行作业,由此带来的流体均布问题较难解决,进而导致换热性能显著下降,这一因素制约了板翅式换热器的大型化应用进程。对现有板翅式换热器结构进行了优化设计,开发出一种新型板翅式换热器换热结构,并对其换热性能进行模拟计算,结果表明,新型板翅式换热器在天然气处理规模较大时,具有较好的换热性能,该研究结果可为大型板翅式换热器结构设计提供参考。     

天然气水合物钻井泥浆冷却系统研究及优化

在天然气水合物钻探中,低温泥浆可以抑制水合物分解,对钻获水合物样品十分重要。吉林大学研制的泥浆冷却系统换热器选择同轴套管式对流换热的冷却方式,载冷剂与泥浆全程逆流。在青海祁连冻土带天然气水合物科学钻探项目中,泥浆冷却系统能够快速冷却泥浆,并将泥浆温度动态维持在低温范围内,达到了设计要求,对钻获天然气水合物样品起到重要的作用。为今后能够为水合物勘探提供更加有力的技术支持,对传热机理与换热器结构进行了进一步研究,设计了三层套管式换热器,换热面积和对流换热系数均大幅度提高,经理论计算与数值模拟,新型换热器换热效率显著提高,满足设计要求所需换热长度明显降低,同时降低了泥浆冷却系统的能量消耗和设备体积。     

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天然气热泵发动机汽缸工作排烟气的不连续性，使进入换热器流量呈现周期性变化，因此，将传统的稳态方法用于发动机烟气换热器的设计与模拟会产生较大的误差。为此，研究了天然气热泵余热回收换热器的运行特性及换热性能，分析了排烟换热器的烟气温度变化与压力损失，建立了具有动态分布参数的模拟计算数学模型并据此描述了换热器内部的流动与换热情况。针对此类余热回收换热的特点，提出了在不明显影响系统整体性能的前提下加强余热回收力度，充分发挥燃气机热泵余热回收的优点，提高系统的整体性能的思想。     

固定管板式换热器失效分析及检修

介绍了固定管板式换热器的结构类型和特点,失效的原因及具体的检修方法,阐述了固定管板式换热器常用的压力检验方法。     

天然气管道加热用浸没燃烧换热器设计及应用分析

浸没燃烧技术应用于天然气管道加热较为新颖,该技术核心在于换热器的设计。介绍了浸没燃烧换热器的设计方法,设计出200 kW浸没燃烧换热器并在北京某门站供暖期内投入使用,以解决调压器的冻堵问题。利用实测数据计算管内、管外对流换热系数,通过数据拟合计算得到额定设计工况下的实际综合传热系数,进而对设计综合传热系数进行修正。计算结果表明,设计综合传热系数的修正系数为1.56。再通过实际管外对流换热系数反算得到水浴最大流速值,拟合得到功率与水浴最大流速的关系式,利用加热装置在120 kW稳定运行时的实测数据进行验证,水浴最大流速计算结果误差率为6.67%,可以为相同类型的浸没燃烧换热器设计提供参考。     

复合相变热交换器在降低锅炉排烟温度上的应用

复合相变热交换器是基于相变换热原理发展起来的一种新型高效节能换热设备。详细阐述了复合相变热交换器的工作原理及技术特点,分析了其在降低某热电厂锅炉排烟温度上的应用以及投用效益。实际证明,采用复合相变热交换器不仅可以有效降低锅炉排烟温度、提高锅炉热效率、增加经济效益、节约大量能源,而且操作方便、使用可靠。     

高温热管换热器稳定性设计及结构参数优化

利用三次设计的优化方法对高温热管换热器冷热流体侧翅片间距、翅片厚度、管束横向管间距、冷热流体迎风流速、迎风面宽度及加热段长度进行了最优参数组合,找出了高温热管换热器投资回收年限最小的最优解,最大限度地降低了投资成本,减小了运行费用。同时对各温度区域热管换热器进行了可靠性和稳定性设计研究,指出了过渡段采用强化管可以大幅度提高高温热管换热器在变工况下运行的稳定性和可靠性。随后借助神经网络的方法对优化结果进行了模拟仿真,从而确定出最佳方案,其结果可为完善高温热管换热器结构优化设计提供一个新的方法。     

