孔板结构对梅花形孔板换热器壳程传热影响的模拟研究

采用ANSYS CFX对梅花形孔板换热器壳程的流动和传热进行了数值模拟研究,通过分析壳程流场揭示了孔板换热器壳程强化换热机理,得到了3种不同开孔率的孔板换热器壳程平均努塞尔数Nu以及压降Δp随雷诺数变化的规律。结果表明:由于孔板处流道面积较小,流体产生射流效应并伴有二次流现象,在破坏流动边界层的同时增强了流体扰动,强化了换热;3种换热器的Nu和Δp都随雷诺数的增加而增大,开孔率越低换热器的换热性能越好,但壳程压降也越大;开孔率0.215的换热器综合性能参数(Nu/Δp)比开孔率0.173和0.130的换热器平均高28.8%和50.14%。     

纵流式换热器的数值分析

利用有限体积法,计算了孔板开孔度分别为0.2,0.3和0.5的孔板支撑纵流式换热器,在雷诺数为5 000,10 000,15 000和20 000时的传热和压降情况,讨论了流体的雷诺数、支撑板的开孔度及开孔方式对传热系数和压降的影响。结果表明,在低雷诺数工况下选用较大的开孔度,换热器的综合性能更高;综合考虑换热和压降,对于不同的开孔度宜选用不同的开孔方式;研究结果对换热器的设计有参考价值。     

U管换热器折流板开孔的综合性能研究

为了解决传统弓形折流板换热器壳侧存在流动死区、流动阻力大、传热效率低等问题,对折流板进行开孔,采用数值模拟的方法,研究开孔折流板结构对U型列管式换热器壳程流体流动、传热及流阻性能的影响。研究结果表明,折流板开孔后,U管换热器壳程流动死区明显减少,壳程流体的传热系数和场协同数随着开孔率的增加都是先增加后减小,并且在开孔率为a=0.242时均达到最大值。折流板开孔前后壳程总体压降变化<4.3%,当开孔率为a=0.177时壳程的压降最小。在折流板开孔率为a=0.242时,U管换热器综合性能最佳。本研究可为U管换热器弓形折流板开孔提供优化依据,为提高U管换热器的综合性能提供参考和借鉴。     

圆盘板开孔对缩放管盘环式换热器壳程性能影响的数值研究

利用CFD技术对圆盘板上开不同直径孔的缩放管盘环式换热器壳程进行了数值模拟。结果表明,圆盘板开孔能在一定程度上改善圆盘板后侧流体的流动状况,且开孔后圆盘与圆环折流板之间的流体压力分布较均匀;开孔直径越大,换热器的壳程传热系数和压降均越小,综合性能越好;开孔直径不宜过小,适当地开孔才能有效地提高换热器的综合性能。     

网状孔板纵向流换热器壳程流体流动及换热特性的数值模拟

应用CFD软件对网状孔板换热器壳程流体流动及换热特性进行了数值模拟研究,揭示了网状孔板强化传热的机理,分析了孔板间距及开孔率对其换热、压降性能的影响,推导出网状孔板纵向流换热器壳程换热与流动的准数关系式. 结果表明,流体流过网状孔板产生射流及二次流现象,强化了壳程流体的传热;在Re=2300~6300范围内,网状孔板换热器比弓形折流板换热器的Nu数增大约50%,但压降比弓形折流板换热器高约2.5倍;在研究范围内,孔板间距减小、开孔率减小均能使壳程流体的Nu数及压降增大,且Re数越大,开孔率、折流板间距对Nu数及压降的影响越大;但随开孔率、折流板间距减小,流体压降增加的速度明显比Nu数快.     

不锈钢换热器的失效分析

不锈钢换热器在使用过程中,靠近水的部位会发生严重的腐蚀而失效。经过分析,工作温度较高时发生腐蚀失效的换热器主要会出现裂纹,而工作温度较低的换热器的主要腐蚀失效形式为孔蚀。     

梅花孔板纵向流换热器壳程流动与传热的三维数值模拟

基于梅花孔板纵向流换热器的三维物理模型,采用RNG k-e湍流模型,对其壳程流动与传热特性进行了数值模拟,以空气为工作介质,考察了孔板开孔率y=0.148, 0.18和0.214的换热器在雷诺数Re=4000~12000范围内的传热和压降. 结果表明,流体流过梅花孔后产生贴壁射流,射流的卷吸和二次流作用有利于流体的混合与传热. 换热器壳程平均努塞尔数Nu和单位长度压降Dp/lz均随开孔率y和折流板间距L减小而增大;与相同条件下弓形折流板换热器相比,在研究范围内,该流换热器的Nu提高了14.9%~52.88%,Dp增减幅度为152.85%~-16.62%,综合性能系数PEC为1.03~1.44,适当增大开孔率y和孔板间距L可提高换热器的综合传热性能.     

