套管式相变储能单元的强化换热

利用数值模拟方法研究了四种相变储能单元的放热性能。储能单元包括：光管中填充石蜡、翅片管中填充石蜡、光管中填充石蜡/膨胀石墨复合相变材料、翅片管中填充石蜡/膨胀石墨复合相变材料。结果表明添加5%（质量分数）膨胀石墨的强化效果与设计翅片的强化效果相当,而强化效果最好的是同时采用上述两种强化换热措施。换热流体流量越大,强化换热措施对储能单元的放热性能影响越大。在换热流体流量为0.02 m·s^-1时,第四种储能单元的放热时间比第一种减少50%,同时有效温区内的温度最多可提高5 K。储能单元进口水温与相变储能材料熔点间温差越大,强化换热的作用越明显。强化换热的措施在换热流体流量大及换热温差大的储能单元中作用显著。     

多孔介质在高温相变蓄热中的强化换热

采用实验方法,验证了金属泡沫、膨胀石墨在高温蓄热系统中强化换热的作用。实验结果表明,在250～290℃之间,金属泡沫多孔材料能够提高纯硝酸钠的换热率2.1倍。由于多孔材料严重抑制了自然对流,在液相加热阶段,硝酸钠与多孔材料混合物的换热率不高于纯硝酸钠的一半。通过比较底部加热和顶部加热两种加热方式下蓄热系统的换热性能,进一步揭示了多孔材料对自然对流的影响。     

EHD强化相变换热同轴圆柱特征电极的理论分析

针对施加直流高压电场的电水动力学（EHD）强化管外沸腾换热和EHD强化管内凝结换热两种换热方式,提出了3个同轴圆柱特征电极参数,分别与最小场强电极、最小电场力电极、最小能耗电极对应.分析了3个电极参数的几何特性,结果表明,电极直径的大小,在EHD强化相变换热中起重要作用.     

无相变液-液换热设备的优化设计和强化技术(Ⅱ)

<正> 2.3 流化床换热器称之为不结垢的流化床换热器外形与常规的立式管壳换热器相似。在管束内,流体向上流过管束,小的固体颗粒(切碎的金属丝如同数以百万计的刮片)保持稳定的流化状态,对换热器管壁起刷洗、抛磨作用,但对管壁磨     

强化换热型反应釜技术改进

分析了在化工生产过程中常用的换热反应釜及换热技术存在的不足,并结合化工生产需要,简要阐述了一种增大化工反应釜换热面积以提高换热效率的改进方法.介绍了改进后的反应釜主要结构组成,并采用半管和蛇管一体化的技术方法,减少流体阻力,强化换热和对釜内液体混合与分散,同时限定物料流动方向,减少流动死角,缩短反应时间,提高换热效果30％以上.     

强化换热型反应釜技术改进

分析了在化工生产过程中常用的换热反应釜及换热技术存在的不足,并结合化工生产需要,提出一种增大化工反应釜换热面积以提高换热效率的改进技术方法,采用半管和蛇管一体化的设计,换热介质在换热夹套、釜外换热管、釜内换热管和换热转接管内依次交错流通,形成层层递进式换热循环.采用半管和蛇管一体化的技术方法,可以减少流体阻力,强化换热...     

相变储热的传热强化技术研究进展

相变储热技术具有储热密度大、相变温度稳定以及过程容易控制等优点,具有广泛应用前景。相变储热技术在应用中需完成热能的储存与释放过程,其传热特性直接决定应用效果。储热技术的传热强化主要包括三个方面：一是相变材料本身的导热强化;二是潜热型功能热流体的对流传热强化;三是储热器的传热强化。本文综述了国内外在相变储热技术的传热强化研究方面的进展,主要介绍了膨胀石墨、泡沫金属等复合相变材料的导热强化,相变微胶囊及相变微、纳米乳液潜热型功能热流体传热强化以及管壳式储热器、板式储热器、螺旋盘管储热器等储热器的传热强化。文章指出,膨胀石墨基复合相变材料具有高热导率、大储热密度以及良好的定型特性,且价格低廉,极具应用前景。纳米乳液功能热流体具有表观比热容大、流阻较小等优势,但存在稳定性较差、过冷度大等问题。板式储热器具有较大的传热面积、较高的传热功率,适宜应用于相变材料传热系统。但应用背景不同,针对不同场景提供不同储热器的选型及指导值得作进一步的研究。     

