不同运行条件下船用蒸汽蓄热器的充汽特性

船用蒸汽蓄热器的充汽过程涉及复杂的汽液两相质量、能量传递过程,其充汽特性对于舰载机弹射过程至关重要。借助小型船用蒸汽蓄热器实验系统进行了不同运行条件下的充汽特性实验。实验结果表明:在充汽过程中工质水的温度出现了分层现象,蓄热器底层水温较低,上层水温较高;充汽结束后蓄热器压力随着其内部工质由非平衡态过渡为平衡态的过程出现反向降低并最终稳定的现象;由不均衡势差引起的压降比随着储存水质量的减小和单位时间注入能量的提升而变大;充汽流量、充汽初压、初始水位对蓄热器充汽特性影响显著,在实际应用中应结合弹射自身需求对工作参数进行合理设置。     

不同充放汽条件下的锅炉-蓄热器系统动态特性

以锅炉-蓄热器系统为研究对象,采用集总参数法建立了相应的数学模型,并通过仿真与实验相结合的方式,对两种不同充放汽条件下的系统动态特性进行了研究分析。结果表明所建模型能够正确地反映出系统的动态特性,可为系统的设计优化与安全运行提供一定的参考。进一步分析可知,连续充放汽过程蓄热器从压力下限充到上限每次需要57s,而间断充放汽过程则需要67s,时间明显变长;同时对于某些需要周期性间断或瞬间大负荷用汽量的场合,在消除供汽锅炉负荷的较大波动、稳定供汽压力、提高锅炉效率等方面,连续充放汽的效果更为显著。     

不同充放汽条件下的锅炉-蓄热器系统动态特性

以锅炉-蓄热器系统为研究对象,采用集总参数法建立了相应的数学模型,并通过仿真与实验相结合的方式,对两种不同充放汽条件下的系统动态特性进行了研究分析。结果表明所建模型能够正确地反映出系统的动态特性,可为系统的设计优化与安全运行提供一定的参考。进一步分析可知,连续充放汽过程蓄热器从压力下限充到上限每次需要57 s,而间断充放汽过程则需要67 s,时间明显变长;同时对于某些需要周期性间断或瞬间大负荷用汽量的场合,在消除供汽锅炉负荷的较大波动、稳定供汽压力、提高锅炉效率等方面,连续充放汽的效果更为显著。     

船用蒸汽蓄热器连续工作过程数学模型及其性能仿真

根据船用蒸汽蓄热器的特点,建立了考虑蒸发(冷凝)相变弛豫时间的船用蒸汽蓄热器连续工作过程数学模型,并利用实验结果验证了模型的准确性,在此基础上利用仿真模型研究了关键参数对于连续充、放汽过程动态特性的影响。船用蒸汽蓄热器的充水系数决定蓄热器的蓄热能力,同时制约着系统的机动性,而充、放汽压力在影响蒸汽能量的储存与转化效率的同时,对于能否优化蓄热器的容积起到关键作用,因此应充分考虑弹射系统对弹射周期、弹射蒸汽压力、弹射所需蒸汽量等参数的要求匹配好两者的关系,使其既能满足弹射效率又能达到舰载机起飞所需的蒸汽参数。     

船用蒸汽蓄热器连续工作过程数学模型及其性能仿真

根据船用蒸汽蓄热器的特点,建立了考虑蒸发（冷凝）相变弛豫时间的船用蒸汽蓄热器连续工作过程数学模型,并利用实验结果验证了模型的准确性,在此基础上利用仿真模型研究了关键参数对于连续充、放汽过程动态特性的影响。船用蒸汽蓄热器的充水系数决定蓄热器的蓄热能力,同时制约着系统的机动性,而充、放汽压力在影响蒸汽能量的储存与转化效率的同时,对于能否优化蓄热器的容积起到关键作用,因此应充分考虑弹射系统对弹射周期、弹射蒸汽压力、弹射所需蒸汽量等参数的要求匹配好两者的关系,使其既能满足弹射效率又能达到舰载机起飞所需的蒸汽参数。     

蒸汽蓄热器的特点及节能效益

对蒸汽蓄热器的技术特点、节能效益和应用条件进行了阐述。     

蒸汽蓄热器在轮胎生产中的应用

介绍蒸汽蓄热器在轮胎生产中的应用。蒸汽蓄热器是利用水的液-汽态转换特性,将蒸汽热量储存在蓄热器内的饱和水中,调节用汽系统压力的储能-节能设备。在轮胎生产中应用蒸汽蓄热器可提高锅炉热效率5%,稳定供汽压力,调节供汽负荷,满足生产工艺,尤其是硫化工艺要求,有利于提高轮胎产品质量和产量。     

交替充汽方式下双蒸汽蓄热器系统动态特性仿真

为了研究双蒸汽蓄热器系统的动态特性,采用集总参数法建立相应的数学模型,进行直接交替和间接交替两种充汽方式的动态仿真。仿真结果表明：直接交替充汽方式充汽时间减少2.6 s,压力波动更小;相同充汽方式下,汽包压力波动 < 过热蒸汽压力波动 < 供汽母管压力波动;直接交替充汽方式燃油量节省率为7.45%。通过数据对比分析可得：直接交替充汽方式具有充汽速度快、压力波动小、燃油经济性好的优点。     

