LNG绕管式换热器壳侧单相传热模型的优化

天然气液化工艺中绕管式换热器的壳侧热力计算是当前亟待解决的问题之一,针对低温工况下壳侧传热模型的研究尚不多见,需要选取出适用的传热模型准确计算传热系数,为天然气液化工艺中绕管式换热器的设计选型和热力校核提供依据。本文比较分析了现有壳侧单相传热模型的优缺点,结合绕管式换热器壳侧低温实验数据,筛选出了适用于天然气液化预冷段的壳侧传热模型,并进行了优化。结果表明:对于天然气液化预冷段的壳侧传热系数计算,Abadzic传热模型计算精度最高、偏差范围最小、适用性最佳;Abadzic传热模型粘度修正后计算精度提高约50%,天然气液化预冷段的粘度修正系数可估算为1.05。     

绕管换热器壳侧气相流动实验与数值模拟

搭建了绕管换热器壳侧流动实验平台,并对一个竖直布置的4层绕管式换热器进行了壳侧空气流动实验。与关联式进行对比,包含换热器结构参数的Messa压降关联式,平均绝对偏差12.82%。同时,针对绕管式换热器壳侧几何结构的周期性,利用周期性边界条件,简化了绕管换热器壳侧的几何模型。并应用简化后的三维微元结构对绕管壳侧的传热和压降特性进行了数值模拟。模拟结果与实验较为吻合,压降的平均绝对偏差为16.81%。     

点波板式换热器内流体流动换热及压降特性的实验研究

介绍了丹佛斯提出并开发的点波板式换热器。分别通过单相水-水换热测试和制冷剂(R410A)-水蒸发换热测试,实验研究了点波板式换热器与传统人字波板式换热器的传热及流动性能。结果表明,新型点波钎焊板式换热器,作为单相换热装置,具有较好的传热和流动性能。与传统的人字波板式换热器相比,较大雷诺数下,点波板式换热器强化传热20%以上,沿程阻力因子降低为传统结构的1/4左右。同时,作为蒸发器,在相似的制冷剂流动特征下,点波板式换热器比人字波板式换热器具有更好的流动和传热性能,这些性能优势,随着制冷剂流动特征的加强将变得更为明显。     

板翅式换热器两相流分配特性分析及实验研究

通过板翅式换热两相流分配特性的研究，从理论上分析了不均匀分配的影响因素。实验采用经过静态混合器与不经静态混合器两种型式。结论是：板翅式换热器内部存在不均匀性；流型对两相流分配有一定影响；数值计算与实验值基本吻合。     

开缝翅片管换热器表面积尘与压降特性的实验研究

翅片管换热器表面沉积的粉尘会导致换热器压降增加。本文搭建了换热器积灰可视化实验台,选取开缝翅片管换热器为测试样件,在风速范围为1.0~2.3 m/s,喷粉浓度范围为2.1~10.8 g/m~3的条件下进行实验,研究了换热器表面的粉尘沉积特性及空气侧压降变化。结果表明:粉尘主要沉积在翅片迎风面的前缘开缝处以及换热管的迎风面上;高风速有利于粉尘沉积并增大积灰前后压降增幅,在风速变化范围内,粉尘沉积量最多增加98.4%,积灰前后压降增幅最多增加93.8%;提高喷粉浓度有利于粉尘沉积并增大积灰前后的压降增幅;在喷粉浓度变化范围内,粉尘沉积量最多增加22.8%,积灰前后压降增幅最多增加28.6%;在积灰过程中,空气侧压降比粉尘沉积量更快达到稳定状态。     

板式换热器两相流换热和压降性能综述

影响板式换热器两相流换热和压降的因素较多,目前没有通用关联式可以计算两相流换热系数和摩擦因子。本文主要论述板式换热器两相流换热及压降特性,总结已有的用于计算凝结换热和压降以及沸腾换热和压降的主要关联式。     

螺旋绕管式换热器的特点及其制造工艺研究

相对于传统换热器,缠绕换热器独特的换热结构,大幅度提升了换热效率,在节约资源、提升生产效率、降低生产成本等方向发挥着巨大优势。为企业的发展带来经济效益。因此,该文主要分析了螺旋绕管式换热器的结构及特点,并在此基础上对螺旋绕管式换热器的制造工艺进行了研究,从而为今后制造换热器提供一种新的想法和途径。     

翅片管式换热器换热与压降特性的实验研究进展--实验研究

概述目前国内外空调制冷行业中普遍采用的几种不同翅片类型(平直翅片、波纹形、条缝形翅片、百叶窗形翅片)的换热特性和压降特性的实验研究进展,通过对这几种翅片类型换热及压降特性的介绍和分析,提出了趣片管式换热器研究中的一些不足。     

R22在矩形微细管内凝结的气液两相流动压降实验研究

实验研究了R22在当量直径为0.952 mm的水平不锈钢矩形管内凝结的气液两相流动压降。实验时的饱和温度为40-50oC、质量流速为200-800 kg/m2 s、干度为0-1。研究结果表明,实验段的压降占总压降95%以上,而出口处流通断面扩张压降所占比例很小可以忽略。R22的压力梯度随质量流速和干度的增大而增大,在较高干度区增大趋势更加明显。随饱和温度的增大压降减小。与R22相比,相同实验工况下R152a的凝结压降小于R22的。     

