硫化钠水溶液的浓缩方法

过去稀硫化钠水溶液的浓缩大体有两种方法。一种是把稀硫化钠水溶液放入间歇釜中,使其加热蒸发后得到浓缩的硫化钠水溶液;另一种方法是在带有与传热壁有一定距离的搅拌浆的离心薄膜蒸发器中浓缩到近50％(重量)以后,再在间歇釜中浓缩。上述两种方法均不能连续运转,同时后一种方法因为在离心薄膜蒸发器上产生垢,需要定期清理,为保证质量薄膜蒸发要采用     

薄膜蒸发器的设计

综述了机械搅拌式薄膜蒸发器的基本结构、原理,并以1 m2机械搅拌式薄膜蒸发器为例论述了薄膜蒸发器的结构设计过程。机械搅拌式薄膜蒸发器是利用旋转的刮板将料液分散成均匀的薄膜,以进行物料浓缩的一种新型高效蒸发设备。     

机械搅拌式薄膜蒸发器

常规的热交换设备不能很好地适用某些物料的蒸发和反应,特别是热敏性物料、粘性物料,或呈现有生垢发泡趋向的物料。但是机械搅拌薄膜设备与常规蒸发器相比,因有其独特的优点和加工经济性,故特别适用于这类产品。机械搅拌蒸发器是在薄膜蒸发     

T型翅片板喷淋式降膜蒸发器传热性能研究

采用喷淋降膜蒸发形式，将蒸发器的传热面用机械线切割方法加工成Ｔ型翅片板。对这种蒸发器进行了传热性能的研究，并与池式光板进行传热性能对比，实验结果表明，Ｔ型翅片板降液膜蒸发能在低温差下维持沸腾且有较高的给热系数。同时对沸腾传热的强化机理也进行了研究，并探讨了Ｔ型翅片板喷淋降液膜蒸发器具有优良传热性能时主要原因。     

甘油生产换热设备采用强化传热技术的可行性及经济效益分析

本文简要寺介绍了甘油生产换热设备蒸馏釜，冷凝器，蒸发器等的使用现状，侧重介绍了精制甘油工艺蒸馏釜采用强化传热技术的可行性及经济效益。并提出了粗制甘油蒸发段的蒸发器传热强化的途径。     

内冷式刮膜蒸发器粘性流体的传热与蒸发探讨

本文以粘性流体甘油为物料,在内冷式刮膜薄膜蒸发器中进行加热蒸发实验,分析和探讨了内冷式刮膜薄膜蒸发的传热阻力和工艺条件如操作压力、刮板转速和进料流量等因素的影响。研究发现,粘性流体薄膜蒸发时的传热阻力主要在液膜侧;液膜传热系数随刮板转速和流量的增大而增大,随压力的降低而增大;单位时间的蒸发量随刮板转速的增大而增大,随压力和流量的增大而减少。     

汽液固循环流化床蒸发器性能研究

研究了汽液固循环流化床蒸发器的防垢与传热性能。实验表明，在防垢的同时，可有效地强化传热，提高蒸发能力，节约投资。     

脂肪酸甲酯降膜蒸发器沸腾传热性能

利用传统的多管排列式蒸发器对高黏度、易结垢的混合物进行蒸发,容易造成布液器堵塞,且结垢后的传热管难以清理。因此根据物料特性,本文设计了一种新型的降膜蒸发器,采用大降液孔加倾斜环板进行布膜,利用内径较大的锥筒作为传热壁面,并以粗甲酯作为试验工质对蒸发器的降膜蒸发传热系数随蒸发器筒体半锥度角、液膜流动雷诺数以及输入热通量之间的关系进行了试验研究。结果表明：该型蒸发器对于上述工质具有较好的适用性,蒸发系统能够在保持较高的传热系数的条件下,连续运行而不发生堵塞;蒸发器筒体锥度角有效地强化了降膜蒸发传热过程,而较大的热通量及进料流量在一定程度上却不利于蒸发传热。最后建立了降膜蒸发传热系数随蒸发器筒体半锥角和流动准数之间的经验关联式。     

水平管薄膜式蒸发装置传热研究

本文对影响水平管薄膜蒸发过程的部分因素进行了模拟 ,确定了一定范围内水平管薄膜式蒸发器的总传热系数与液体负荷、不凝气含量、管内蒸气流速、传热温差的相应关系 ,为该淡化过程的实际应用提供了依据     

