钛管换热器的工艺计算及经济性分析

根据钛管换热器和工艺参数的特点,进行了管壳程流体的安排和换热器选型.分析计算5种不同换热管规格的压降,基于压降、海水流量、设备设计寿命获得设备的运行费用.根据传热计算,得到5种不同换热管规格的换热器所需的换热面积,根据钛管的吨单价,确定设备的固定投资费用.以设备全生命周期的费用最低为优化目标,获取最优换热管规格.     

转化过程气体换热器的副线调节性能：操作气量的影响

以转化过程中采用的圆缺形折流板和双圆缺形管束排列的管壳式气体换热器,推导出操作气量负荷率,管壳程副线率与换热面积富裕系数之间的定量解析关系式,它们仅是换热器管壳各进出口温度的函数。副线调节的灵敏性以调节管程及温差大的流体走管程为最佳,操作气理负荷率所对应的换热器相对压降与副线调节方式及流体走法无关。     

换热器最大总传热系数的稳健性选型设计方法

提出了一个含总传热系数的稳健性目标函数，介绍了双侧流体温度、流量、污垢热阻值均处于浮动时换热器的选型设计方法，表明了本方法较经典的选型设计方法能搜寻出更多的具有较大传热系数和操作弹性的系列标准规格换热器，为制订流量、温度及污垢热阻适宜的操作范围提供了参考依据。     

大孔板波形管碟环式换热器的设计与运行

新设计的换热器采用波形扩缩管强化传热，管内流体流经凹槽处时在管壁上形成旋涡，加强了流体边界层的扰动，破坏了滞流底层，有利于热量通过边界层的传递。当旋涡快要消失时流体又经过下一个凹槽处，这样就能使旋涡不断的产生、不断的消失，保持了连续而稳定的强化作用。为与波形扩缩管相适宜，使彼此都能发挥最大效用，选择了大孔径多孔板支撑结构。经过一年多的运行，与传统换热器相比，该设备具有一次投资少，运行费用低等诸多优点。     

新型换热器在硫酸转化系统中的应用

简述以空心环管网支撑缩放型强化热管的新型换热器在硫酸系统中的应用，其优点表现在总传热系数高，流体阻力小，设备投资及运行费用低等方面。目前已具备推广条件。     

折流板抗振型换热器流体动力学及传热特性研究

对折流板抗振型换热器流体动力学及传热特性进行理论分析和实验研究,得出了此类换热器压力降及传热性能的预测方法。指出此类换热器既保持了横流式换热器对操作工况适应性强的优点,又解决了横流式换热器存在的管子发生流体诱导振动的问题。     

换热器中流体返混模拟计算的新方法

用循环模型对换热器中流体返混进行了模拟计算。结果表明流体返混对换热器中流体温度分布和换热速率均具有一定影响，与其它模型比较，该循环模型用于换热器流体返混模拟诸时，既可得到能描述流体温度分布的一个简单数字解析解，又可采用原活塞流基础上的“对娄平均温差”法进行换热速率的计算。     

不同流体流向管壳式换热器换热特性试验分析

采用正三角形排列,壳体直径为325mm,换热管规格为φ25mm×2.5mm、长度为2000mm、数目为52根,折流挡板间距220mm布置,建立换热器的模型。通过计算冷流体（循环水）和热流体（氯苯）在换热器中的传热,得到热负荷、传热平均温差、传热面积、循环水用量。通过仿真分析E型、F型、J型壳体换热器的温度场、速度场、壁抬升距离,结果表明E型壳体换热器的温差、流速、换热最符合预设换热需求。同时为换热器结构设计提供了参考。     

纵流式管束支撑物的结构及性能对比

纵流式管束支撑物使管壳式换热器壳程流体呈纵向流动，因而该类换热器具有传热效率高、压降小，有效消除了流体诱导振动等特点。本文阐述了纵流管束支撑物的结构变化对换热器综合性能的影响，为改进和优化管壳式换热器提供参考。     

换热管缠绕角参数对管壳式换热器壳程流场的影响

以家用采暖炉具的换热器为研究对象，通过三维建模软件建模，应用CFD数值模拟分析在不同入口流速的工况下，换热管缠绕角度对壳侧流体流动和传热性能的影响。仿真分析结果表明：随着入口流速的增加，壳程流体混合程度更均匀，流体受到的阻力逐渐减小；在换热器高度一定时，相对于直管式换热器，绕管式换热器换热面积更大，换热性能更好。     

基于换热器分时共享机制的多时期换热网络结构设计

随着季节性的供需变化和化工过程中操作条件的变化,换热量也随之变化。由于不同时期换热需求的不同,多时期换热网络的设计得到了广泛的研究。本文首先介绍利用同步优化方法对每个时期单独进行数学规划模型的建立,运用GAMS软件求解得到单时期最优的换热网络设计;其次,为了减少不同时期换热网络整合后设备的投资成本,可采用一种分时共享机制对换热网络中所有参与热交换的匹配进行设计,然而该设计会带来管线成本的增加;最后,针对分时共享机制带来的管线成本的增加,提出了一种管线长度的优化模型,通过对模型的建立和求解,不仅可以得到换热网络中最少的管线成本,还可以给出换热器的最佳放置位置,优化了网络 结构。     

