超高分子量聚乙烯耐热性能的改善

为了提高超高分子量聚乙烯的耐热性能,采用高岭土、碳酸钙两种材料作为填料进行耐热改性研究.通过实验,对复合材料的各种性能进行测试和分析,比较不同质量分数的填料对超高分子量聚乙烯各性能的影响.结论表明:高岭土和碳酸钙的填充明显改善了超高分子量聚乙烯的耐热性能,当填料质量分数为30%时,填充高岭土得到的复合材料的维卡软化温度为113℃,填充碳酸钙得到的复合材料的维卡软化温度为111℃,均提高30℃左右.其力学性能有不同程度的降低,当填料质量分数为10%时,复合材料的力学性能最好,之后随着添加比例的增大,其力学性能减小的速度也增加.综合考虑,填料质量分数在10%到20%之间时,能同时满足力学性能和耐热性能的需要.     

包覆法制备Gp/SiC复合材料的显微结构和性能

以不同粒径的石墨颗粒和SiC粉体为原料,采用SiC粉体包覆石墨颗粒的方法,于2000℃热压制备了石墨/碳化硅（Gp/SiC）复合材料.利用扫描电子显微镜（SEM,EDS）分析了材料的金相和断口显微结构.研究表明,石墨粒径较小且质量分数较少的复合材料比石墨粒径较大且质量分数较多的复合材料在热压工艺中更致密.石墨颗粒呈岛状紧密地镶嵌在SiC基体中,石墨与SiC界面处C和Si的扩散不明显.复合材料的相对密度、抗折强度,断裂韧性和硬度随石墨粒径和质量分数的减少而增加.断口形貌表明SiC陶瓷基体为脆性,石墨为韧性断裂.当石墨粒径为125μm、SiC与石墨的质量比为3.5时,复合材料的综合性能最佳,开口气孔率为0.3%,相对密度为97.9%,抗折强度为75±15 MPa,断裂韧性为5.4±0.5 MPa.m1/2,硬度为26.8±3GPa.     

有机相变储热复合材料的储/放热性能研究

以高孔隙率泡沫石墨材料作为骨架在真空环境下吸附石蜡,制备而成新型有机相变储热复合材料。利用HotDisk热常数分析仪和差示扫描量热仪(DSC)研究了其热性能,结果证明复合材料的导热能力得到了极大强化。对分别填充了复合材料和纯石蜡的以水作为热媒的储热槽进行了实验研究,重点考察了两者在储热和放热过程中的温度均匀性、储能速率及泡沫石墨对石蜡相变的影响,同时就泡沫石墨的孔隙率大小对复合材料导热性能和储能速率的影响规律进行了对比分析。研究表明,复合材料的相变温度区间基本不变,导热性能提高了21倍,相变时间缩短了56%以上,相变界面移动加快,储热槽的储热、放热性能和储能密度有了很大提高;不同孔隙率会影响复合材料的导热系数、储能速率和储能容量,在提高储能速率和保证储能容量两者之间,选择孔隙率为91%的泡沫石墨作为复合材料骨架应是一最佳值。     

CaCl2·6H2O/EG复合相变材料的制备与性能研究

为了改善六水氯化钙的蓄放热性能,以六水氯化钙为相变材料（PCM）、膨胀石墨（EG）为载体、六水氯化锶为成核剂,采用物理吸附法制备六水氯化钙/膨胀石墨复合相变材料,研究复合相变材料的热物理特性. 采用步冷曲线法,研究复合相变材料的过冷度、蓄/放热性能和热循环稳定性;采用扫描电镜、差示扫描量热法、热流计导热仪,对复合相变材料的显微形貌、相变潜热、相变温度、比热容和导热系数进行测定. 结果表明：在六水氯化钙中添加质量分数为10%的膨胀石墨和质量分数为2%的六水氯化锶,复合相变材料的相变潜热为151.6 J/g,导热系数提升至3.328 W/(m·K),过冷度保持在2 °C以内. 相变材料的导热系数及过冷度得到显著改善.     

导热姆热管在汽车上的应用

在中温余热回收范围内很少应用热管,其主要原因是在热管中使用何种工质尚处于研究阶段。本文研制了导热姆热管,并且已将它用于热管换热器中回收中温范围的排气余热来加热车厢。这种采暖装置具有传热能力强、流动阻力低、结构简单、性能可靠等优点。     

氮化硼在聚合物导热复合材料中的应用研究综述

为了系统地了解氮化硼在填充聚合物导热复合材料中的应用研究现状,介绍了聚合物/氮化硼复合材料的导热机理,综述了氮化硼的粒径、含量、表面改性以及与其他填料杂化复合等因素对聚合物复合材料导热性能的影响,分析了聚合物/氮化硼导热复合材料制备新方法。随着填充氮化硼质量分数的增加,聚合物/氮化硼复合材料的导热性能提高。与原纯聚合物相比,对氮化硼填充聚合物的导热系数提升的幅度来讲,不同的制备方法得到的研究结果数据相差较大。通过构筑三维网络或取向结构的复合材料使氮化硼有效连接起来,可以明显提高氮化硼填充聚合物复合材料的导热性能。     