炼油厂换热器应力腐蚀失效机理及防护

从某炼油厂的换热器管板裂纹形貌判断该换热器为应力腐蚀失效,对换热器管板的应力状态及应力腐蚀失效机理进行分析,并给出防护措施。     

高流速大开孔压力管道三通的应力分析

压力管道三通是压力管道中最典型的结构,针对在运输过程中,大开孔接管结构位置易遭破坏而损坏管道完整性的问题,对大开孔接管结构的相贯区域产生的应力集中部分进行分析。在理论分析建模的基础上,运用有限元ANSYS仿真软件对压力管道大开孔率接管相贯部位局部应力集中的规律进行分析,确定压力管道接管位置的应力随开孔率大小的分布规律,为设计与制造压力管道开孔接管提供理论依据。     

带压开斜孔在实际生产中的应用

带压开孔作为一项新技术正在被广泛应用于长周期运行企业中,由于工艺的要求不同,带压开孔的形式、方位也随之发生变化,出现了在管道上开孔、容器上开孔、倾斜于容器壁开孔等等.本文主要介绍在容器壁上带压开斜孔的设计、校核、实施过程.     

热管式蒸汽发生器的火用分析

以热力学第一、第二定律为基础的热平衡分析法和火用平衡分析法相结合，对热管式蒸汽发生器进行了火用分析，给出了热管式蒸发器中各部分的火用损失情况，指出其合理的布置方式     

PTFE管在生活污水中的换热特性研究

研究了浸泡在生活污水中的PTFE管和铝塑管的污垢生长特性和换热性能。根据污垢热阻变化曲线总结出污垢在塑料换热器上生长特性,污垢的生长过程可分为三个阶段:生长阶段,过渡阶段和振荡阶段。通过分析和比较PTFE管和铝塑管的污垢热阻和换热系数,说明了PTFE管在抑制污垢生长和传热性能都优于铝塑管,PTFE材质更适合于污水热能回收系统中。     

封闭空间内小型热管换热器模拟与实验研究

引言 近年来,电子技术迅速发展,电子元器件发展方向是：高功率密度、高可靠性、高效率,以实现体积微小化．与此同时,电子元器件的封装密度也随之大幅度地增长,导致单位面积上的功率消耗密度不断增大．为了使电子装置正常进行,需要使装置内电子元件维持在一定的温度范围内运转,因此,快速导出装置内产生的热量即成为封闭小空间电子元件散热设计的重要课题．     

浅析热管换热器性能特点

简要介绍了热管换热器的发展现状。目前，由于热管换热器投资少、传热效果好和设备体积小，因而得到了广泛的应用。着重地介绍了几种热管换热器的性能特点，其中包括标准热管、重力热管、重力辅助热管和旋转热管，并且对其的性能进行了分析。利用热管换热器，不但可以缓解我国能源供需矛盾，而且还可带来较高的经济效益。     

CAESARⅡ软件在水煤气变换管道设计中的应用

介绍了管道应力分析的必要性。用CAESARⅡ软件对水煤气变换过程中从变换塔到换热器的管道进行应力分析计算与优化,并总结了使用CAESARⅡ软件进行管道应力分析的注意点。     

螺旋折流板换热管水力损失数值模拟及实验

提出了一种连续螺旋折流板换热管,对其内部流场进行了数值模拟,并进行了物理模型实验验证。得到了螺旋折流板换热管的水力损失系数变化规律,数值模拟结果与实验研究结果具有很好的一致性。影响螺旋折流板水力损失的主要因素是螺旋角,相同螺旋角的折流板换热管水力损失变化规律基本相同。对于一定管径的螺旋折流板换热管,存在水力损失系数最小的最优螺距,也就是存在水力损失最小的最优螺旋角。     

重力型热管结构优化数值模拟及传热实验研究

针对热管换热器及重力型热管,研究了其在涡流发生器及翅片加热管对换热器的换热影响,对换热器的热管结构进行了优化,最后通过实验对各种结构的换热管进行传热特性研究,并对理论部分进行了验证,通过横向翅片和裸管的换热效果,在对热管加装翅片的基础上,加装涡流发生器,通过对没有安装涡流发生器的翅片热管与之进行对比,并应用温度场与速度场对换热增强机理进行说明。     

烟草干燥系统热管换热器的结构确定

简介了烟草干燥系统里热管换热器的热效率提高的意义和必要性。以烟草干燥系统工艺换热器的设计为背景,选择热管换热器结构,进行了热力计算、压力降计算和结构设计计算。热管换热器的设计方案可以为烟草干燥系统工艺换热器的更新改造提供一种新的思路。     

气液固循环流化床换热器中预分布器结构的优化

引言 气液固循环流化床换热器是将循环流化床与沸腾传热两项技术结合而开发出的一种新型高效传热和防、除垢设备.国内外众多学者对此设备进行了研究[1,2].然而,关于此换热系统正常运转的核心技术--颗粒分布技术的文献较少.荷兰的Klaren申请了专利[3],叶施仁等[4]设计了单层孔板式固液分布器,姜锋等[5]选取直径小于下管箱直径的多孔板作为固液分布器,但上述固液分布器的大规模工业应用未见相关报道.     

焦炉烟气脱硫脱硝系统热管换热器腐蚀原因分析

针对迁安中化公司焦炉烟气脱硫脱硝系统热管换热器腐蚀的问题,对换热器低温段炉管及翅片的腐蚀产物进行了XRD、扫描电镜、能谱分析,结果表明,炉管及翅片发生了严重氧腐蚀、轻微硫腐蚀和氯腐蚀。分析认为腐蚀与经脱硫脱硝系统后烟气中含有体积分数6%~10%的O2和15%~20%的水分有关,建议将热管换热器低温段材质更换为耐氧、硫腐蚀的2205不锈钢,以满足脱硫脱硝系统的长期稳定运行。