油气集输加热设备中相变换热技术的应用

基于油气集输加热设备中相变换热技术的应用,阐述了相变换热技术的优势,并详细分析了其应用特点,主要有:改进传统加热炉、真空加热炉与分体加热炉的运用、相变加热炉的优化设计,由此结合油田企业的实际环境进行选择,更好地提升油气集输效率,降低整体资源的不必要消耗。     

相变储能建筑材料的应用技术进展

在总结了最近几年国内外相关研究进展的基础上,对相变储能建筑材料的研究意义、主要应用方向、复合工艺等进行了概述,并重点介绍了相变储能建筑材料在混凝土、石膏建材和其他建筑材料中的应用情况.对该研究领域存在的一些问题进行了总结,并对相变储能建筑材料今后的研究方向提出了建议.     

相变储能过程传热强化技术研究进展

相变储能是一种基于材料相变过程吸/放热而实现能量储存的技术,已广泛应用在工业企业能量回收领域。本文针对目前相变材料储/释能过程中热导率低引起能量传递慢的问题,从优化储能结构和添加导热填料两方面综述了相变材料储能过程强化传热技术。优化储能结构方面,分析了开式结构和闭式结构对相变传热过程的影响;添加导热填料方面,讨论了金属翅片、导热粒子、导热纤维和多孔金属对相变材料储能传热过程的影响。分析认为,管壳结构的热损失小,传热效果好;多孔金属作为导热填料增强导热效果更好,并提出复合强化传热会成为今后相变储能领域研究的重点。     

新型强化换热方法的换热性能研究

通过分析设置翼涡发生器、扰流柱，采用多头螺旋槽管等几种新型强化换热方法的换热性能，得出不同涡发生器强化换热程度不同及换热增强与压力损失的最佳强化效果有别。并指出大容量设备即紧凑式换热器的研究为强化换热、节能降耗提供了可能，发展前景广阔。     

新型强化换热方法的换热性能研究

通过分析设置翼涡发生器、扰流柱 ,采用多头螺旋槽管等几种新型强化换热方法的换热性能 ,得出不同涡发生器强化换热程度不同及换热增强与压力损失的最佳强化效果有别。并指出大容量设备即紧凑式换热器的研究为强化换热、节能降耗提供了可能 ,发展前景广阔。     

喷雾强化对流换热

喷雾强化换热在化工、炼油等各行业得到了越来越广泛的应用.本文研究了无液膜覆盖的恒热流加热平板外带雾化液滴的层流两相混合物的对流换热情况,通过积分近似法数值求解了不同来流速度、温度、气流含雾量及雾滴直径情况下的换热模型.计算结果表明,喷雾后换热系数大大增加,换热比率(与单相空气相比)将增加1-9倍,此外喷雾后的热边界层厚度在平板起始端后逐渐趋于某一常数,从而导出了较实用的简化换热近似关系式.本文还进行了该模型的实验研究和验证,实验结果表明了理论计算结果的可靠性和正确性.     

