垂直管降膜蒸发传热系数的数学模型

本文在前人工作基础上,利用边界层动量、热量和质量方程,对降膜流动综合考虑相间剪力和由于表面张力所引起的涡流扩散阻尼因素,建立了流动和传热的数学模型,并用计算机求得液膜的速度分布、温度分布、液膜乎和传热系数。模型计算值与本文实验值及前人曲实验值间能较好地吻合。作者还编制了计算机程序,希望为工业设计起参考作用。     

垂直管内降膜蒸发传热系数计算式

本文就一般工业应用条件,在热通量 q=10～90kw/m~2,传热温差ΔT=2～15℃,液体雷诺数 Re_L=2000～10000范围内,测定了垂直管内降膜蒸发传热系数。计入了管内二次蒸汽的影响,得到以下关联式:h~+=0.0049Re_L~(0.22)·Re_v~(0.164)·Pr~(1/3)对于水的沸腾,上式可简化为h~+=0.015Re_L~(0.22)·ΔT~(0.2)·Pr~(1/3)     

水平管降膜蒸发器和垂直管降膜蒸发器用于油田废水处理的比较

针对油田废水的蒸发浓缩,计算和对比了水平管和垂直管降膜蒸发器的特性,考查进料流量和温度都对两种降膜蒸发器传热系数的影响程度。结果表明,垂直管降膜蒸发器要差于水平管降膜蒸发器具有的传热性能。而且水平管降膜蒸发器具有处理大流量、高温度废水的性能,当然也需要在汽液分离方面进行改善以获得理想的蒸发效果。     

垂直管降膜蒸发器的传热研究

在接近工业应用的条件下,热通量为10～80kW/m~2、蒸发温度为80～100℃、料液雷诺数在2000～10.000范围内.在内径为22mm、长为4m的紫铜管内,测定了蒸汽加热的垂直管内降膜蒸发传热系数,并进行了传热系数试验关联。     

垂直管降膜蒸发传热研究进展

对垂直管降膜蒸发传热的实验研究和理论研究现状进行了综述,指出了目前研究中存在的问题,并对未来的研究方向提出建议。     

垂直管降膜蒸发传热研究回顾

对垂直管降膜蒸发传热的实验研究和理论研究进行了详尽回顾，最后指出了以往工作的欠缺。     

水平烧结管降膜蒸发器管外流动分析

烧结管由光滑圆管外表面烧结铝合金或铜合金粉末制备,用于水平管蒸发器传热元件,实现高效传热。模拟分析烧结层材质、喷淋孔流量和烧结层孔隙率对烧结管管外液膜分布的影响。结果表明：比较液柱截面及波峰截面的平均液膜厚度,铝合金烧结层减薄了52.22%,而铜合金烧结层减薄了56.12%,故铝合金烧结层液膜流动较稳定。当烧结层为铝合金时,在喷淋孔流量Q_v=140—200 L/h,液膜厚度随着流量增大而增大,增大幅度达到了16.52%。当Q_v=160 L/h时,流速随着液膜厚度增大逐渐减小;随着孔隙率增大,液膜厚度在周向角度θ=0°—160°时增大,在θ=160°—170°时减小。当孔隙率n=50%时,平均液膜厚度减薄率较小,表明液膜厚度均匀性较好。2种烧结管表面均可形成连续的流动液膜,烧结层增大了工质接触管壁的传热面积。     

水平管喷淋降膜蒸发器多效蒸发工艺的设计计算

多效蒸发系统主要设计的任务是选定蒸发器及相应蒸发工艺流程。设计计算时选用水平管喷淋降膜蒸发器,蒸发工艺采用六体五效逆流进料真空蒸发,蒸发能力为45 t/h,通过实际工艺操作参数计算所需的换热面积,并以各效等加热面积为原则,采用试差法根据蒸发器的热量平衡计算出各效传热温差、传热量及传热面积。     

影响水平管外降膜蒸发传热膜系数因素的研究

主要研究以水为介质、水平管为盲管的降膜蒸发器,并对影响该蒸发器管外壁蒸发侧传热膜系数的主要因素进行了分析.为今后实际应用多效水平管降膜蒸发器作好理论准备.     

影响降膜蒸发器关键设计参数的因素分析

降膜蒸发器是一种高效并被广泛应用的关键设备。介绍了蒸发器的设计计算逻辑及数学模型,分别计算了系统压力、单管液体流量、强制循环量以及管径管长对蒸发器设计的影响,并对分析结果进行分析和比较,得出系统压力是影响蒸发器规模的主要因素。提高系统压力可大幅度降低蒸发器规模,降低投资成本。在保证蒸发器最低液体流量前提下,选用较低的单管液体流量和较大的强制循环比可以提高系统的稳定性能。     

水平蛋形管降膜蒸发器管外液膜铺展数值模拟

水平异形管与圆管相比,具有管外液膜成膜排数多、液膜流动稳定和传热性能好等优点.对柱状流下水平管降膜蒸发器管外液膜流动进行三维数值模拟,分析椭圆率、喷淋高度和横截面尺寸对蛋形管管外液膜铺展的影响.结果表明:蛋形管管外液膜铺展分为喷淋区、平稳区、叠加区与脱落区.液膜厚度随轴向位移Z增大而增大;当Z=0-6 mm时,液膜厚度...     

