国产首台超大型管壳式换热器的研制

中国石化股份有限公司镇海炼化分公司百万吨/年乙烯项目-EO/EG装置中的换热器E-6111,为国内正在制造的首台换热面积超过10000 m^2的超大型管壳式换热器。通过前期国产化方案论证,确定该设备按GB150及GB151标准进行设计,并拟定了十五项有关设计、制造及检验等方面攻关课题,展开了超大型管壳式换热器的研制,目前已取得了一定成果。     

管壳式换热器设计及软件开发

传统管壳式换热器的设计工作量大、效率低,设计方法比较粗糙,设计偏差较大。本文基于VB6.0编程语言,使用分段设计方法,开发出了管壳式换热器设计软件,该设计方法将换热器按照管壳程结构分为有限个单元,根据工艺条件,求解单元温度分布,依次对每个单元进行设计,进而完成整台换热器的设计,该方法充分考虑了介质物性随温度变化对设计的影响,设计结果与HTRI对比,误差很小。本软件可根据需要进行选型设计,也可以以总传热系数与总压降的比值K/ΔP为评价标准,选取性能最高的换热器结构,完成优化设计。     

大型立式换热器的制造

立式重整换热器是重整加氢联合装置中不可缺少的热交换设备。我公司在制造立式换热器的实践中 ,积累了丰富的制造经验 ,由于立式换热器结构复杂、制造难度大 ,现将主要部件的制造过程介绍如下 (结构简图见图 1)。　　该立式换热器是服役于 6 0万吨 /年连续重整装置。设计压力 :管程 0 71ＭＰａ、壳程 0 5ＭＰａ ;设计温度 :管程 4 93～ 2 88℃ ,壳程 549～ 2 88℃ ;操作介质管、壳程均为油气 氢气 ;设备规格为 2 10 0 / 190 5× 2 980 2 ;换热面积 :3952ｍ2 ;设备总重 :11184 7ｋｇ。由于立式换热器结构复杂 ,材料特殊 ,并对管板折流板…     

不等频率比转置三角形管束流体弹性失稳试验研究

管壳式换热器是最为常用的热交换设备,管束的流致振动问题是设计和制造关注的重点,虽然换热器的设计过程对管束流致振动问题有所要求,但是由于管束的支撑存在不对称性,造成实际工作中的管束振动问题难以准确预测。采用水洞试验,研究了节径比为1.41的不同频率比转置三角形管束的流体弹性失稳特征,对比分析了振幅、频率响应和相图特性。结果表明,当R_f<0.8时,单弹性管模型很难准确预测管束横流向失稳临界流速。随着频率比R_f的减小,横流向失稳前振动形式由混沌形式向双周期振动转化,而顺流向振动形式在失稳后,则由准周期振动向双周期振动形式转化。同时,管束顺流向可能出现超过标准的振幅,在换热器设计和运行过程中应予以关注。     

连续重整缠绕管式换热器的研制及工业应用

过去连续重整装置的混合进料换热器都是采用全焊接板壳式或直管立式换热器,由于结构原因,一直存在传热效率低或易损坏的问题,使得装置操作费用高、影响长周期运行。介绍了一种兼具板壳式换热器和管壳式换热器优点的,在连续重整装置中首次采用的缠绕管式换热器,作为新型的混合进料换热器的设计、研制和应用情况。该设备具有优良的传热工艺性能,又具有耐高温高压、抗操作波动的特点,是连续重整装置中较为理想的高效、高可靠性的设备。     

蜂窝紧凑结构螺旋板换热器

高效、紧凑换热器是目前最有发展前途的新型换热设备,综合吸纳了板式、板翅式及螺旋板换热器的优点,开发出一种新型蜂窝紧凑结构螺旋板换热器,详细介绍了该换热器的结构特点、优越性及应用场合,便于更好地推广应用。     

美国换热器协会《电厂换热器标准》分析与讨论

介绍了美国换热器协会（HEI）《电厂换热器标准》的主要内容，对比其与GB151和TEMA换热器标准的差异，并讨论了采用该标准进行核电厂换热器设计需注意的事项。     

一种换热器的设计及抗震分析

以某换热器为对象,介绍了该换热器的设计过程。根据原设计结果对换热器进行初选,然后利用换热器软件HTRI对该换热器的工艺进行核算及优化,并与传统方法设计的参数进行对比,结果表明HTRI设计的换热面积只有传统设计方法的67%,总传热系数是传统设计方法的5倍。然后,对冷凝器进行了强度计算和在D级使用限制下的抗震分析,确保设备能安全稳定地运行。     

换热器设备腐蚀因素分析及防腐蚀技术探讨

换热器的主要作用是利用冷热流体来实现热量的传导，此设备普遍运用在炼油、化工以及医药等方面，而且该设备的投入成本一般占据工程总设备成本的3/10～4/10。在具体运用过程中，流经换热器的冷热流体存在腐蚀性，本文分析了换热器设备几种较常出现的腐蚀问题，探讨了腐蚀发生的具体原因，并且对相应的防腐蚀技术展开了详细研究。     

一种超高压板片成型液压机设计

为满足板式换热器行业对板片压制精度的需求,设计一种超高压板片成型液压机。该设备主要采用钢丝缠绕框架及超高压工作油缸,精度高、运行稳定,具有良好的经济效益。文章简要介绍了板式换热器行业的发展情况,分析了板片成型液压机的结构组成和关键技术。     