具有高PTC转变温度的尼龙12/炭黑复合体系

研究以尼龙12（PA12）为基体树脂、炭黑（CB）为导电填料的高转变温度正温度系数（PTC）材料.采用熔融共混方法制备PA12/CB聚合物PTC复合材料,研究炭黑种类、炭黑含量、热处理、炭黑表面改性等因素对PA12/CB复合材料PTC性能的影响.结果表明：Vxc305炭黑填充PA12复合材料,当炭黑质量分数为30%时PTC效应最好,达到105,转变温度为140℃.炭黑质量分数为40%～50%的复合材料NTC效应基本消除;对PA12/CB复合材料进行热处理能够提高材料PTC强度;炭黑表面改性能够抑制材料的NTC效应.     

石墨填充复合相变储能材料导热性能和稳定性能研究

以三水醋酸钠作为储能单元、环氧树脂为载体制得复合相变储能材料,它在熔点温度时表现出很强的稳定性和储能效果.通过向复合相变储能材料中添加导热率高的且具有多孔吸附性的膨胀石墨,可进一步提高导热性能和密封性能.结果表明,当三水醋酸钠质量分数为60％,膨胀石墨为5％时,相变储能材料相变焓为148.5 J/g,导热率为0.891 W/(m℃),且稳定性良好.     

铜基受电弓滑板试件电阻率和磨损性能研究

为了制备具有优良电阻率和磨损性能的 C/Cu 复合材料,运用传统的粉末冶金(PM)方法,首次将受电弓滑板材料中 C 的质量分数提高到8%(采用大粒度石墨的粒度为50目和32目),分析了压制压力、烧结保温时间和烧结温度对其电阻率和磨损性能的影响.研究了石墨粒度和镀铜石墨对受电弓滑板材料性能的影响.研究结果表明:如果增大压制压力,电阻率下降;而延长烧结保温时间和提高烧结温度,使材料的电阻率增加.烧结温度过高或过低对材料的耐磨性和减摩性不利.石墨粒度越大,电阻率越小,减摩性和耐磨性越差.镀铜石墨能够改善铜基受电弓滑板材料的烧结过程,降低其孔隙度和电阻率,提高其耐磨性和减摩性,但不改变材料的磨损机理.     

纤维体积分数对单向C/C复合材料导热系数的影响

采用无维布叠层的方式获得不同纤维体积分数的单向长炭纤维预制体,以化学气相渗透(CVI)增密技术制备了单向C/C复合材料.讨论了C/C复合材料的导热机理以及纤维体积分数对单向C/C复合材料导热系数的影响.研究表明,材料沿纤维方向的导热系数约为垂直纤维方向的10倍;材料沿纤维方向的导热系数在不同热处理温度下都随纤维体积分数的增加而增加,而材料垂直纤维方向的导热系数在低热处理温度下随纤维体积分数的提高而略增,但在高热处理温度下随纤维体积分数的提高先增加再降低.     

Cr掺杂碳陶瓷复合材料结构和力学性能研究

石墨材料具有优良的导电性、导热性、耐热冲击性、化学稳定性、自润滑性、独特的高温稳定性和高温机械强度.因此,在航天、航空、核能、机械、化工和高温工程等众多领域获得广泛应用.常规的碳石墨材料存在机械强度不高,气孔率高,使用可靠性变差等缺点.该文利用Cr掺杂改性碳石墨材料,研究了掺杂量对碳陶瓷复合材料力学的影响,并从微观角度解释了Cr对碳陶瓷复合材料力学性能影响机理.从研究结果可以看出,10%的Cr掺杂可使碳陶瓷复合材料抗折强度提高20.7%,抗压强度提高33%,气孔率降低16 67%,其机理在于Cr掺杂在碳陶瓷复合材料制备过程中原位生成Cr3C2晶体.     

再生烟气余热锅炉的设计

结合催化裂化再生烟气的特性,论述了用于这种烟气余热回收的余热锅炉设计特点以及应当注意的问题．指出采用螺旋肋片管可使锅炉结构更为紧凑；在设计中应充分考虑受热面的积灰、低温腐蚀和振动问题,以保证余热锅炉的正常运行．     

电厂氟塑钢空预器的传热与积灰性能研究

介绍一种新型氟塑钢管板式空气预热器（氟塑钢空预器）.与纯PTFE空预器相比,氟塑钢空预器综合聚四氟乙烯（PTFE）材料的耐腐蚀、不易积灰和不锈钢材料良好的传热性能和机械性能,成本大大降低.理论分析表明,相比不锈钢空预器,氟塑钢空预器多了一层氟塑料,由此产生的空预器传热能力减弱的影响可以接受.某污泥焚烧电厂的测试结果显示,清灰前和清灰后,氟塑钢空预器的传热系数均大于搪瓷空预器,污垢热阻均小于搪瓷空预器.对氟塑钢及搪瓷换热管表面烟灰的EDS及XRD分析显示,在酸环境中,搪瓷管与烟气中氧气及水反应生成铁的氧化物和铁的水合氧化物附着在换热管表面,而氟塑钢空预器几乎没有发生低温腐蚀.氟塑钢空预器可在电厂恶劣的低温腐蚀环境中应用.     