影响降膜蒸发器中成膜原因分析

阐述了降膜蒸发器的成膜过程,分析了影响碱液成膜的原因包括:碱液极限最低进料量和浓度,热流强度和降膜管上的分布器垂直度.指出若想使碱液在降膜管内均匀成膜,首先必须保证降膜管上的分部器垂直且不能松动,其次要控制好极限进料量和极限浓度,还要保证稳定的蒸汽压力和蒸汽流速,以及对高压蒸汽进行增湿,利用蒸汽的汽化潜热来保证稳定的热流强度.     

降膜蒸发过程熵产分析

从热力学第二定律出发,将普适体系的熵产表达推广于降膜蒸发过程熵产分析并得到熵产计算式.引入单位熵产数并得到Reynolds数大于1450(c_pμ/λ)^-1.06(0.5-0.25ω)^-1情况下和Reynolds数之间的定量关系,据此揭示了降膜蒸发过程熵产随降膜管内液膜厚度减小先降低再增大的规律,对应存在最小熵产数.与φ30×2×6000传热管内磷酸降膜蒸发实验数据对比结果吻合良好,表明本文熵产计算式可以根据过程的热力参数表达降膜蒸发过程的熵产规律,对过程强化和提高热力学效率具有实际指导意义.     

垂直管内降膜载气蒸发的研究

在蒸发的降液膜表面引入惰性载气,可以有效地强化降膜蒸发传热。研究了液体流量、载气流量、壁面热负荷及料液物性等对降膜载气蒸发传热的影响。建立了数学模型,并进行了数值求解。实验结果表明,采用降膜载气蒸发,可提高传热膜系数,降低壁面过热度。还将模型计算结果与实验结果进行了比较。     

竖管降膜蒸发器的布料装置

对应用于竖管降膜蒸发器中的几种液体分布器的流量计算和适用范围进行了讨论,指出多层淋降板式分布器适用于大型降膜蒸发器。     

半椭圆管水平降膜液膜厚度影响因素研究

为研究半椭圆管在水平降膜蒸发时各参数对液膜厚度的影响与液膜分布规律,搭建了单根水平降膜液膜厚度拍摄实验台,用图像差值法研究了热流密度、喷淋温度、布液高度、喷淋密度对液膜厚度的影响,并比较了相同工况下不同管型的液膜厚度。研究结果表明:随着热流密度增加,平均液膜厚度减小;随着喷淋温度增加,液膜厚度减小;随着布液高度的增加,平均液膜厚度逐渐减薄,在布液高度很小的时候,换热管上部容易积液;随着喷淋密度的增加,平均液膜厚度逐渐变厚;对于截面周长相同的圆管,椭圆管和半椭圆管,在相同工况下,所有管型的换热管的液膜厚度在周向角上都存在一个最薄点,最薄点出现在90°附近,且半椭圆管的平均液膜厚度最薄。     

水平管喷淋式降膜蒸发器的传热性能及其应用

本文概述了几种常用蒸发器,然后重点叙述了新型高效的水平管喷淋式降膜蒸发器的传热性能及其进一步强化的措施。在此基础上详细比较了这种高效蒸发器与薄膜蒸发器的优缺点。最后,介绍了它的应用场合及其发展前景。     

竖直管降膜蒸发器流动与传热过程的数值模拟

针对竖直管降膜蒸发器的技术特点,在计算流体力学和传热学理论分析基础上,采用FLUENT软件,运用自定义函数(UDF)编写传质源项,对降膜蒸发器的加热管内液体沿壁面呈膜状下降流动并受热汽化过程进行了三维数值模拟研究,模拟采用Mixture两相流层流模型,Simple算法。模拟结果以3D形式表现了液体沿运动方向在管壁发展成膜的过程,并将模拟得到的液膜厚度与理论计算得到的液膜厚度进行了比较。模拟结果表明,竖直降膜蒸发器加热管具有液膜薄,均匀性好的特点,管表面容易形成柱状流,液膜厚度为1.0 mm。     

水平管外降膜蒸发的传热实验

为了提高水平管降膜蒸发的传热性能,提出了在水平管间增加肋板结构来强化传热。研究了以蒸馏水为介质的水平管外降膜蒸发的传热性能,结果表明,管外降膜蒸发传热系数随传热喷淋密度、传热温差和管间肋板宽度的增大而增大,随管径的增大而减小。     

机械蒸汽再压缩在水平管喷淋降膜蒸发装置的应用

在水平管喷淋降膜蒸发装置上,采用有利于实现蒸发液在蒸发器内空间蒸发的结构和调控条件,并配以机械蒸汽再压缩(MVR)系统,实现了低品位废热回收利用。针对Na2SO4废水蒸发进行了研究,设计建设了MVR蒸发装置。通过试验对废热蒸汽机械压缩蒸发过程的传热系数进行了分析,并对蒸汽参数变化对装置运行的影响进行了分析计算。试验证明:该装置具有较高的蒸发强度和较高的传热系数,且不易结垢,效能热功比达到20.4。