折流杆换热器的结构选型及设备计算

对折流杆换热器壳程结构中的折流杆、折流环、折流圈及间距、拉杆等部件进行剖析及选型;根据压杆临界失稳模型,计算出换热管受压失稳当量长度;通过折流板换热器和折流杆换热器结构特点的比较分析,得出折流杆换热器的计算方法。     

扭曲椭圆管换热的壳程强化传热特性

通过搭建扭曲椭圆管换热器壳程传热与压降性能测试平台,对扭曲椭圆管换热器壳程传热与压降性能进行了实验测试,以实验数据为基础对前人得到的壳程传热与压降性能计算准则关系式的应用范围进行了分析,同时拟合得到了测试用扭曲椭圆管换热器壳程传热与压降性能计算准则关系式,设计了与测试扭曲椭圆管换热器结构类似的折流板换热器以及折流杆换热器,采用相关计算方法对换热器的传热与压降性能进行了计算和比较,并分析了3台换热器的综合性能,结果显示扭曲椭圆管换热器传热效果好、压降低,具有很好的工业应用前景。     

双壳程折流杆换热器的理论、设计与工程计算

本文揭示了折流杆换热器的局限性,指出用双壳程结构可增强其适应性,进而提出了双壳程折流杆换热器的理论、结构设计和适于工程运用的计算方法。     

花板换热器与单弓形折流板换热器对比实验研究

折流板壳程流体横向冲刷换热管时存在振动大、压力损失大和易结垢的缺点,折流杆换热器用作冷油器时壳程Re偏低,为了克服上述缺陷,研制出一种新型的花板换热器。花板换热器中壳程流体的流动方式与单弓形折流板换热器不同,壳程流体纵向冲刷换热管,具有壳程阻力较小、换热器内管子振动噪声小等特点。本文通过对花板与单弓形折流板换热器的换热和流阻性能的实验比较,得到在相同的雷诺数下,花板换热器的壳程压降仅为单弓形折流板换热器的70%—80%,以单弓形折流板换热器为参照时的花板换热器综合效益比为110%—140%。     

折流杆气—气换热器的试制和试用

一、概况折流杆换热器是把传统的折流板换热器中的折流板改成秆式折流支承结构。其壳程流体的流动由折流式改变为流体经支承杆网格造成局部湍动的平行流方式。因此有以下四方面的特点: (1)强化了管外壳程传热; (2)传热面积得到充分利用,减少了死区; (3)防止流体引起的振动; (4)大大减少了阻力降。以上第三和第四个优点,使该换热器的流体壳程流速可比普通的折流板式列管换热器大     

折流杆换热器壳程湍流和传热的数值模拟

折流杆换热器壳程结构复杂,用理论方法难以获得壳程流体流动和强化传热机理.为了分析折流杆在换热器壳程中作用,采用数值方法研究了壳程流体的流动和换热状况.首先对壳程结构进行适当简化,提出了换热器壳程的"单元流道"模型用于研究纵流式换热器壳程流场和温度场的实际细观信息.针对三维几何模型和数学模型,数值模拟采用标准k-ε两方程湍流模型,用SIMPLE算法求解速度和压力的耦合关系,流道的固体边界采用壁面函数法,在不同进口流量下对单元流道进行模拟.结果表明,纵横交错布置的折流杆在单元流道中不断分割和剪切流道内流体,其扰流作用促进了流体湍流,减薄了液体边界层,减小了对流换热热阻,因而有效地提高了流体的对流换热强度.数值分析结果可为折流杆换热器的结构优化和性能提高提供理论依据.     

帘式折流片换热器强化传热数值研究

为解决折流板换热器壳程流体阻力过大和折流杆换热器低Re下传热系数较小等管壳式换热器的不足,提出了壳程流体"斜向流"的新概念,研制了新型高效节能管壳式换热器?帘式折流片换热器,其壳程传热系数高于折流杆换热器20%～30%,而壳程压力损失大幅低于折流板换热器。以场协同原理分析了斜向流的强化传热机理,指出在帘式折流片换热器壳程中流体速度场与温度梯度场间的夹角小于折流杆换热器,是其强化传热的重要原因。对帘式折流片换热器中折流栅间距、折流片倾角、折流片宽度等重要几何参数对传热和压降的影响规律进行了数值模拟研究,并据此推导了壳程传热系数和流体阻力降准数关联式,为其工程设计和推广应用提供了参考依据。     

管壳式换热器壳程传热强化研究进展

对比分析了管壳式换热器壳程传热强化的主要方式和壳程管束支撑结构的研究进展。大多数管壳式换热器壳程强化结构兼具管束支撑的功能,主要以不同形式的折流杆、整圆形孔板、空心环、管束自支撑和螺旋折流板等代替传统的弓形折流档板,结构的优化提高了换热器壳程传热系数,且有效降低了壳程的流动阻力,缓减了换热器壳侧管束的振动和结垢,从而提高了换热器的传热性能。     

折流杆换热器壳程结构的设计

在参照ＧＢ１５１－８９《钢制管壳式换热器》的基础上,对折流杆换热器壳程结构中的折流圈结构、折流圈间距、拉杆的直径和数量、防短路结构、导流筒结构、对壳程结构等进行了设计。     