管内带螺旋线的降膜蒸发器传热性能研究

以水为工作介质,研究了降膜蒸发器的传热性能,考察了在降膜蒸发器换热管内插入不同型式的螺旋线对蒸发器的影响。对10种不同规格的螺旋线,分别进行了恒壁温实验和传热实验。实验数据表明,矩形截面的螺旋线对传热的强化效果好于圆截面螺旋线;同时螺旋线结构参数等对降膜蒸发侧传热性能有良好的强化作用。     

薄膜蒸发器传热蒸发性能的实验研究

在自行研制的0.4m2薄膜蒸发器实验测试装置基础上,对介质水及烧碱溶液进行了蒸发实验,得到了在不同工艺操作参数下薄膜蒸发器内各料液总传热系数K和蒸发强度EI的变化曲线。实验结果表明,转子转速及进料量对设备总传热系数K及蒸发强度EI影响显著,各料液均存在最佳进料量。粘度增加,总传热系数K相应减少,蒸发强度EI相应增加,实验与数值模拟结果变化规律一致。研究结果表明,从蒸发强度而言,薄膜蒸发器更适合于高粘度料液的蒸发浓缩。     

薄膜蒸发器配套使用热泵的应用研究

结合硫酸铵蒸发结晶工艺,研究蒸汽喷射热泵在刮板式薄膜蒸发中回收二次蒸汽的应用,通过对加热蒸汽耗量的计算,得出薄膜蒸发器配套使用热泵蒸发的工艺所需要的蒸汽耗量比未使用热泵蒸发工艺的蒸汽耗量明显减少。并对配套使用的蒸汽喷射泵进行了简单设计。     

方肋微通道内流动沸腾的气泡动态与传热特性分析

为揭示方肋微通道热沉内流动沸腾的传热传质机理,本文基于耦合VOF方法与“饱和界面”相变模型对微通道内单个气泡绕流加热方肋的传热传质过程进行了数值研究。通过分析该过程中气泡增长速率与方肋壁面传热系数的变化,重点讨论了初始气泡体积和入口雷诺数Re对相变传热效率和流动结构的影响。结果表明：在气泡流经加热方肋过程中,气泡与方肋表面之间形成一层薄液膜,该薄液膜的相变蒸发极大强化方肋表面的换热效果,换热系数较相同条件下的单相流动提升6倍以上。此外液膜厚度随Re增大而变厚,液膜热阻相应增大,液膜蒸发对换热的促进作用随Re增大而降低。最后考察了气泡体积对方肋壁面换热的影响,结果表明：初始体积大的气泡具有更薄的液膜厚度及更大的蒸发面积,表现出更高的相变传热效率;而小气泡对壁面温度影响较小。     

Vertical tube foam evaporation for water desalination

Vertical tube foam evaporation (VTFE) provides a method of enhancing evaporator performance substantially by increasing the brine-side heat transfer coefficient. It reduces the temperature needed to drive evaporation and the energy required; consequently, the evaporation rate or evaporator capacity is increased under constant temperature conditions. VTFE applied to multiple effect evaporators, to evaporation with vapor compression to drive the process and to waste-heat evaporation of aqueous solutions are illustrated by test data obtained with pilot plants operated under realistic process conditions and utilizing full-size distillation tubes.     

Enhancement Boiling Heat Transfer Study of a Newly Compact In‐line Bundle Evaporator under Reduced Pressure Conditions

For common flooded‐type evaporators, nucleate boiling heat transfer cannot occur on the heated tubes since heat fluxes and wall superheats of heated tubes are generally quite low. However, when the tube spacing is very small, nucleate boiling in restricted spaces can occur easily under low heat flux or low wall superheat conditions. The generation of nucleate boiling can effectively enhance the heat transfer performance of bundle evaporators. This study investigated experimentally the boiling heat transfer enhancement effects of the restricted space in compact in‐line tube bundles with smooth tubes under various reduced pressures. The experimental results show that the compact in‐line tube bundles have a significantly enhanced heat transfer compared to those of the common tube bundles, and there is an optimum tube spacing that provides the greatest heat transfer enhancement effect. The test pressures have a marked influence on the boiling heat transfer enhancement in the compact bundles. The heat transfer enhancement effect decreases with decreasing test pressure. In addition, the heat transfer enhancement effects of the in‐line tube bundles are also compared with those of the staggered bundles. Under reduced pressure, there is no significant difference between the heat transfer enhancement effects for the two types of bundles.     