多股流板翅式换热器的优化设计

研究了多股流板翅式换热器最优设计的问题,建立了以传热面积为目标函数的优化模型,该模型考虑了局部热负荷平衡的问题,同时针对多股流板翅式换热器的优化设计,对有关相平衡模型,传热模型等进行了分析。实例优化计算结果表明,优化设计可使多股流板翅式换热器在满足给定的约束条件下,节约大量的传热面积。优化模型具有概念明确、方法简单的特点。     

高温水源热泵在天然气处理中的应用

回收利用天然气处理装置中的余热来解决装置的生产伴热和房屋采暖可实现节能降耗。根据中国石油大港油田天然气公司天然气处理装置的特点建立的高温水源热泵技术，是一套服务于生产排污管线伴热和房屋采暖的实用技术。它与分子筛脱水技术相结合，形成了独特的高温水源热泵技术，成功地将天然气处理装置中压缩机出口天然气的热量加以回收，产生60～70 ℃的高温水，达到为装置的排污管线伴热和房屋采暖的目的，为天然气处理系统应用高温水源热泵提供了经验。     

工业规模换热网络的计算机自动合成─—双最小换热温差法

分析了采用双最小换热温差合成换热网络的原理。此原理允许能量穿越伪Ｐｉｎｃｈ点进行冷热流股匹配而不会招致外供能量的增加，因而可以把网络作为一个整体进行合成，从而可减少换热单元个数和避免不必要的分流，使得合成后的网络更加简洁和年操作费用下降。在此基础上，本文提出了一种设计价格最优换热网络的计算机自动合成方法，能对工业规模的换热网络进行自动合成。     

热交换器油垢类污垢在线清洗流程及装置设计

设计了一种新型油垢类污垢热交换器在线清洗装置,该装置结构简单实用,造价低廉,可在生产现场进行清洗,且一次循环回路中可同时进行多台设备的清洗,使用方便灵活,对环境无污染,具有广阔的应用前景。     

基于正交试验的油气混输泵叶轮结构参数优化

以YQH-100型油气混输泵效率为优化目标,引入正交试验法对叶轮4种参数进行改变并重新配置,设计了一个4因素3水平的正交方案并得到9种不同模型。采用标准κ-ε双方程模型结合SIMPLEC算法,对各种不同结构组合进行数值模拟分析,得到最优方案;通过对数值计算的数据进行极差分析,获得了4个几何参数对效率的影响主次顺序,并得出了最优设计组合。     

天然气小压差换热器应用试验技术

大牛地气田集气站中井口压力低于10MPa的气井占总生产井数的79.17%,且全站停用水套炉后生产分离器与旋流分离器的温度差别不大,无法满足低温脱水分离与外输气质的要求.针对这一问题,采取在集气站安装板翅式换热器以及进行小压差外输脱水试验等措施,使换热器设计端面温差达到2～3℃,节流压差达到0.3～0.6MPa,换热效率高于90%,并且旋流分离器温度大大降低,满足了低温分离脱水的要求.     

同心双管射流泵排采工艺参数设计及应用

要使同心双管射流泵排采技术获得较好的生产效果,还须合理配置射流泵泵芯结构参数、地面泵工作参数和井下管柱尺寸等工艺参数。鉴于此,在射流泵参数计算模型的基础上,综合考虑气井生产条件下管柱内流体流动摩阻、接箍处混合液流体压降损失、受产出气影响的油套环空井底流压及射流泵的特性方程等,建立了更加完整的同心双管射流泵排水采气工艺关键参数设计模型,并结合现场需求设计了3套参数计算方案,编制了设计软件。将计算结果与现场生产参数进行对比,并利用现场数据分析摩阻系数对计算结果的影响。计算分析结果表明,所建计算模型及设计软件可靠,计算结果与现场生产数据一致,但模拟时需根据所选泵芯有针对地选择摩阻系数,以使设计结果更加准确可靠。研究结果对于射流泵排采工艺技术的现场应用具有一定的参考价值。