新型折流杆换热器的流动与传热数值模拟

依据核心流传热强化原理,设计了一种新型粗杆-细杆组合式折流杆换热器,建立了相应的物理和数学模型,并对其传热与流动特性进行了计算模拟,并将计算结果和相同杆径的折流杆换热器进行了比较。结果表明,该新型换热器壳程的对流换热系数与折流杆换热器相当,但流动阻力远远小于折流杆换热器,综合性能优于折流杆换热器,而且Re数越高,优势越明显。     

紧凑式换热器的设计与优选系统

紧凑式换热器设计与优选系统包括对板式、板翅式、螺旋板式、热管式、翅片管式和管壳式换热器6种换热设备的热力、结构设计和强度校核计算,并综合考虑原材料购置、设备磨损以及电力消耗等相关因素进行了经济分析,直观给出了对应设备的性能参数和结构尺寸示意图,便于设计人员进行比较优选。该系统在编程上采用模块结构。     

管壳式换热器的优化设计

管壳式换热器是广泛应用于各个领域的工业设备，在国民经济中具有非常重要的作用，管壳式换热器的效率问题是设计工作的核心。本文利用优化设计原理，建立了以管壳式换热器优化设计模型。分析了影响年总费用的因素．编制了管壳式换热器优化设计计算机程序。最后给出了一个计算实例说明优化设计程序的作用。     

波纹管换热器若干设计问题的分析

通过对波纹管换热器设计过程中遇到的一系列有别于普通列管换热器的技术问题,如管板设计计算、膨胀节的设置分析、折流板间距与厚度、波纹管的稳定性以及技术要求等结构设计计算与使用要求问题进行分析,得到了较为完整的一套波纹管换热器的结构设计方法。     

管壳式换热器的优化设计

管壳式换热器是广泛应用于各个领域的工业设备,在国民经济中具有非常重要的作用,管壳式换热器的效率问题是设计工作的核心。本文利用优化设计原理,建立了以管壳式换热器优化设计模型。分析了影响年总费用的因素,编制了管壳式换热器优化设计计算机程序。最后给出了一个计算实例说明优化设计程序的使用。     

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。     

管壳式换热器强化传热进展

管壳式换热器在石油化工领域应用广泛,其强化传热技术的研究受到普遍关注。主要介绍了近年来国内与国外高效节能管壳式换热器强化传热技术研究的进展情况,分别从管侧、壳侧和整体结构改进三方面分析了管壳式换热器的强化传热效果及特点,最后提出了强化传热的发展方向。     

Design of multiple shell and tube heat exchangers in series: E shell and F shell

Multiple shell and tube heat exchangers in the series are employed to handle the temperature cross in the chemical process industries. Depending on the degree of temperature cross, certain number of heat exchangers (either E or F shell type) need to be connected in series such that the temperature cross in each exchanger is within allowable limit. Determination of the number of exchangers for the given terminal temperatures is essential during heat exchanger design phase. In this paper, using finite difference calculus, modeling has been done to calculate the number of shells required for both E and F shell cases. In addition, equations are developed to determine hot and cold fluid temperature profiles across all heat exchangers. Design procedure is illustrated with the help of a case study and the capital cost of both cases is compared. Issues related to E shell and F shells are also discussed.     

Numerical simulation and structure optimization of spiral wound heat exchanger with novel spacing bars

Spiral wound heat exchangers are widely used in industrial production for their advantages, such as large heat transfer areas and compact structures. However, their compact design also poses significant difficulties for numerical simulation and experimental research. The spacing bar between tube bundles has an essential impact on the performance of wound tube heat exchangers. This paper presents a new type of spacing bar vertically installed on the core barrel of the spiral wound heat exchanger to enhance the comprehensive heat transfer performance. A numerical model of a new type of wrapped tube heat exchanger has been constructed, which agrees with experimental results. Under the same working conditions, the comprehensive heat transfer performance on the shell side of the spiral wound heat exchanger with new spacing bars is increased by 7.4%–10.5% compared with the traditional structure. On this basis, the influence of the new spacing bar's structural parameters on the heat exchanger's performance was studied, and the empirical correlation between the structural parameters and operating conditions of the new spacing bar and the performance of the heat exchanger was fitted. The research results have guiding significance for the design of spiral wound heat exchangers.     

管壳式换热器壳侧强化传热技术的研究进展

指出了传统的弓形折流板管壳式换热器存在的问题,对各种强化壳程传热的传热管换热器、纵向流、螺旋流、射流换热器的结构特点、强化传热机理及其研究现状进行了详细的分析与总结,并提出了管壳式换热器壳侧强化传热技术的发展方向。     

三叶孔板换热器热力性能及其影响因素分析

建立了三叶孔板换热器壳程周期性全截面模型,利用商用软件Fluent14.0及RNG k-ε湍流模型对8种不同结构参数的换热器壳程流体流动及传热性能进行数值模拟。分析了支撑板间距、三叶孔孔高、导流筒结构形式等结构参数对三叶孔板换热器传热及阻力性能的影响,并对比不同结构换热器的综合换热性能。结果表明：壳程传热系数与压力梯度都分别随着支撑板间距和开孔高度的增加而减小,且支撑板间距和三叶孔孔高对三叶孔板换热器壳程压降的影响大于其对传热的影响;六边形结构的导流筒换热器换热性能优于圆形导流筒换热器;8种换热器模型中,支撑板间距400mm、三叶孔高3.3mm（模型4-2）的换热器综合性能最好,支撑板间距400mm、三叶孔高1.8mm（模型2-2）的换热器综合性能最差。