多蒸发器低温回路热管的运行特性

回路热管（LHP）是柔性高效的两相流换热部件,通过工质的相变以及毛细芯的吸附作用实现高效传热。多蒸发器回路热管（MeLHP）是在其基础上通过多个蒸发器并联实现对多个热源的高效热收集与排散,适用于空间探测技术中多阵列红外探测器的制冷。本文试验样机采用包含三个蒸发器的多蒸发器回路热管结构,管路以气耦合方式并联,管线非对称布置,工作温区为170K,采用乙烷为相变换热工质。以单蒸发器回路热管的数据为参考,在不同的加热功率及加热方式下对多蒸发器回路热管进行运行特性的实验研究,并从补偿器工作特性出发研究其充液率对性能的影响。实验证明,该MeLHP样机运行过程中具有良好的热分享特性,负载热量在各蒸发器间互相分享,且该特性有方向性,与两相流的流动特性相关,表现为低流阻回路向高流阻回路分享为有效分享,反之会引起高流阻性能变差而容易失效,因而低流阻回路分配更多热负载,有利于热管运行;MeLHP的传热极限与单蒸发器回路热管相当,并且实验还验证了MeLHP补偿器的工作方式为单一补偿器工作,因而对MeLHP充装时应适当提高充液率,以获得与单回路热管一致的性能。该研究有助于多蒸发器回路热管运行规律的掌握,对实际应用的推动有促进作用。     

蒸发温度对水平正反齿压花齿型肋管池沸腾换热的影响

随着节能减排的大力推广,管外沸腾强化传热技术得到了广泛的研究和发展。设计建立了水平双侧强化管管外沸腾试验系统,以R134a为循环工质试验研究了不同热通量工况下,蒸发温度对正反齿压花齿型三维肋管池沸腾换热特性影响,并结合试验结果分析探讨了其理论描述方法。结果表明:蒸发传热系数随蒸发温度变化趋势线的斜率随热通量呈现非线性变化;在同一蒸发温度下,管表面传热系数均随热通量单调递增,但增长率随热通量增加而逐步降低;回归分析获得不同热通量下蒸发温度对正反齿压花齿型蒸发管表面传热系数影响的统一表达式;等热通量工况强化传热因子在热通量超过10kW·m^-2后升至2以上,在热通量接近20kW·m^-2时达到极大值2.588,但在热通量接近5kW·m^-2时接近1;蒸发温度及其与热通量合同对正反齿压花齿型蒸发管表面传热系数的作用机理与理论描述方法有待进一步深入研究。     

表面工程技术应用于蒸发器的防垢及沸腾传热强化的研究进展

对传统的表面工程技术和纳米表面工程技术在蒸发器等换热设备的防垢和沸腾传热强化方面的研究进展进行了综述。分析了采用磁控溅射、离子注入、化学复合镀、分子自组装等表面工程技术制得的低能表面,包括纳米涂层传热表面的防垢或强化沸腾传热的功效。认为应用表面工程技术的难点在于如何制备既能防垢又能强化沸腾传热的优良传热表面;高黏物系的污垢形成规律和表面抗垢机理研究,应用纳米表面工程技术进行防垢和强化沸腾传热研究是今后的重要研究方向。     

高分子中空纤维蒸发器传热过程分析

蒸发器广泛应用于化工、食品等行业,传统的金属管蒸发器由于其耐酸碱腐蚀性差、表面易结垢等弱点,一定程度上限制了其应用范围,而具有优良性能的高分子中空纤维管可有效解决这些问题,具有很好的应用前景。采用自制的高分子改性中空纤维管,制备出非金属换热器,并进行了蒸发传热实验。结果表明,高分子中空纤维蒸发器的性能与料液温度有密切关系,沸腾进料时蒸发器的传热系数、产水量和热量利用率均高于低温进料;传热热阻主要集中在管外蒸汽加热侧和管壁的导热性能,当沸腾进料时管壁热阻占总传热热阻的66%以上,而管内蒸发侧传热热阻所占比重较低,均低于15.3%,且随着料液流速的增大而降低到5%以下;随着料液温度的降低,蒸发过程的传热系数、能量利用效率以及产水量均显著下降。     

基于管内微层蒸发传热机理的热管换热器传热强化研究

基于微层蒸发强化传热理论,对热虹吸管内部设置分流管结构强化沸腾传热机理进行了分析,建立了分流管强化热虹吸管内部沸腾传热模型,并通过大量试验研究验证了理论分析的正确性;同时对热管换热器能量控制方程采用有限差分法进行了数值模拟计算,计算结果与试验结果吻合良好,不仅证明强化传热理论分析与计算方法的正确性,而且表明热管内部强化传热有利于提高热管换热器传热能力、改善热管换热器传热性能及优化热管换热器结构,为工程应用提供依据。