螺旋折流板换热器的研究进展

简述了螺旋折流板换热器的强化传热机理，介绍了近年来螺旋折流板换热器的发展，及几种不同螺旋折流板换热器的性能和螺旋折流板的制造工艺，简述了数值模拟技术在其研究中的应用，并对螺旋折流板换热器在工业中的应用作了简单介绍。     

螺旋折流板列管式换热器的适用条件

1 前言 自1997年中国石油抚顺石化分公司石油二厂在国内首次应用螺旋折流板列管式换热器以来,螺旋折流板列管式换热器迅速的推广到化工炼油装置,先后二十几家炼油厂,几十套装置应用了上百台螺旋折流板列管式换热器。实践证明,这是一种比传统垂直弓板折流和杆折流列管式换热器有相当优势的换代产品。但是由于螺旋折流板列管式换热器有不同的种类,因此不同使用条件应选用不同形式的螺旋折流板列管式换热器。否则会导致换热器换热效果反而不如传统垂直弓板折流列管式换热器的被动局面。     

高效拼装式连续型螺旋折流板换热器的开发

拼装式连续型螺旋折流板换热器是一种集目前国内市场上已有的非连续型螺旋折流板换热器和连续型螺旋折流板换热器的主要优点,同时克服其主要缺点的新型螺旋折流板结构的高效节能换热器。     

螺旋折流板换热器折流板及定距管的计算

介绍了螺旋折流板换热器的结构特点及其螺旋折流板和定距管的计算方法     

螺旋折流板换热器管束及管板的结构设计

文中介绍了螺旋折流板的几何形状及螺旋折流板换热器管束的结构型式,并据此说明了螺旋折流板换热器管束的设计方法.通过图示证明螺旋折流板的曲线边是一条椭圆曲线,给出螺旋折流板几何尺寸的计算方法.     

结构和操作参数对螺旋折流板换热器性能影响

运用CFD数值模拟的方法对比了操作参数相同时弓形折流板换热器和螺旋折流板换热器工作性能特点 ,研究了螺旋折流板换热器壳程压力损失和螺旋角的关系。结果表明 ,螺旋折流板换热器和弓形折流板换热器壳程压力损失随流量的增大而增加 ,二者之间的差距呈上升趋势。同时 ,随着螺旋角的增大 ,螺旋折流板换热器的壳程压力损失呈下降趋势。     

不同螺旋折流板换热器壳侧流动的数值研究

采用数值模拟方法,运用大型CFD分析软件Fluent,研究了1/4椭圆螺旋折流板换热器、1/3扇形螺旋折流板换热器以及常见的1/4扇形螺旋折流板换热器壳程流体的流动特点,并与传统的弓形折流板换热器进行对比。采用Gambit软件建立模型和划分网格,采用分离变量法隐式求解,压力和速度耦合采用Simple算法。结果认为,螺旋折流板换热器的传热及阻力性能低于弓形折流板换热器,1/4椭圆螺旋折流板换热器的传热性能及压力损失最小,其次是1/4扇形螺旋折流板换热器,1/3扇形螺旋折流板换热器的壳程传热及阻力性能最高。     

螺旋折流板管壳式换热器壳程传热强化研究

对螺旋折流板换热器和传统的弓形折流板换热器进行了壳程传热性能和壳程的压力降的对比试验研究,测试了不同螺旋角的螺旋折流板换热器的壳程传热性能和壳程压力降,结果表明螺旋折流板换热器的螺旋流动强化了传热,且其壳程压力降比弓形折流板换热器小.     

不同螺旋角螺旋折流板换热器壳程传热性能

对螺旋角为18°、25°和30°的螺旋折流板换热器壳程传热性能进行了测定与研究,同时对螺旋角为18°、25°和30°的螺旋折流板换热器与传统的弓形折流板换热器壳程传热性能进行了比较。实验结果表明,螺旋角为30°的螺旋折流板换热器的传热效率最高,螺旋折流板换热器的壳程传热效率都比传统的弓形折流板换热器壳程传热效率高。     

螺旋折流板换热器的发展及其结构的特点和尺寸的计算

介绍了螺旋折流板换热器的起源与发展,叙述了螺旋折流板的结构特点和尺寸的计算,用实例对弓形折流板换热器和螺旋折流板换热器进行了对比,阐述了螺旋折流板换热器的优异性能以及螺旋折流板的主要制造方法。     

