开槽螺旋翅片管换热器传热与流阻性能研究

开槽螺旋翅片管换热器是在连续螺旋翅片管的翅片上均匀开许多小口 ,与普通的连续螺旋翅片相比 ,其传热面积有所增加 ,间断的翅片反复地激发传热边界层上的湍流 ,可强化传热效果。将开槽螺旋翅片管换热器的传热和流动性能的试验研究与普通连续螺旋翅片管换热器的传热和流动性能进行比较 ,结果表明 ,开槽螺旋翅片管换热器具有更好的强化传热效果 ,在实验范围内 (Re =30 0 0～ 15 0 0 0 ) ,开槽螺旋翅片管换热器的传热系数是普通连续螺旋翅片管换热器的 1 2～ 1 4倍 ,而流阻增加不多。     

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     

锯齿型螺旋翅片管束传热与阻力性能的分析研究

对气流横掠锯齿型螺旋翅片管管束的对流传热进行了试验研究，并通过了工业试验验证，得出了相应的传热和阻力系数的数学关联式，可供设计计算使用。     

螺旋隔板低翅片管油冷却器的工业应用

用普通弓型隔板光滑管换热器作为异己烷油冷却器的传热效能差,不能满足企业扩产增容的需要,必须采用强化传热技术提高其传热性能.介绍了一种新型整体螺旋隔板低翅片管油冷却器,并对其替换弓形隔板光滑管油冷却器的工业应用进行了研究.结果表明,在油冷却器的换热管长和换热面积没有变化且空间壳体直径明显减少的条件下,螺旋隔板低翅片管油冷却器的总传热系数是弓型隔板光滑管冷却器的1.64倍.当异己烷油产能提高40%时,高效油冷却器能将油温冷却到40℃左右.     

两种不同管束的螺旋折流板换热器的性能对比

以柴油为工质，在雷诺数范围为3280－12680内用两种不同管束的螺旋折反换热器进行对比试验，研究得到了两种换热器的壳侧传热膜系数和流动阻力系数随雷诺数变化的关系曲线，并建立了换热器的壳侧传热膜系数和流阻系数的近似数学模型，研究结果表明，在该试验条件下，菱形翅片管螺旋折流板换热器的壳侧传热膜系数比光滑管螺旋折流板换热器高54％－108％，具有较好的强化传热效果，而壳侧流动阻力系数则比光滑管螺旋折流板换热器低30％－5％，菱形翅片管螺旋折流板换热器具有较好的传热与流阻特性，用于石油，化工等领域具有广阔的前景。     

机械加工表面多孔管外池核沸腾实验研究

对具有不同开孔度的机械加工表面多孔管,分别以水和乙醇作为沸腾介质,在0.1 MPa下进行了池沸腾换热的实验研究,并对其强化机理进行了分析。实验结果表明,机加工管的传热性能比同规格的工业光管及T型翅片管的传热性能有较大提高,在实验热负荷内其沸腾传热系数是光管的1.7~2.2倍。通过比较3种管的开口度可以知道,开口度为0.3 mm的机加工管传热性能最佳。通过对实验数据的回归拟合得到了精度较高的水平管外池核沸腾换热关联式。     

双金属轧片式翅片管传热性能试验研究

0引言双金属铝轧片式翅片管是一种高效的传热元件。基管一般根据管内介质的不同,选用不锈钢、碳钢、耐蚀钢、镍钢、钛管等;外套铝管经过轧制,形成紧套在基管上的铝翅片管。一般结构的翅片管(如穿片、绕片等管束)由于2种金属电极电位不同,在翅片表面有水的情况下,会产生化学腐蚀而导致间隙热阻增加,影响传热性能。而轧片式翅片管将基管完全包复,因此特别适用于空气温度降低后淋出冷凝水的场合。另外,由于轧片式翅片管与基管间的接触应力不会消失,长期工作接触热阻不增加,传热性能不下降,所以又具有使用寿命长的特点。双金属铝轧片式翅片管目…     

