螺旋槽管凝结换热器的研究与应用

通过对螺旋槽管凝结换热器的试验研究,得到了螺旋槽管涉及相变时管内对流换热、管外凝结换热准则关联式以及管内流动阻力关联式,并依据试验结果,将螺旋槽管应用于电站凝结换热器,取得了满意的效果。     

混合蒸汽在板式换热器中的凝结换热特性

本文通过设计搭建板式换热器凝结换热实验台,研究了不同酒精浓度(0%,1%,2%,5%,10%,20%)、不同蒸汽压力(31.2 k Pa,47.4 k Pa,84.5 k Pa)下,定质量流量的酒精-水混合蒸汽在板式换热器中凝结换热系数随冷却水温的变化特性。实验结果表明:随着冷却水温的增大,换热系数随之增大,几乎呈现出线性变化的关系;低浓度的混合蒸汽(1%,2%)明显高于纯水蒸气的换热系数,随着浓度增大,换热系数下降;随着压力增大,换热系数增强。沿蒸汽流动的方向,换热系数是逐渐下降的。     

螺纹槽管强化传热在凝结换热器中应用展望

螺纹槽管强化传热元件无论在理论上或者在实践上都证明是一种有效的传热元件。将螺纹槽管应用于锅炉受热面上已取得了十分有效的效果。根据我们初步试验研究,应用螺纹槽管技术于凝结换热器中同样也有着广阔的前景。电站汽轮机的凝汽器及高压、低压加热器都属于蒸汽凝结换热器类型。此外,凝结换热设备还广泛应用于化工中的气体液化、能源工程的余汽回收、空调和制冷工业的换热、及供热工程的热网加热器、海水淡化凝结器、热管等设备中。     

水-酒精混合蒸气在板式换热器中凝结时的压降特性

通过设计搭建板式换热器凝结换热实验台,研究了不同酒精质量分数(0%、1%、10%和50%)、蒸气压力(70kPa、80kPa和90kPa)和蒸气流速(15m/s和25m/s)下,水-酒精混合蒸气在板式换热器中凝结时的热侧压降随出口蒸气干度的变化特性.在实验数据的基础上,采用Lockhart-Martinelli模型计算压降,并对其进行修正.结果表明:压降随着酒精质量分数的增大而升高,与纯水蒸气相比,在同样工况下,50%酒精质量分数的混合蒸气压降增大近1倍;在相同的酒精质量分数、蒸气流速和出口蒸气干度下,蒸气压力对压降影响明显,蒸气压力越大压降越小;实验值与拟合值的对比误差在±20%.     

空气存在时水平螺旋管外膜状凝结换热的实验研究

本文用电导法测量了不同空气含量下凝结液膜厚度的分布.用实验方法研究了空气存在时凝结换热的传热特性,得到不同空气含量下凝结换热的变化规律,为生产实际和进一步研究提供了依据.     

换热器性能研究

＠胡涛＠宣益民＠王式民＠陆勇￥东南大学热能所换热器是动力、冶金、炼油、化工、建筑、重型机械制造、航空、原子能及食品、医药等工业部门广泛应用的通用设备。换热器作为一种利用能源与节约能源的有效设备，在余热利用、太阳能利用和地热能利用等方面也起着重要的作用。随着...     

换热器结垢工况下换热系数变化的分析研究

介绍了换热器污垢热阻的数学模型，包括污垢沉积模型和剥蚀模型。分析了换热器结垢工况下的换热系数的变化，重点研究了时间、流体雷诺数Re和流体—污垢界面温度Ts对换熟系数K的影响，以及在结垢诱导期内换热系数K的变化。得到了冷却水流速与污垢热阻之间的关系式，界面温度Ts与污垢热阻和换热系数之间关系的示意图，并得出了诱导期内的换热系数K大于结垢过程的其他四个阶段的结论。最后，阐述了分析结果对工程的实际指导意义。     

湿工况下平直翅片管换热器空气侧传热传质特性研究

建立了湿工况下2排叉排平直翅片管换热器空气侧对流传热传质模型,利用Fluent软件进行了模拟,通过编写UDF(User-Defined Function)添加潜热换热质量源项、能量源项。模拟结果表明空气迎面风速、相对湿度以及壁面过冷度对显热换热系数的影响不大,但会对冷凝对流换热系数产生重要影响。     

凝结换热下螺旋槽管特性及其节能

本文介绍了凝结换热条件下螺旋槽管特性及试验研究结果，列举了螺旋槽管凝结加热器的应用及其节能效果。     

强化凝结与液膜传热过程的板壳式换热器波纹方案

板壳式换热器敝开的板外侧通道可以实现多种板式换热器所不能实现的传热过程，特别是液膜传热伟质过程。针对不同过程的特点设计波纹的波型是板壳式换热器推广应用的关键，文章介绍了适合于凝结过程的同向双尺度波纹板片和适合于吸收，蒸发等液膜传热传质过程的交叉双尺度波纹板片方案。     

