管内加插入物可强化传热

<正> 广州溶剂厂与华南工学院化学工程研究所传热研究室进行技术合作,对主要热阻来自无相变低雷诺数的流体,在列管换热器的管内加插节距为4.5倍管子内径的麻花扭带,达到强化传热目的。比如,在甲醛废热锅炉列管φ32×3内加插节距117毫米紫酮麻花扭带,使走管程的高温气体的给热系数由34.1大卡/米~2·℃·时上升到106.7大卡/米~2·℃·时,结果使总传热系数从31.0大卡/米~2℃·时提高到79.8大卡/米~2·℃·时,废热锅炉换热面的热负荷高达2.7×10~4—3.0×10~4大     

SK型静态混合器用于高黏度介质的强化传热

静态混合器的混合单元使热边界层不断更新,其传热性能优于空管,适用于高黏度介质的强化传热。多管形式的SK型静态混合器式换热器作为闪蒸器前的预热器已成功应用于聚苯乙烯的生产。它将黏度高达300 Pa.s的熔融聚苯乙烯从143.0℃加热至230.8℃,总传热系数高达63.8 W/(m2.K),约是普通列管换热器的2倍;设备质量仅为普通列管换热器的50%,约可节省15.6%的设备投资。另外与普通列管换热器相比,在相同的生产负荷下,采用SK型静态混合器式换热器可适当降低导热油温度,缩短熔融聚苯乙烯在换热器中的停留时间,有利于提高产品质量,还可降低能耗。     

采用烧结Ni微纤多孔结构材料的微型换热器及其性能

采用烧结Ni微纤多孔结构材料(简称Ni微纤)制备了微型换热器,对其传热和流动性能进行了研究,考察了微型换热器结构对传热系数及流动阻力的影响。实验结果表明,填充Ni微纤能显著强化微型换热器的传热性能,比相同条件下空流道微型换热器的体积传热系数提高了2倍多;降低Ni微纤的孔隙率和减小流道深度可显著提高微型换热器的传热性能,但导致换热器的压降增加;采用导热系数高和厚度小的紫铜换热片有利于提高微型换热器的传热性能。Ni微纤孔隙率为95.1%、流道深度为0.3mm、换热紫铜片厚度为0.1mm、水的体积流量为14.6L/h时,微型换热器的体积传热系数高达40.0MW/(m3.K),面积传热系数可达20kW/(m2.K),压降约为0.2MPa。     

扰流子翅片管空气预热器

<正> 抚顺石油学院研究设计制造了扰流子翅片管空气预热器。该预热器是在管外表面增加翅片,强化管外传热,在管内插入扰流子使空气在管内增加流速及旋转,强化湍动程度的一种新型高效空气预热器。它的主要技术性能为:使用烟气温度160—450℃,传热系数36—45W/(m~2·K),加热炉热效率86—88％,烟气阻力6—40Pa,空气阻力30—60Pa。设备投资回收期1—1.5年。扰流子翅片管空气预热器,经胜利炼油厂、辽化炼油厂、吉化炼油厂等二十余家多年使用,表明其性     

高温热管换热器局部强化传热数值模拟

高温热管换热器由管内充有不同工作介质的热管组成.在不同温度区域,具有不同工作介质的热管通过管内介质蒸汽温度的可调性安全衔接在一起,管内蒸汽温度受管外流体温度场及热管内传热性能的影响很大,而热管内的传热性能又影响着管外流体温度分布.为协调管内外流体温度分布,对高温热管换热器进行局部强化传热研究,借助SINDA/FLUINT热分析计算软件合理准确预测管内外流体温度场分布,为高温热管换热器提供经济可靠的设计依据.     

螺旋折流板冠形翅片管油冷器的性能与工业应用

对螺旋折流板冠形翅片管油冷器的传热与阻力性能进行了实验研究.结果表明,其壳程传热膜系数可达1 100～1 300 W/(m2·K),而壳程阻力系数比同等条件下的弓形折流板低30%～50%.将螺旋折流板冠形翅片管油冷器应用于石化生产中的结果表明,其传热性能比原低肋管油冷器高20%～35%,设备投资低30%,动力消耗比弓形折流板换热器低30%.另外由于增强了油流体湍流程度,使油冷器的结垢减少.     

典型石油化工反应器传热性能对比评述

传热是石化反应器设计的关键问题之一。传热过程受多因素控制,且与反应器类型密切相关,而以往研究集中于某一类反应器的传热机理和关联式,缺乏不同类型反应器传热性能的综合比较;同时,各类型反应器有效传热系数的数值范围存在争议。本文旨在定量对比典型反应器的传热性能,利用已发表的大量传热系数关联式,系统地计算、分析了固定床、流化床和环管反应器这三种典型石化反应器,通过关联传热系数与流速,总结了不同类型反应器传热系数的变化范围。结果表明：气-固固定床传热系数可达200 W/m2?K,远超出文献建议范围17-89 W/m2?K;两相及三相流化床的传热性能均优于固定床;同时包含液相的体系传热性能更优,因此三相流化床传热性能最佳,其传热系数>1000 W/m2?K。以上结论可为工业反应器设计和选择提供基础和依据。     

微型自然对流换热器性能数值仿真

通过CFD对微型自然对流换热器(Micro natural convection heat exchanger,全文缩写为MNCHE))的性能进行耦合仿真,模拟耦合换热过程中自然对流过程中速度、温度、传热速率等信息,分析换热管结构、管内流速等因素对自然对流换热性能的影响。结果表明:同类型换热管条件下提高管内流速对增加自然对流速度及传热速率影响:0～0.75m/s范围内效果明显;在0.75～1.00m/s范围内效果减弱;超过1.0m/s无影响;自然对流速率最高为16mm/s、传热速率最高为236w;不同类型换热管中,螺旋半径小的换热管自然对流换热效果好。     