油介质作用下旋流管式换热器强化传热试验

以单相机油为介质 ,固定水的流速及两侧的进口温度不变 ,通过改变机油的流速来测定不同工况时油的出口温度的方法对光滑管、W形及勺形旋流管式三种换热器的传热及流动阻力性能的影响进行了试验研究 ,得到换热器的传热准则关联式和压降随流速变化的流阻关联式 ,为以油为加热和冷却介质的换热器的设计及改造提供了理论依据。由试验结果知 ,W形及勺形旋流管式换热器的传热性能明显优于光滑管式换热器 ,低流速时又以W形旋流管式换热器为最优。如果以油为工作介质 ,宜采用W形旋流管式换热器。旋流管式换热器是高效换热和节能的新技术产品 ,可广泛用于石油化工、动力、车辆等工业生产领域。     

多孔表面管在炼油装置上的应用

１　前　言在炼油行业中,沸腾传热几乎存在于每一套装置中,沸腾传热设备的强化对于节能和节省材料有着重要意义。强化沸腾传热的方法很多,如表面多孔管、Ｔ型翅片管等,都能有效地降低沸腾传热温差。多孔表面是一种高效强化沸腾传热表面,适用于干净介质,不宜用于粘稠或含悬浮颗粒的物料介质,其突出特点是核态沸腾所需壁面过热度低,临界热流密度高,并具有一定的阻垢能力。由于多孔表面具有高效换热性能,故对其的研究已成为近年来各国学者的重要项目。美国联合碳化公司林德分公司首先采用烧结型多孔表面强化沸腾换热;Ｗｅｂｂ设计了…     

“T”形翅片管重沸器的研制与应用

针对石油化工行业中卧式重沸器技术落后、传热效率低的状况,研制开发了以采用“T”形翅片管为管外沸腾传热强化传热元件的新型高效设备——“T”形翅片管重沸器。对钢质“T”形翅片管进行了实验室实验和工业试验。工业试验表明,该设备在提高沸腾传热系数35%的同时也减少了所需换热面积35%。目前,钢制“T”形翅片管重沸器已广泛应用于炼油厂中。     

蒸发式冷凝器管外水膜分布

对国内外蒸发式冷凝器研究进展进行了综述,并主要从管外水膜的影响方面就性能改进提出了分析,进行了可视化研究。研究结果表明,扭曲管和管外亲水处理都能获得较好的水膜分布,而且还可以达到减小水膜热阻和提高蒸发式冷凝器传热性能的目的。     

考虑湿润比和横向对流的降膜吸收过程的数值模拟及分析

针对以溴化锂水溶液为工质的水平管吸收器，考虑湿润比和横向对流作用，建立了描述水平管外表面的降膜流动吸收传热传质耦合过程的数学模型。采用涡量流函数法求解，得到了考虑横向对流和湿润比时的液膜内部参数分布。模拟计算及分析的结果表明，横向对流可以强化传热传质效果；湿润比降低则吸收性能变差；吸收器传热系数和换热量随溶液喷淋密度增大而增大，而传质系数和吸收速率则先增大后减小，存在最佳喷淋密度。     

旋流管管内换热与阻力的实验研究

对 8根结构参数不同的旋流管的换热特性和管内阻力做了实验研究 ,给出了换热与流阻的关联式。实验中 ,水蒸气与水自成循环 ,旋流管内走冷水 ,水蒸气在管外冷凝 ,冷凝后的凝液用计量杯计量 ,通过改变旋流管内冷水流量 ,得到不同流量下的冷凝传热工况 ;阻力测量在冷态条件下进行 ,常温的水经管道流入旋流管内 ,通过测量不同流量下的压降来测定阻力。实验结果表明 ,所有旋流管的换热系数均高于光滑管 ,与同类型的其它异型强化管相比 ,旋流管传热性能更优越 ,在相同传热量下 ,旋流管的换热系数比螺旋槽纹管高 3%～ 8% ,压力损失低 5%～ 1 0 %。     

