换热器不可逆性损失分析与评价

以热力学第二定律为基础讨论了理想的逆流、并流和错流型换热器的不可逆损失,并且提出采用熵产效率评价换热器的不可逆程度.重点考察了不同进口温度比、传热单元数(NTU)及流体的热流密度比对逆流、并流和错流型基本结构换热器的熵产数和熵产效率的影响,研究结果对换热器的结构优化、操作优化和节能应用的研究具有重要的现实指导意义.     

大气量小液量换热器开发

分析了在大气量小液量传热过程中几种换热器的优缺点，并根据实例计算认为强化传热型螺旋板换热器在此种工况下最具竞争力。     

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。     

缠绕管式换热器的传热研究进展

缠绕管式换热器是一种高效的换热器,对其传热特性的研究正越来越深入。由于螺旋状换热管以及管外不规则的流域,使得换热器的传热过程十分复杂。本文总结了缠绕管式换热器的加工方法、强化传热的方式,概述了近年缠绕管式换热器壳程以及管程传热模型的研究进展,并对其中代表性的传热模型进行同工况计算和分析。此外,还介绍了缠绕管式换热器的新型结构。最后,指出当前缠绕管式换热器传热研究中存在的问题和未来需关注的方向。     

螺旋槽管强化传热原理及在石化装置上的应用前景

详细介绍了螺旋槽管换热器的强化传热原理 ,阐明了在无相变和有相变两种工况下 ,螺旋槽管换热器的强化作用 ,并介绍了螺旋槽管换热器的设计计算方法。说明了在石油化工装置上应用的必要性     

热管空气预热器优化的熵产分析

针对目前热管空气预热器优化设计方法中存在的问题,从传热过程中能量的数量、品质两方面对热管空气预热器的设计进行评价。即通过熵产分析,揭示换热器不可逆耗散产生的主要原因,在此基础上通过确定热力参数的最优化匹配,以提供热力学优化的具体途径和方法。优化后热管空气预热器的单位换热量所引起的熵增值与同类换热器相比达到最小,差异的程度即表明了优化性能提高的程度。     

系统工况对板式换热器传热性能的影响

就不同系统工况对板式换热器传热性能的影响，以及不同结构板式换热器如何适应于系统工况，从而产生不同的传热效果等问题进行了分析，指出系统工况影响换热器传热性能的原因，并提出解决问题的办法。     

纵向翅片管管外换热与阻力特性的实验研究

换热器管外强化传热技术主要是对光管合理肋化 ,即在光管上敷设一定形状的翅片进行强化换热 ,翅片对扩大换热面积和改善流体的流动状态均有较显著的作用。但纵向翅片管却依赖进口。为此 ,采用修正的威尔逊修正图解法 ,利用稳定工况下测得的实验数据 ,研究了焊接式纵向翅片管换热器翅片侧的传热特性和阻力特性 ,并与同规格光管换热器做了对比 ,得到了在一定物性和流态下该种换热器的换热及阻力准则关系式。在相同的Re情况下 ,纵向翅片管换热器传热系数K值明显高于光管换热器 ;在Re值较低的情况下 ,翅片管外翅片的强化传热效果更好 ;与有折流板的光管换热器相比 ,纵向翅片管换热器壳程压力损失较小     

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.     

强化传热元件与高效换热器研究进展

综述了国、内外近年来强化传热元件与高效换热器的研究概况,扼要报道了强化传热元件和高效换热器的研究进展。     

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。     

杆式支撑换热器传热与流阻性能的实验研究

为研究杆式支撑换热器的传热和流阻性能,设计制造了壳程为空气、管程为水蒸气且可变结构参数的流体流动和传热性能热模实验装置。分别在单排、双排管间布杆,不同折流栅间距,以及层流状态(Re≤2300)、湍流状态(Re>2300)下测量了多组实验数据。应用多元线性回归分析将实验数据做回归处理,得出不同状态下传热准数和流动阻力准数关系式,为换热器的工程设计提供了理论依据。     

微细通道EHD两相流传热研究

以去离子水为工质,分别对1 mm×2 mm、2 mm×2 mm和3 mm×3 mm 3种矩形槽道进行了EHD两相流传热试验研究。结果表明,两相流饱和沸腾时,传热系数随着热流密度的增大而增大。在相同的热流密度下,槽道尺寸越小,槽道的饱和沸腾传热系数越大。在外加直流电压低于16 kV时,传热系数随外加电压的增加而明显增加;在16~20 kV之间,传热系数随电压的增加变得平缓;当电场电压高于20 kV后,传热系数随着电场强度的增加反而降低。这说明在EHD两相流强化传热中存在最佳强化电压。     

菱形折流杆换热器传热研究

针对圆杆折流杆结构换热器只有在较高壳程流速时才能达到较高传热效率,以及目前缺乏折流杆换热器壳程支撑结构场协同关系定量计算关系式的情况,开展了新型菱形折流杆换热器的传热研究。运用实验方法获得换热器壳程传热关联式,验证了新结构良好的传热效率;利用CFD软件直观地得到了换热器壳程流场和温度场分布。通过对壳程能量方程的无因次变换,得到了壳程速度场和温度梯度场的场协同角的定量关联式,证实了新结构具有更好的场协同关系。     

并联立式换热器偏流问题的处理

上海石油化工股份有限公司芳烃厂芳烃联合装置改造开工过程中两台并联的立式换热器存在偏流问题 ,分析了偏流问题发生的原因 ,提出了改造方案 ,即 :缩小换热器的管程分配器筛板的孔径 ;管程进料管内增设气液混合器 ;两台立式换热器壳程出口物流经各自管道分别进产物分离器。改造取得了很好的效果     

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。     

防短路螺旋折流板管壳式换热器

虽然螺旋折流板管壳式换热器因其低压降、无滞留区、防结垢等性能在冷换工艺流程中得到广泛应用,但在较大直径换热器运行中出现换热效率低于计算结果的现象,其原因是两块相接折流板,由于简单对接而出现三角区短路现象,此短路分流了主螺旋流道介质流量,减少介质流速,影响雷诺数,所以严重削弱了壳程膜传热效率。文章介绍了一种改进型防短路螺旋折流板管壳式换热器,改进后的结构阻断了短路,使全部介质经理想的螺旋通道以达到良好的换热效果。另外由于其局部重叠的支撑结构很好地解决了管束中激振破坏管子的问题。     

无折流板扭曲扁管热交换器传热与流阻特性试验研究

某无折流板热交换器的换热管采用扭曲扁管,其扭曲扁管截面短长轴比bi／ai=0．6,扭曲比S／de=13．22、扭矩S=230mm。以水为介质,对此无折流板热交换器管、壳程传热和流阻性能进行试验研究,并与光管热交换器进行比较。结果表明,随着雷诺数的增大,扭曲扁管管程传热系数比同型号光管提高32．18％,管程压降也迅速增加;壳程传热系数有所下降,压降也明显降低。