花板换热器及折流板换热器总熵增率性能评价

运用总熵增率及K／△p这2种综合性能指标对花板换热器和折流板换热器进行了总熵增率的计算及性能比较,认为用总熵增率来评价换热器的换热性能比用K／△p来评价更合适,也有利于换热器的优化。当壳程流体速度约大于0．23m／s时,花板换热器的总熵增率远比折流板换热器的小,即花板换热器传热的能量损失小于折流板换热器。     

弓形折流板间距与圆缺率的优化

在弓形折流板设计中,通常只单独考虑折流板间距或圆缺率影响,而没有考虑其关联性。基于简化Bell-Delware法对折流板间距与圆缺率对换热器壳程压降、传热系数的影响进行了分析,可知壳程压降受折流板间距与圆缺率的影响远大于壳程传热系数的影响。假设缺口处的错流面积与管束间的错流面积相等,推导出了折流板间距与圆缺率的优化方程,计算出了不同壳径、管径、管程数的对应解,可得圆缺率在0.2~0.35时,折流板间距与壳体内径比率取0.3~0.6较适宜。     

主冷器防冲板的设置

以理论计算为基础,找出了主冷器壳程循环水流量小是由于其进口处加防冲板后,管束处的入口面积远小于进口管截面积引起的。为增大管柬处流通面积,一是减小排管数量,二是改用防冲挡管结构。     

流化床脊形内构件

提出了一种新型内构件——脊形构件。在冷模实验台上对其流体力学行为进行了研究。采用了塌落技术、参数的计算机在线分析等手段,从床层膨胀、床层均匀性、流型转变和乳相行为等方面与其它类型的构件进行了比较。实验结果表明,脊形构件具有良好的抑制床内气泡长大、改善流化质量和使床层提早进入湍动流态化的能力,是一种很有希望的新型构件。文中还提出了流化床广义内构件的概念.     

氨冷却器分程隔板脱落原因分析及改造

对某化肥厂氨冷却器分程隔板脱落的原因进行了分析,并提出了改进措施.     

折流式外取热器内传热强化特性

为解决流化催化裂化(FCC)外取热器的取热负荷不足问题,提出了一种新型折流式外取热器,即在工业常用的下流式外取热器的基础上,沿催化剂流动方向增设若干折流板。通过大型冷模实验分别测量了下流式和折流式外取热器密相区和稀相区的传热系数,结果表明：在密相区和稀相区,折流式外取热器的传热系数均大于下流式外取热器,其中密相区和稀相区的传热系数的相对增长量分别为26.9%~267.9%和31.6%~152.5%。在折流式外取热器的密相区,传热系数得到强化,主要是因为颗粒径向流动的增加、密相床层的轴向混合的增强和气泡尺寸的变小;在稀相区,主要是由于颗粒流沿折流板以“折流”形式流动,增长了颗粒的过流路径,同时折流板上的开孔使催化剂分布更加均匀,提高了颗粒与换热管的接触分率。由于下流式和折流式外取热器内密相区传热系数均远大于稀相区,因此密相区为主要换热区域。建立了2种外取热器的密相区传热系数关联式,其计算值与预测值间相对误差小于20%。     

螺旋折流板换热器在炼油装置上的应用

描述了换热器壳程传热与流路的关系,简述了螺旋折流板换热器的传热机理,以具体工程案例说明以螺旋折流板换热器解决工程实际问题的有效性和节约投资的显著性.     

螺旋折流板列管换热器

和传统的垂直弓形折流板换热器相比 ,新型的螺旋折流板列管换热器有两高两低的优点 ,即高流速、高传热系数及低压力降、低能耗。此外也大大减少污垢沉积并抑制了振动破坏。该新型换热器已在炼油、化工、发电等行业得到越来越广泛的应用。     

铁路用冷弯轨距挡板的孔型设计

铁路用轨距挡板通常为异型断面,结构复杂,热轧方法生产工艺复杂。在对10#铁路用轨距挡板形状及其热轧特点分析的基础上,提出采用冷弯型钢的设计思路,在数学推导基础上计算了料宽、成型道次数、各架次孔型尺寸,完成了10#轨距挡板冷弯成型辊的孔型设计。与热轧孔型相比,冷弯孔型尺寸精度高,截面经济合理,生产成本低。