纵向流混合管束换热器试验研究

对3种纵向流管壳式换热器进行了试验研究,结果表明,由扭曲变截面管、绕丝管和光滑管三者组成的混合管束,其总传热系数比纯光滑管管束高1.3～2.3倍。采用混合管束既可获得高的总传热系数和管内外传热膜系数,又可以使管内压降不致过大。改变扭曲变截面管与光管等不同数量的配比和布置方式,可使之满足各种强化传热和限定压降的工艺特定要求。     

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。     

重芳烃清洗技术在加氢裂化装置上的应用

加氢裂化装置原料油中胶质和金属铁、钙、钠含量高等是造成混氢油与反应产物高压换热器结垢、传热效率降低的主要原因。采用重芳烃清洗技术对高压换热器进行清洗,共清洗出胶质314.5 kg,结垢杂质1.423 3 t。对比清洗前后的运行工况可知,清洗后高压换热器传热系数提高65 W/（m^2·℃）,加热炉燃料气单耗降低0.5 kg/t。     

板壳式换热器板管内流场的数值模拟研究

通过运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的计算方法,利用三维数值模拟计算和研究了板壳式换热器板管内的流体流动特性,分析了相同工况下不同换热板管结构的性能,并对换热板管与普通换热器光管内的性能进行了对比。结果表明:以单位压降的传热系数α(即综合性能指数α=K/Δp)作为衡量换热器管程流体综合性能的标准,相同管程流量工况下,板壳式换热器板管窄通道斜角20°结构综合性能最好,具有压力损失小、不易结垢等优点;板壳式换热器板管的综合性能指数优于传统管式换热器管程9.0%～26.9%,较大程度地强化了传热过程,具有十分广阔的工业应用前景。     

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。     

正弦型波纹换热管传热特性实验研究

为满足高效换热器的开发研制需要, 在波纹管的基础上, 改进其表面形状, 提出了正弦型波纹换热管, 并采用套管式传热实验台, 在较低雷诺数 (1 800相似文献   

扁管管束结构优化实验研究

对 4种不同结构的扁管管束与圆管管束作了传热与流阻性能对比实验研究 ,得到了综合性能最佳的扁管管束结构形式。结果表明 ,在进口体积流量相同的条件下 ,相对于设有折流板圆管管束换热器 ,综合性能最佳的扁管换热器管程传热系数提高约 5 0 % ,传热与流阻综合性能指标提高约 2 0 % ;壳程传热系数提高 6 8%～ 10 0 % ,压降降低 70 %～ 12 0 % ,传热与流阻综合性能指标提高至少 2 0 0 %。     

螺旋板壳式换热器在气体冷却器上的应用

中国石化扬子石油化工股份有限公司气体脱硫装置,用可拆卸耐压多程双轴向流螺旋板壳式换热器替代原浮头管壳式换热器,取得了良好的技术经济效果.运行结果表明,和管壳式换热器相比,设备重量减少50%;由于无需预留浮头式换热器的抽芯位置,安装平面面积减少60%以上.由于气侧设置翅片、水侧采用导热性能好的铝板为定距板,双侧都得到了强化,总传热系数K高达1400～2140 W/(m2·K),较之管壳式换热器K值增大了一个数量级:平均端部温差只3℃左右.显示了优异的性价比.     

新型耐露点腐蚀陶瓷空气预热器的试验研究

炼油装置加热炉排烟温度一般为120～150℃,受低温露点腐蚀的影响,无法进一步回收烟气低温余热。改性莫来石陶瓷具有耐腐蚀性能强、导热系数高、价格低廉等特性,由其制成的蜂窝间壁式空气预热器结构强度高,特别适用于露点温度以下的烟气余热回收。利用改性莫来石陶瓷研制了一台热负荷为30 kW的陶瓷空气预热器,进行了热态试验,结果表明:陶瓷空气预热器烟气侧适宜孔流速为13.5～16 m/s,空气侧适宜孔流速为15～18 m/s,空气预热器换热系数为27～31 W/(m~2·K);该陶瓷空气预热器具有良好的耐蚀性能、传热性能、耐温性能及密封性能,能够抑制低温露点腐蚀,满足深度回收烟气低温余热的要求。     

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     

综合信息

国外换热器新进展 20世纪70年代的世界能源危机,有力地促进了传热强化技术的发展。近来,随着工艺装置的大型化和高效率化,换热器也趋于大型化,并向低温设计和低压力损失设计的方向发展。当今换热器技术的发展以CFD（Computational Fluid Dynamics）模型化技术、强化传热技术及新型换热器开发等形成一个高技术体系。 强化传热是指提高流体和传热面之间的传热系数。其主要方法归结于两个原理,即温度边界层减薄和调换传热面附近的流体。前者采用各种间断翅片结构,后者采用泡核沸腾传热。最近兴起一种     

垂直换热管内气液两相流动的传热与抗垢性能

针对污垢沉积而导致换热设备传热效率降低这一能源工程领域中的疑难问题,通过在换热管内通入气相,形成气液两相流动,在不同气体流量下进行了换热管内气液两相流动的传热和抗污垢性能研究。研究结果表明,由于气泡的扰动作用和破碎效应,不仅可以增大换热管传热系数和强化传热效果,而且也增强了抗污垢能力,从而大大延长了设备的高效运行时间,实现换热器的长期高效运行。