船用蒸汽蓄热器非平衡热力过程

船用蒸汽蓄热器作为舰船上弹射装置的重要组成部分,具有充、放汽时间短,短时间内蒸汽消耗量大等特点,其运行特性直接关系到弹射装置能否安全、稳定运行。建立了船用蒸汽蓄热器实验系统,以过热蒸汽作为充汽汽源,进行不同工况下的充汽、放汽及连续充放汽实验。实验结果表明：蓄热器充汽(放汽)过程中,其压力呈现先急剧上升(下降)后随充汽(放汽)阀门关闭下降(上升),最终趋于稳定的强烈的非平衡热力过程;由非平衡热力过程导致的压降比随单位时间内充入蓄热器能量的提升而加大;蓄热器内温度变化滞后于压力变化,水温变化滞后于汽温变化。蓄热器非平衡热力过程研究可为蒸汽弹射系统的安全运行提供一定的技术支撑。     

蒸汽节能蓄热器的研究与应用

本文介绍了蒸汽节能蓄热器的工作原理、结构、计算与应用。蒸汽蓄热器可以起到均衡锅炉负荷的作用,使锅炉不受用户负荷波动的影响,一直处于稳定运行状态,从而提高了锅炉的热效率,降低了能耗。     

火电厂水力输灰管道的清洗方法

介绍火电厂水力输灰管道的四种方法,即在线化学清洗、循环化学清洗、清管器清洗、高化水射流清洗。并对它们的原理、优缺点、工况要求、工艺流程、注意事项等展开了论述。     

PTA工厂中蒸汽管道的设计要点

介绍PTA工厂中蒸汽系统的特点,阐述蒸汽管道设计中的管道设计压力和设计温度的确定、管道管径的选取、保温层厚度的计算、蒸汽管道热补偿的设计原则及柔性判断计算、预防水击现象的方法及节能降耗措施的设计要点。     

膜蓄能器放能过程的传热传质特性分析

膜构架蓄能器是以中空纤维膜为基本结构,不仅能够实现蓄能,同时能够解决溴化锂溶液浓度差蓄能器中结晶后的放能困难的问题。搭建了膜蓄能器放能过程传热传质实验测试系统,建立了应用于太阳能吸收式制冷系统中的膜架构蓄能器传热传质的三维数学模型,并利用 CFD 软件进行了求解。将计算结果与实验结果相比较,验证了该三维非稳态数学模型的可靠性。实验和仿真结果表明,质量分数为70% 的溴化锂溶液的水蒸气分子平均传质速率比质量分数为60%的溶液高44.03%;当蒸发温度从4.5℃提高到12.3℃时,水蒸气分子的平均传质速率将提高108.34%;当膜通道的有效长度从80 mm减少到30 mm时,水蒸气分子的传质速率会提高40.77%。     

Cyclic thermal shock resistance for MgAlON–MgO composites obtained with additions of spent MgO–C brick: Microstructure characteristics,thermal shock parameter and thermal shock mechanism

Thermal shock parameters (R, R''', R'''' and R_st) of MgAlON–MgO composites obtained with additions of spent MgO–C brick were calculated using measured mechanical properties and thermal expansion coefficient, determining their resistance to fracture initiation and crack propagation. The cyclic thermal shock experiments of MgAlON–MgO composites performed from 1398 K to ambient temperature indicate that as number of thermal shock cycle increases, retained strength ratio of MgAlON and MgAlON–4.2 wt%MgO sharply decrease and then keep constant, while that of MgAlON–10.5 wt%MgO and MgAlON–15.7 wt%MgO slowly decrease. The reason for the difference is that MgAlON and MgAlON–4.2 wt%MgO show low value of R''' and R'''', and high value of R and R_st. Moreover, precipitation of impurity containing Fe may play a positive role in improvement of thermal shock resistance of MgAlON–MgO composites. MgAlON?4.2 wt%MgO has the maximum retained strength (55 MPa) even after 5 thermal shock cycles, which is expected to be used in the metallurgical industry.     

Synthesis and thermal shock evaluation of porous SiC ceramic foams for solar thermal applications

Reticulated porous ceramics with structural features spanning across multiple length scales are emerging as the primary media in a variety of demanding mass and heat transfer applications, most notably solar-assisted synthetic fuel processing. In this study, we focus on engineering of the open pore silicon carbide (SiC)-based foams in such catalytic applications. We evaluate the mechanical integrity and thermal stability of these porous structures. X-ray tomography analyses of the 3D structures reveal the presence of dual pore size distribution different by up to an order of magnitude in length scale. We further study the effect of thermal shock—induced via water quenching—on the SiC structures and we conclude that the mechanical properties of the ceramic foams are significantly reduced after thermal stress. Comparison of SEM micrographs—before and after thermal shock—reveals that needle-like features appear inside the foam matrix. These elongated defects may be responsible for structural and mechanical weakening.     

Strength and thermal shock resistance of fiber-bonded Si-Al-C-O and Si-Ti-C-O ceramics

Silicon carbide-based fiber-bonded ceramics, obtained from hot pressing of woven silicon carbide fibers, are a cost-effective alternative to ceramic-matrix composites due to their ease of fabrication, involving few processing steps, and competitive thermomechanical properties. In this work, we studied the high-temperature strength and thermal shock resistance of Si-Al-C-O and Si-Ti-C-O fiber-bonded SiC ceramics obtained from hot pressing of two types of ceramic fibers, by mechanical testing in four-point bending. The bending strength of Si-Al-C-O-based fiber-bonded ceramics at room temperature is ∼250–260 MPa and remains constant with temperature, while the bending strength of Si-Ti-C-O increases slightly from the initial 220 to ∼250 MPa for the highest temperature. Both materials retain up to 90% of their room temperature strength after thermal shocks of 1400°C and show no reduction in elastic moduli. After thermal shock, failure mode is the same as in the case of as-received materials.