套管式折流杆管束换热器壳侧传热与流阻性能

针对普通套管式换热器的不足 ,设计了套管式折流杆管束换热器壳程内部结构。对不同内部支承结构与管束组合的套管式管束换热器壳侧进行了传热与流阻性能实验研究 ,得到了 3种换热器壳侧对流传热系数及压降随流量变化的关系曲线。实验结果表明 ,套管式折流杆螺旋槽管束换热器壳侧具有较好的传热与流阻性能。     

内导流筒折流杆浮头式换热器冷凝效果研究

对内导流筒折流杆浮头式换热器中不同结构管束的冷凝传热试验研究表明 ,在适宜的气速下 ,折流杆换热器比折流板换热器壳程传热系数提高 1倍以上 ,压降降低 5 0 %左右 ,综合性能指标αo/Δps 提高 2倍以上 ,且气速愈高冷凝效果愈好 ,说明将GB 15 1所规定的内导流筒浮头式换热器的折流板管束改为折流杆管束是行之有效的。     

板式换热器作为压缩机冷却器时的传热和流阻性能

以现场的压缩空气为实验工质 ,对压缩空气在人字形波纹板式换热器的传热与流阻性能进行实验研究。研究结果表明 ,与传统的光滑管弓形隔板换热器相比 ,板式换热器能非常有效地强化空气侧的膜传热系数。但是板式换热器的膜传热系数是花瓣状翅片管 (PF管 )螺旋隔板换热器的 30 %～ 4 0 % (以胚管外表面积计算 ) ,是低肋管螺旋隔板换热器的 4 0 %～ 50 % ,然而其压力损失却是PF管螺旋隔板换热器的 3～ 5倍 ,是低肋管螺旋隔板换热器的1.7～ 3倍。此外还从传热与流阻性能、传热效率、紧凑性和经济性等方面对板式换热器的整体性能进行了评价。     

螺旋扁管换热器的性能及工业应用研究

介绍了螺旋扁管换热器的传热和阻力性能 ,并与光管换热器作了比较。在雷诺数小于 3 0 0 0时螺旋扁管换热器换热系数提高 2～ 3倍 ,在雷诺数更大时也可提高传热系数 5 0 %。但随雷诺数增大 ,管程阻力也迅速增加。工业应用结果表明 ,螺旋扁管换热器总传热系数比普通光管换热器提高 1.7倍 ,或在相同热负荷下节约 63 %的换热面积。由于提高了介质的湍流程度 ,因而可减少换热器结垢。     

单弓形折流板开孔试验研究

对开孔和未开孔的单弓形折流板管束进行了传热与流阻性能对比试验。结果表明 ,弓形折流板合理开孔 ,有利于提高壳程传热效率和减小压降 ,壳程传热与流阻综合性能指标α Δp可提高5 0 %～ 6 4%。     

换热器板管间隙对流动与传热的影响研究

折流板换热器中,由板壳间隙引起的漏流和由板管间隙引起的漏流均不利于壳程侧的传热。为此,通过数值模拟,以GB151—1999推荐尺寸为基准,对管壳式折流板换热器壳程内板管间隙对压降、传热系数以及综合性能的影响进行了研究与分析。计算中采用标准κ-ε方程,SIMPLE算法,压力方程为标准格式。分析结果表明,当换热器壳程流体流量较小,板管间隙在小于等于国家一级管束基准间隙时,可以取得较好的传热效果,但较小的间隙使得压降增大,综合性能指标较差;当换热器壳程流体流量较大时,可以在充分考虑制造安装精度的前提下,适当减小板管间隙,以取得较好的传热效果。     

螺旋隔板换热器壳侧传热与流阻性能研究

螺旋隔板是强化管壳式换热器壳侧传热十分有效的壳程结构型式。以现场的压缩空气为工质 ,分别对花瓣状翅片管 (以下简称为 PF管 )与低肋管在螺旋隔板支承下的传热与流阻性能进行实验研究。结果表明 ,花瓣状翅片管比低肋管具有更优越的传热性能 ,在同等的 Re下 ,PF管螺旋隔板换热器的壳侧传热系数比低肋管螺旋隔板换热器高出 40 %～ 60 % ,而且其压力损失比低肋管低 30 %～ 40 %。此外还与光滑管螺旋隔板和弓形隔板换热器进行对比     

扁管管内流动与传热的三维数值模拟

通过数值计算考察了几种扁管和普通圆管的管内流动与传热性能。计算时采用标准k-ε模型。结果表明,在换热管入口质量流量相同且壁面温度恒定时,扁管的表面传热系数和进出口温差均高于圆管,说明扁管是一种强化传热元件。扁管的压降比普通圆管的高,所以实际应用中应综合考虑流量大小和扁管的承压能力。     

新型高效管壳式换热器及其应用

采用横纹槽管 （ 含缩放管） 做传热管, 以波网、空心环和折流杆做管束的 支承结构的管壳式换热器进行了传热性能实验和原理分析。结果表明, 在相同热量和 相同功率消 耗条件下, 传热面 积减少３０ ％ ～５０ ％ ,用于炼油厂渣油—原油换热传热系数提高８５ ％ , 用于小合成氨厂, 传热面积可节省６８ ％ 。     

轴流式双壳程缩放管管壳式换热器的工业试验

对栅形网板支承的双面强化传热缩放管束在轴流式双壳程结构管壳式换热器中的液－液传热强化及流阻性能做了工业试验,流体介质为三甲苯工作流及水,试验结果表明,与传统单弓形折流隔板支承光滑传热管的管壳式换热器相比,总传热系数提高63％,壳程压降可减少18％。     