车用发动机润滑油冷却器传热和阻力特性的研究

选取国内生产车用发动机润滑油冷却器的4个主要厂家生产的同一型号的8个冷却器进行了传热和阻力特性的实验研究，实验结果表明，由于采用不同生产工艺，冷却器的传热性能和阻力特性有较大的差异。根据冷却器传热性能和阻力特性的实验数据拟合了换热量、阻力随润滑油流量的变化关系，可为车用润滑油冷却器的结构设计及选型提供依据。     

高压空冷器管箱的制造

为了制造国产的高压空冷器 ,某厂对其从结构的设计、选材到各项焊接方法、热处理试验等进行了一系列的设计、工艺攻关 ,其中高压空冷器管箱通过见证件的试制 ,证明已掌握了高压空冷器的各项焊接、热处理工艺 ,并为厂家设计制造了多台高压空冷器 ,均满足了各项技术的要求。     

Turbulent heat transfer of supercritical carbon dioxide in square cross-sectional duct flow

Numerical simulations are performed to develop a new heat transfer coefficient correlation applicable to the gas cooler design of a trans-critical carbon dioxide air-conditioner. Thermodynamic and transport properties of the supercritical gas cooling process change dramatically and significantly vary heat transfer coefficients to be much different from those of single or two phase flows. In the present study, the elliptic blending second moment turbulent closure precisely reflecting the effects of these thermo-physical property variations on the turbulent heat transfer is employed to model the Reynolds stresses and turbulent heat fluxes in the momentum and energy equations. Computational results related to the development of turbulent heat transfer during in-duct cooling of supercritical carbon dioxide were used to establish a new heat transfer coefficient correlation that would be widely applicable to a gas cooler design involving turbulent heat transfer of supercritical carbon dioxide in square cross-sectional duct flows. This paper was recommended for publication in revised form by Associate Editor Kyung-Soo Yang Seong Ho, Han received a B.S. degree in Mechanical Engineering from Kookmin University in 2003. He then went on to receive his M.S. degree from Korea University in 2005. He is currently in a Ph. D. course at Mechanical Engineering at Korea University in Seoul, Korea. His research interests are in the area of hydrogen energy, polymer electrolyte membrane fuel cell.     

液压系统的热平衡计算与分析

全面分析了液压系统在工作中发热现象的产生机理,冷却器的种类及使用原则,重点介绍液压系统中热平衡中系统发热量计算方法及加热器、冷却器的相关计算方法。     

空间充气硬化管成型工艺研究

充气硬化管是一种最基本的空间可展开结构,本文以7 m长的充气硬化管为研究对象,分析充气硬化管的结构特点和技术要求,通过对管壁材料、胶接方案、胶接工装、胶粘剂等成型工艺中的主要影响因素分别进行研究,摸索出一整套充气硬化管成型工艺路线,并且制造出实物样件,其性能满足结构设计要求。     

一种适用于整体撬装式CNG压缩机的高效空冷器

以安瑞科（蚌埠）压缩机有限公司生产的翅片管式空冷器（ACEH）为实例,介绍了一种适用于整体撬装式CNG压缩机的高效空冷器,包括其设计计算、组合与焊接结构、制造工艺方法.通过技术分析及实践验证得出：该种空冷器具有体积小、重量轻、抗振动、效率高、工艺简便、外形美观、易维护等优点.     

增压中冷柴油机热平衡试验研究

发动机热平衡表示热量分配情况,热平衡试验一方面可以为汽车制造厂提供冷却液和中冷器散热量以确定冷却系统零件的尺寸,另一方面可以根据发动机的有效输出功率,评价发动机的热效率。经过对热平衡试验的理论、试验设备、试验步骤和数据处理进行了研究,其成果可为增压中冷柴油机制造厂的热平衡试验提供参考。     

某高温燃气冷却器设计燃气流速的确定

针对某非标高温燃气冷却器设计中燃气流速的选取问题,分别从传热角度和压力损失角度推导出换热面积与流速的关系式,将计算结果作成曲线确定了高温燃气冷却嚣内合理的燃气流速,并得出在满足设计要求前提下最为经济的换热面积.     

Design of an energy saving oil cooler system using hot gas

According to the development of machine tools to higher speed and multi axes, thermal error which is known to account for about 70% of the total error of machine tools is becoming a serious issue. To reduce thermal error, the heat generating parts of machine tools are cooled down by direct contact with a cooling medium. The medium in most cases is oil, thus, the cooling device is called oil cooler. In this study, an oil cooler system employing hot gas bypass method was developed to improve the performance including energy efficiency of the oil coolers used for ultra-precision machine tools. Through tests, the developed system exhibited high temperature control accuracy of ±0.1°C, and less energy consumption than conventional on/off type (equipped with heater for preventing excessive cooling) by about 45%. The proposed oil cooler system is applicable to semiconductor process, ultra-precision injection molds, as well as ultra-precision machine tools to improve product quality and energy efficiency of production facilities.     

二氧化碳跨临界循环放热过程换热性能研究

二氧化碳跨临界循环放热过程处于超临界区，由于在准临界点附近CO2的热物理参数变化非常剧烈，超临界区流体的换热有别于传统制冷剂，气体冷却器的换热优劣对系统性能影响较大。为了能设计出高效的气体冷却器，应该对这一过程的换热性能作一全面了解。本文主要讨论了制冷剂CO2在气体冷却器中的换热特点，以及流体温度、高压侧压力、质量流速、热流密度、管径和含油量等因素对换热的影响，最后探讨了换热关联式和气体冷却器型式的研究进展。