不同入口流速下生物质锅炉尾部烟气凝结的数值研究

生物质燃料燃烧后所产生的烟气中含有大量的水蒸气, 在锅炉尾部添加冷凝换热器回收冷凝热可以有效提高系统热效率。选用的生物质燃料烟气中水蒸气的体积分数为27.9%, 基于Mixture模型并选用Lee模型作为冷凝传质模型对尾部烟气凝结的传热传质特性进行了数值模拟研究。假设流动为稳态, 湍流模型采用标准k－ε模型, 求解选用Simple算法, 研究了烟气侧不同入口流速下(1~4 m/s)温度场、流场及液态水体积分数的变化规律, 对翅片管换热器的表面传热系数及换热量进行了对比分析。计算结果表明, 随着入口流速的增加, 烟气出口温度逐渐升高, 壁面凝结速率不断增大, 而冷凝水量逐渐减少, 同时翅片管换热器的表面传热系数及换热量逐渐增加。     

垃圾焚烧电厂焚烧炉-余热锅炉性能及NOx排放

为了掌握新建机组运行状况,探索烟气再循环对垃圾焚烧电厂污染物排放的影响,针对某垃圾处理量为500 t/d的垃圾焚烧电厂,现场测试省煤器出口烟气成分及炉内烟气温度,试验研究焚烧炉-余热锅炉性能,定量计算焚烧炉-余热锅炉效率及各项热损失,并根据试验测试结果,分析炉内NO_x生成的影响因素. 结果表明：在不同负荷下,机组总热损失中排烟热损失所占比例最大,其次为炉渣热损失,在试验范围内,烟气再循环量对焚烧炉-余热锅炉效率影响较小;烟气中氧气的体积分数及烟气再循环对NO_x排放影响显著,省煤器出口氧气的体积分数由4.52%增加到8.00%,NO_x质量浓度由209.54 mg/m³升高到307.30 mg/m³,增加46.65%;与烟气再循环系统停运相比,当烟气再循环阀门全开时,省煤器出口NO_x质量浓度由209.54 mg/m³降为126.15 mg/m³.     

热管技术在油田注汽锅炉上的研究与应用

热管换热器进行烟气余热回收后,换热器吸热与放热分属不同区间,处于烟气空间内介质,由原来20℃左右,被加热,使得换热器壁温升高到90℃以上,从根本上解决了常规换热器的低温腐蚀问题。     

热电联产电厂烟气余热回收系统改造实践与分析

对热电联产电厂的烟气余热回收进行了改造实践和分析,提出了2级式氟塑钢换热器改造方案,分析了新型烟气余热回收系统的运行特性,评估了烟气余热回收系统的经济效益。实际运行数据表明,冷凝器的传热系数为174.1 W/（m2·K）,是低温省煤器传热系数的约3.7倍。低温省煤器和冷凝器的换热量分别约占余热回收系统热回收量的57%和43%。通过回收系统,实现了年节煤量达9 800 t,年节水量达67 900 t。烟气余热回收系统的投资成本可在1.64 a内收回,随后可实现年净收益540.9万元。     

分离式热管换热器与低压省煤器的性能分析

根据火电厂热系统节能理论,对低压省煤器(low pressure economizer, LPE)系统利用电站锅炉排烟余热加热凝结水进行了节能定量分析,同时分析了分离式热管换热器的工作原理与传热机理。结合某320 MW凝汽机组参数,应用等效焓降法,对分离式热管换热器与低压省煤器进行了经济性与可靠性分析比较。结果表明,分离式热管换热器具有等壁温防低温腐蚀的优点,但结构布置的特点导致其更易积灰。分离式热管换热器加热的凝结水温度受热管工质饱和温度的限制,排挤抽汽的能级低,回收相同的烟气热量,低压省煤器的节能量约为相同换热面积分离式热管换热器的2倍。     

氢腐蚀分层对换热器筒体承载能力的影响

为了解换热器筒体发生氢腐蚀分层后,其简体局部材料的性能发生的变化及对换热器运行中的承载能力带来的影响,采用化学成分分析、硬度测试、拉伸试验、夏比V口冲击韧性试验等方法对换热器简体材料的性能进行了分析;运用有限元分析方法计算了筒体分层处的应力分布,并探讨了裂纹尖端应力强度冈子的变化情况．研究结果表明：材料化学成分中除Mn元素的含量偏低外,其它元素含量符合国家标准;材料的硬度符合要求,材料的强度极限降低。屈强比上升．韧性明显降低．氢腐蚀分层使换热器简体材料局部劣化,破坏了材料的均匀性和连续性,破坏了简体的薄膜应力状态,产生了较大的局部应力．使换热器简体承载能力下降．