同轴径向传热热管传热性能的初步实验研究

介绍了同轴径向传热热管的结构、工作原理 ,并对这种热管的传热性能进行了分析和初步风洞试验 ,说明这种热管具有一些特殊的传热性能 ,可望在工业过程中获得更广泛的应用。     

螺旋板式换热器在减黏裂化和FCC装置上的应用

炼油厂的减黏裂化和FCC装置分馏塔底部冷却器结垢,影响整个装置的工艺性能和效益。对螺旋板式热器性能、特点进行论述并通过实际案例,说明螺旋板式换热器,能提高装置传热效率,降低生产成本。     

高温热管翅强化管内对流换热研究

为研究高温热管翅强化传热的性能 ,对带有热管翅片的单管进行了实验研究 ,给出了实验传热系数曲线及其准则关系式 ,并与光管换热关联式进行比较 ,结果表明用热管翅做翅片强化管内换热效果明显 ,其传热系数远高于光管内的传热系数     

变截面管换热器传热与阻力性能

对两种不同节距的变载面管进行了管内和管束的传热与流体阻力试验,并与光管及光管换热器进行了比较。结果表明,变截面管是一种能强化管内、管外传热的双面强化管,且其变截面部分能互相支承形成壳程的扰流元件,替代了管束的折流装置,使换热器整体结构紧凑,壳程的传热进一步强化,但管程的流体阻力比光管稍有增加。     

热管传热性能对小型热管换热器散热效能影响

在零重力辅助下,小热管热阻是小型热管换热器散热效能的重要影响因素之一。基于集总参数法对于换热器系统数值计算的高效性思想,建立了热管、热管换热器的集总参数模型。对同一热管换热器选用不同传热性能的热管,在不同传热温差和流体质量流速下,就其散热效能进行了数值计算。计算结果表明,在零重力辅助下,热管换热器管内热阻存在一临界值Rcri。当热阻RHP≤Rcri时,管外热阻起主导作用,热管换热器的散热效能εh几乎不随热管管内热阻的值而变化。     

梯式折流板换热器构想

梯式折流板是模仿双分流楼梯的结构设计而成,其内流体如上下楼梯依次通过斜面段和转弯的弓形平面段进入另一层斜面,从换热器的一端流至另一端.流体是在倾斜和旋转两种运动下冲刷管束,克服了弓形折流板换热器中存在流动死角等缺点,且比螺旋折流板的制造工艺简单.     

换热网络中热口袋与精馏塔的热集成

在换热网络的总复合曲线上,当夹点之上出现内部局部热源或夹点之下出现内部局部热阱时会形成热口袋。通常热口袋中物流间相互换热,不需要公用工程提供热量。考虑将热口袋与精馏塔集成,以实现能量的多次梯级利用。针对精馏塔与热口袋的不同相对位置和热负荷状态,提出相应的6种集成方法。对某乙二醇装置换热网络中的热口袋与精馏塔的集成进行分析,提出集成优化方案,并使用Aspen HYSYS软件对优化前后的工艺参数进行模拟。案例分析结果表明,通过热口袋中热量的多次梯级利用,减少了装置的蒸汽用量,每年节省蒸汽费用8.52×106元,获得明显的节能和经济效益。     

大型轧制焊接板壳式换热器的研制

新研制的大型轧制焊接板壳式换热器集板式换热器和管壳式换热器的优点于一体 ,既保留了前者高效传热的特点 ,又继承了后者压力壳承压能力高和密封性好的长处 ,增强了对炼油工艺的适用性。这种板壳式换热器的结构研究主要针对板程和壳程的结构形式 ,管板的分析计算以及板束与壳体热膨胀差的平衡。较长板片的连续压制成型和薄板片间的焊接是制造该换热器的关键技术。这种换热器比立管式换热器的传热效率高 2～ 4倍 ,占地面积减少 50 %以上 ,每年节省加热炉燃油费、电费等约 35万元 ,操作费约 76万元     

核电站设备冷却水系统热交换器传热性能试验方法研究

设备冷却水系统热交换器传热性能是核电厂运行期间需要监测的一项重要参数。为了解决当前已有试验方法不确定度较大的问题,根据典型CPR1000机组配置,采用热交换器传热模拟计算方法和误差传递计算方法,开展热交换器传热性能试验方法研究。研究发现,出口温度法优于其他试验方法,在热交换器的主要工作区间,由于热负荷远小于设备设计值,所有试验方法的不确定度都偏高。给出了对在役核电厂的建议,应结合试验特点和电厂生产计划优化试验时机的选择,并且将试验测量安排在就地仪控系统,以减小试验的不确定度,降低试验结果无效的可能性。开展污垢热阻与运行时间和热交换器压差之间定量关系的研究,对降低在役核电厂试验频率具有重要意义。     

换热器系统的能质传递有效度

基于热力学能质传递理论定义并导出了换热器系统的能质传递有效度计算公式,系统地讨论了传热单元数、冷热流体热容量流率比以及单台换热器的流型对换热器系统能质传递有效度的影响,比较了换热器系统的能质传递有效度与换热器系统的传热有效度。结果表明,对于由多台结构和流型相同的换热器串一并联组合而成的换热系统,当其中的每台换热器为逆流布置时其热力学性能最佳;在相同的情况下,换热器系统的传热有效度总是大于换热器系统的能质传递有效度,且换热器系统的能质传递有效度和换热器系统的传热有效度以及两者之间的差值随传热单元数、冷热流体热容量流率比以及单台换热器的流型的变化呈现不同的规律。