复合相变换热技术在焦炉烟气余热回收中的应用

文章分析了热管换热技术在焦炉烟气余热回收应用中存在的问题,介绍了复合相变换热技术的原理、特点及其在130万吨规模焦化企业烟气余热回收中的应用。     

国外强化传热技术的进展

本文综述了近年来国外开发出来的适用于化工行业的各种强化传热表面,以及其它一些强化技术。探讨强化传热的机理、其适用场合与节能效果。     

蒸发装置中换热的强化

用强化传热来减少所要求的传热面,以降低包括蒸发设备在内的换热器的金属耗量,是一个迫切的任务。在蒸发器中强化传热的途径之一是在加热管表面、内、外开纵向沟纹。众所周知,在这种情况下,可以预料,蒸汽对管壁给热系数α_1的提高是靠管外壁凸起部分的“裸露”(由于形成冷凝液)。同样,管壁对液体给热系数α_2的增加是靠在凹凸处附生的汽泡扰乱了边界层。但是,在文献报道中对采用双面沟槽的蒸发器效率的定量评价尚嫌不足。在乌克兰化机研究所曾开展用与普通光滑管比较来确定双面开沟管效率的研究。     

氮肥厂换热设备的强化改造

根据我国氮肥厂换热方式及特点，采用强化传热管，低流阻壳程支承结构改造传统管式换热器，具有投资省、换热效果好、见效快等特点，完全可满足工艺要求。     

相变微胶囊悬浮液圆管内换热特性模拟

相变微胶囊悬浮液在相变过程中具有较大的相变潜热,可以减小温度的变化程度,且比单相流体具有更高的对流换热系数,成为广泛关注的新型热工流体。本文针对相变微胶囊悬浮液在等热流边界条件下的管内层流,根据差示扫描量热法所得到的相变温度范围,采用矩形等效比热容模型,进行了数值模拟分析,并结合以溴代十六烷为相变材料的相变微胶囊悬浮液的实验数据,将数值模拟结果与实验结果对比并进行误差分析。又对在不同质量分数、不同热流密度条件下的对流换热进行研究,分析了不同参数对对流换热强度的影响。并通过拟合得到了相变微胶囊悬浮液圆管内对流换热关联式。然后改变管径、流速条件重新模拟验证该关联式的通用性,其结果表明模拟结果与预测公式高度吻合,该关联式的通用性较好。     

微小管道内相变微胶囊悬浮液换热特性

通过实验研究了去离子水和10%浓度相变微胶囊悬浮液在1mm、2mm管道内换热特性,结果表明:在Reynolds数Re=400~1000,1mm管道内去离子水和10%浓度相变微胶囊悬浮液局部Nusselt数Nux均比2mm管道的小,分析其原因,这主要是由于1mm管道壁厚管径比大导致的轴向导热比2mm管道强引起的;1mm管道内去离子水中加入相变微胶囊颗粒能够增强与管壁之间对流换热,且随着Re的增加,Nux增大,而2mm管道内去离子水中加入相变微胶囊颗粒,构成10%浓度相变微胶囊悬浮液,表现出比水更差的换热特性,并且随着Re的增加Nu_x降低。     

相变微胶囊悬浮液喷淋换热特性实验研究

根据相变微胶囊储存和释放潜热的特殊性质,分别使用相变微胶囊悬浮液（MPCMS）和纯水作为喷淋介质,搭建了一个小型喷淋塔装置,其中相变微胶囊的芯材为正二十二烷(C₂₂H₄₆)。实验设定了五个喷淋温度(35、40、44、47、51℃)、三个空气流量(0.011、0.018、0.025 m³/s)和两种直径(SMD=80、240 μm)的大、小液滴作为实验变量,探究了上述两种介质与空气之间的换热特性。实验结果表明：相变微胶囊的过冷会影响换热过程。常温常湿条件下,对于小液滴,当空气流量为0.018、0.025 m³/s时,喷淋温度为44、47℃的MPCMS比相同温度下的纯水更能促进换热;当空气流量为0.011 m³/s时,喷淋温度为44℃的MPCMS比相同温度下的纯水更能促进换热。对于大液滴,在三种空气流量下,喷淋温度为44℃的MPCMS比相同温度下的纯水作为喷淋介质时换热效果更好。