强化管外CFC11与HCFC123凝结换热系数的对比试验研究

以目前某一大型冷冻机上实际使用的外径为19．2mm的压制浅肋强化管为试验元件,分别采用CFC11与HCFC123为工质进行了凝结换热系数试验,得出了各自的凝结换热系数,并对结果进行了分析与比较。     

真空条件下珠状凝结传热特性的理论分析与试验研究

从理论分析和试验研究两个方面研究了真空状态下珠状凝结的传热特性.首先从蒸汽流场、气膜热阻和表面能3个角度进行理论分析,分析结果表明,珠状凝结的换热系数K值随着真空的提高而增大.然后进行真空条件下的珠状凝结试验,经过数据分析表明,试验结果与理论分析相吻合,即在真空条件下,凝结换热系数K值随着真空度的提高而增大,在较大Re数时(Re＝34755),真空度每提高0.01 MPa,换热系数可提高10%左右.     

换热系统变工况分析

本文提出了分析系统性能变化的一种新方法,并建立相应的线性数学模型,该方法不仅能分析工况变化时整个换热系统的性能,而且可反映系统内部换热器热量偏差,温度变化及换热器本身的效能。最后以锅炉受热面吹灰为例,将该模型与模拟模型所得结果做比较,说明该方法不仅简单,而且具有实时性。     

真空状态下不锈钢管束的凝结试验研究

对不同真空和循环水雷诺数下,经过表面改性处理的不锈钢管束与普通不锈钢管柬的换热性能进行对比试验,结果表明,经过表面改性处理的不锈钢管束能促进珠状凝结的实现,其汽侧凝结换热系数可以提高1～2倍,总体换热系数可以提高50%以上.试验的真空范围满足电厂凝汽器的真空范围,因此处理过的不锈钢管束可以应用于火电厂.     

双室流化换热器传热特性的实验研究

本文对双室流化换热器的传热过程进行了分析，并对影响传热的因素－气固对流换热系数及颗粒循环量进行了实验研究。结果表明：强化传热应从增大颗粒循环量入手；本换热器可对传热实行调节，具有较好的操作性能。     

混合气体管内对流凝结传热研究

研究了混合气体在垂直圆管内的对流凝结传热。利用修正的膜模型与Nusselt凝结理论建立了换热数学模型，预测了壁面温度对膜厚度和界面温度的影响，计算了凝结液膜厚度，并与报相热阻法进行比较，研究结果表明该模型更接近实验果，提出了混合气体对流凝结换热与Nusselt凝结的不同。     

变工况下再生式换热器的热工特性分析

再生式换热器凭借能够减小热冲击以及回收部分热量等特点,普遍被应用于研究型反应堆的试验回路中。考虑到试验对象的需求,回路中换热器的功率可变。本文主要针对再生式换热器的功率改变以及流质温度变化等情况,研究在变工况下再生式换热器的热工特性变化,并相应地对再生式换热器的降功率工况提出运行建议。分析结果表明,限定一次水进出口温度,通过改变一次水流量调节再生式换热器的功率时,二次水的流量伴随100%~20%设计功率而逐渐下降至16.9%设计流量,且二次水的最高出口温度要高出设计温度9.5℃。在一次水流量不变,而入口温度改变时,受二次水最大流量以及出口温度限制,再生式换热器的功率调节存在上下边界,并且,该上下边界保持有平均26%设计功率的跨度。低于功率调节下边界时,再生式换热器只能以降低一次水流量至一定范围来实现更低功率运行。     

汽轮机变工况下末两级内的非平衡凝结流动特性研究

汽轮机级内湿蒸汽凝结流产生的水滴会降低汽轮机做功功率,同时对汽轮机叶片带来潜在威胁。为研究不同负荷下汽轮机湿蒸汽内的非平衡凝结流动特性,采用非平衡凝结流动模型对汽轮机末两级叶片进行数值模拟计算。结果表明：不同负荷下,过冷度最大值均在次末级静叶,最大值为20K,然后逐级降低至0K;同一负荷下,汽轮机湿蒸汽级内的湿度大小逐渐增加,且末级动叶20%叶高处的湿度最大,最大值为9.5%;同一负荷下,湿蒸汽的成核率在次末级的静叶处达到最大值,且3种不同负荷下成核率最大值分别是50/（m³·s）、45/（m³·s）、13/（m³·s）;凝结水滴的直径较小,在0～1μm之间。这对汽轮机通流部分设计和改造提供了理论参考。     

具有凝结的混合气体传热理论研究

采用理论分析研究方法研究了含湿混合气体在竖向管内对流凝结换热，讨论了含有少量水蒸汽（8%～20%）的混合气体中水蒸汽凝结对换热的影响，利用修正的膜模型与Nusselt凝结理论得到了理论解。研究结果表明，对于含有少量水蒸汽的混合气体的凝结换热，其换强度与混合气体的单相对流换热处于同一数量级，换热方式均不能忽略，壁面温度与水蒸汽质量成份对凝结换热的影响十分显。