三相工质重力热管强化传热试验研究

为了提高重力热管的传热能力,把金刚砂颗粒加入到纯工质里制成三相工质重力热管来强化传热。对12.07、9.77、8.47、7.06和6.35μm的5种不同固体颗粒粒径的三相工质重力热管的传热性能进行研究,计算三相工质重力热管的传热系数,并与纯水重力热管的试验结果进行对比分析。试验结果表明,三相工质重力热管的最佳充液率为55%,最佳固体颗粒质量分数为5%;与纯水重力热管相比,三相工质重力热管的等效对流换热系数提高了16%～31%,固体颗粒含量和粒径对传热有很大的影响。     

几种强化传热管的流阻和传热性能

对螺旋槽管、横纹管和 2种不同结构尺寸的缩放管进行了流阻和传热性能实验研究 ,得到了这 4种强化管的流阻和传热系数 ,并与光滑管进行了对比。通过综合评价 ,在实验范围内 ,其综合性能按优劣依次为螺旋槽管、横纹管、缩放管 1、缩放管 2。     

LNG工厂换热技术的研究进展

对比分析适用于多股流传热的缠绕管式换热器（SWHE）和板翅式换热器（PFHE）的应用效果,指出PFHE具有结构相对紧凑、传热效率较高等特点,但其在可靠性、抗热冲击负荷、浮式LNG的适应性等方面表现较差,国际上存在着PFHE大型化和SWHE小型化的趋势。介绍了新型核状沸腾强化管（GEWA PB）和冷凝强化管（GEWA KS）的应用,论述了采用海水一次通过的直接冷却法的优点：可靠性高、易维护、电耗低、生产稳定性好、安全性高;从全寿命周期的经济性和可靠性角度指出选择钛材作为主制冷剂冷凝器和压缩机级间冷却器具有明显的优势。还介绍了实际混合物制冷剂的冷凝过程及Hammerfest LNG工厂基于实际冷凝过程和机械可靠性对使用的螺旋折流板换热器进行结构改进的措施。最后建议,中国在LNG工厂的换热技术上应着手以下几个方面的研究工作：①开展基于SWHE、处理规模为10⁶ m³/d LNG装置MCHE的研究;②开展基于实际工质下高效冷凝管和蒸发管的传热与流动研究;③系统研究直接冷却法和间接冷却法对LNG装置的影响,加大整个装置范围内材料及设备对海水的适应性研究;④加大钛高效管的研究,结合壳程纵向流动的研究和高效传热元件的利用,开发出具有良好热力性能和机械可靠性的实际混合物制冷剂冷凝器。     

内外流动介质下强化换热管耦合传热数值模拟

以强化换热管为研究对象,建立了以水为介质的轴对称数值模型。应用计算流体软件CFX对光管及2种强化换热管（缩放管、波纹管）的传热特性及流动规律进行数值研究。结果表明,数值计算得到的光管总传热系数数值与经验公式计算结果吻合很好。与光管相比,强化换热管壁面结构改变了流体的流动状况,对流道的流场产生重要影响。在相同流动条件下,缩放管与波纹管的总传热系数数值均有较大程度的提高,强化作用明显。为此类产品的进一步理论研究和分析方法推广提供了依据。     

螺旋扭片换热器壳程传热与流阻研究

在水-水系统下对新型螺旋扭片换热器与普通弓型折流板换热器进行壳程传热与流阻对比试验，考察了扭片开孔与否对螺旋扭片换热器壳程传热性能的影响规律。结果表明，在相同流量下，螺旋扭片换热器单位压降下的壳程传热膜系数为普通弓型折流板换热器的1.4～8.0倍；而开孔扭片换热器的传热效果优于无孔扭片换热器。说明螺旋扭片换热器是一种结构更为合理的新型换热设备，有较好的传热与流阻特性，应用前景广阔。     

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。