蛇形微通道内绝热和沸腾流动气液两相压降的实验研究

蛇形微通道因结构紧凑和换热能力强的特点在高新技术领域中具有较大的研究价值,目前对微细尺度蛇形通道内全流型演变过程中的压降研究分析相对较少。通过实验的方法研究了当量直径为0.65 mm和弯管段曲率半径为1.2、1.8、2.4 mm的蛇形微通道内绝热流动和沸腾流动气液两相压降变化规律。根据实验计算了质量流速为600 kg/(m2?s)时压降的占比情况,分析了质量流速为600、1 200、1 800、2 400 kg/(m2?s)时压降的变化情况,并与文献中压降经验关联式进行对比,发现文献中大部分已有关联式并不适用于蛇形微通道内气液两相流型的预测。     

管道内冰浆流动压降特性模拟和实验研究

本文采用以颗粒相动力学为基础的Euler-Euler模型,利用FLUENT研究冰浆在水平直管、90°弯管和T型管中的流动压降特性(计算过程不考虑相变)。模拟结果显示,在管道入口处压降较明显,90°弯管拐弯后内侧压力小于外侧,T型管在分流直角拐角处出现压力最高点和最低点。冰浆流动实验发现,冰浆单位压降随流速和含冰率的增加而增大,且3种管型中直管压降最小,T型管压降最大。对比实验与模拟结果,单位压降随流速的变化趋势一致,且误差在20%以内,但在大流速时,模拟值大于实验值。     

部分负荷下的壳管式换热器性能

通过详细的计算数据对几种不同类型的壳管式换热器在不同条件下部分负荷时的性能做出分析和比较从中得出结论，并从冷水机组的长期运行费用方面对空调系统的设计提出建议。     

防冻堵的船用绕管式LNG气化器设计

绕管式气化器具有高效紧凑、机械强度高的优点,可作为船载LNG气化设备使用,但需要合理设计气化器结构来避免水介质发生冻堵。本文设计了一种水加热型绕管式LNG气化器,在满足气化工艺要求的同时可防止气化器出现冻堵。首先提出了基于防冻堵的气化器结构设计思路:在保证管侧水温高于冰点和管侧出口水温分布均匀的前提下,设计绕管式气化器的关键结构参数;然后通过三维分布参数模型对气化器换热、压降性能以及防冻堵性能进行校核,并提出结构参数优化调整的方法。采用本文提出的设计方法,对一台已知设计参数的LNG气化器进行算例分析,优化调整后的绕管式换热器热负荷和压降能够满足设计要求,且管侧壁面温度最低温度为7. 32℃,管侧出口平均温度为31. 42℃,达到防冻堵的效果。     

喷嘴内制冷剂的两相流动实验研究

对制冷剂经喷嘴并伴随有相变的流动问题进行了实验研究。实验结果表明，在相同出口压力下，随着喷嘴入口压力的提高，制冷剂的流量近似线性地增加。     

带分配器的新型壳管式换热器的研究和应用

本文介绍了传统干式壳管蒸发器的结构特点,并重点阐述了带分配器的新型壳管式换热器区别于传统干式壳管蒸发器的结构特点以及性能优势,最后介绍了带分配器的新型壳管式换热器的研发难题和应用。     

低气压下翅片管换热器空气侧传质特性实验研究

本文实验研究了两个具有不同翅片间距的平翅片管式换热器在低环境气压以及析湿工况下空气侧的传质特性,在环境气压为40～100 kPa,换热器入口空气风速为0.5～4 m/s,入口空气相对湿度为50％～90％,入口空气干球温度为27℃,水流速为1.65 m/s的实验工况下,分析了环境气压、换热器迎面风速、翅片间距及入口空气相...     

开空承担工信部“大型LNG绕管式换热器研制”项目通过专家审查验收

正11月7日消息,开封空分集团有限公司承担的工信部"大型LNG绕管式换热器研制"项目——"LNG绕管式换热器设计、制造和检验技术研究"专题通过审查验收。来自中海油、中国船级社、大连船舶重工集团、中石油大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学等企业的专家,在开封空分听取了研发人员的专题汇报、审阅了专题研究报告及年产300万吨FLNG装置用大型绕管式换热器设计图纸等全部技术资料,现场察看了30万方/天FLNG绕管式换热器样     

纳米制冷剂在微通道内两相摩擦压降实验研究

分别以质量分数为0.2%、0.5%、0.8%的Al2O3-R141b纳米制冷剂与纯制冷剂R141b为实验工质,在截面尺寸为1 mm×2 mm的矩形微通道内进行实验,研究流动沸腾过程中两相摩擦压降。将两相摩擦压降的实验值与5种分相模型预测值进行对比,Qu-Mudawar模型预测值和实验值最为吻合,平均绝对误差为21.4%,Chishiolm模型预测效果最差,平均绝对误差为42.5%。结合实验数据在Qu-Mudawar模型基础上进行修正,得到的修正关联式能较好的预测实验两相摩擦压降,平均绝对误差降为11.3%。