Synthesis of multipass heat exchanger networks based on pinch technology

The multipass heat exchanger is the most common type of heat transfer equipment used in heat exchanger networks (HENs) by the chemical process industries. There are many methods that have been proposed for the synthesis of HENs with multipass heat exchangers, which are mostly derived from the FT design method. In this paper, an alternative new method to synthesis multipass HENs is presented based on the classical pinch technology. In the multipass heat exchanger, both countercurrent and co-current flow are involved. For the co-current flow, composite curves and problem tables are modified, and compared with that of the countercurrent flow. A proper minimum temperature difference is also selected considering the energy-capital cost trade-offs, and then a multipass HEN is synthesized. Results of the case study demonstrate that the new approach meets operating requirements and minimizes the total cost successfully.     

基于实际热负荷分布的换热网络优化改造

采用非等温混合分流分级超结构,建立了基于实际热负荷分布的换热网络改造模型,以由改造费用和运行费用组成的年度化总成本为目标,并采用遗传算法进行求解。改造费用涉及现有换热器增加换热面积、配置新换热器、重新布置管道以及移动现有换热设备所产生的费用,充分考虑了原有换热网络经改造后结构的变化所引起的改造成本。在回用原有换热设备后,根据设备实际面积来计算换热网络的热负荷分布和温度分布,即基于实际热负荷分布对换热网络进行改造。案例研究表明,改造后的换热网络结构具有良好的节能效益,合理地再利用了原网络中的旧换热设备,并以较少的改造成本实现了较高的能量回收,投资回报期仅为0.43年,验证了所提改造方法的有效性和实用性。     

石墨改性聚全氟乙丙烯导热中空纤维及其换热器的研制

塑料换热器在化工废水处理、酸碱盐循环设备等特殊领域具有重大应用价值,近年来得到了极大的发展。为提高换热器的整体换热效果,提高塑料换热器的最高使用温度,采用石墨作为填料,对聚全氟乙丙烯进行填充改性,以此制备出管壁薄、管径小且导热性能优良的复合材料导热中空纤维,将其加工后制作成换热器。重点探讨了石墨添加量及工艺加工条件对中空纤维物化性能的影响规律,并且通过冷热流体流程的变换及流量的改变研究其对自制的换热器总体换热性能的影响及规律。结果表明,利用石墨改性聚全氟乙丙烯复合导热材料制作的中空纤维换热器,价格低廉、体积小质量轻、单位体积换热系数较高且换热性能优异。     

空冷器在化纤聚酯项目中的应用

介绍空冷器在化纤聚酯项目中的一项应用成果。原聚酯生产工艺流程通过冷却水列管式换热器将100．5℃的酯化蒸汽降至55℃,现改为用空冷器和板式换热器进行冷凝冷却。改造后大大降低了运行成本,原水泵运行功率为420kW,改造后空冷器和板式换热器运行功率为88kW,节约电力332kW,并且基本不再需要冷却水,节能节水效果明显。论述了冷却方案的选择和空冷器的设计、空冷器的特点、运行结果和经济效益以及投资回收周期。     

曲面弓形折流板换热器壳程流体流动与传热

提出一种新型折流板--曲面弓形折流板,并构造曲面弓形折流板换热器,采用数值模拟和实验相结合的方法研究其壳程传热和流动阻力性能。在实验方面,设计了实验用曲面弓形折流板和普通弓形折流板换热器试样,其中换热器管束采用可拆连接形式,以考察不同折流板结构和板间距的影响。通过改变管程及壳程流量和管程流体进口温度,获得了大量对应于不同折流板结构的壳程压力降和传热系数实验数据。在模拟方面,利用Fluent软件建立了曲面弓形折流板换热器和普通弓形折流板换热器流体数值分析模型,得到了壳程流体流场分布及壳程压力降和传热系数。结果发现,在相同结构参数和流动条件下,曲面弓形折流板换热器壳程压力降比普通弓形折流板换热器降低9%～24%,而壳程传热系数比普通弓形折流板换热器提高3%～11%。     

粉体流换热器在磷酸二氢钙生产中的应用

介绍瓮福化工公司磷酸二氢钙生产背景和工艺流程,通过粉体流换热器技术与传统冷却技术的对比,选择粉体流换热器作为工艺冷却装置。介绍粉体流冷却器的工作原理、设计参数、设备参数。对试运行数据进行分析,表明粉体流换热器可有效控制出料温度40~45℃;与传统转筒冷却器相比,年节约费用14.4万元。     

Shell渣油制氨装置低温甲醇洗脱碳换热器核算与分析

通过对兰州石化公司化肥厂低温甲醇洗脱碳部分换热器进行核算和分析,探讨低温甲醇洗系统换热器的设计方法,并评价现场各换热器的实际操作性能.