化工传热过程的(火用)分析

应用热力学原理,分析了换热器在传热过程中损失的影响因素;采用平衡方程式,论证了传热过程中的利用效率;指出减少内部损失和外部损失是降低传热过程损失的有效途径;以间壁式换热器为例,计算了传热过程中的效率。     

(火用)分析法在换热设备中的应用

换热过程是完成热量传递的过程,也是产生(火用)损失的一个过程.应用(火用)分析原理,对换热设备传热过程进行能量损失分析,总结出了对换热设备的设计和使用具有指导意义的结论.     

恒热流工况下管内对流换热(火用)传递特性

从管内传热与流动的特点出发,基于热力学第一、第二定律和非平衡热力学理论,对壁面恒热流工况下,管内充分发展段对流换热的火用传递过程进行了研究,定义了对流换热传火用系数、火用流密度、传火用Nusselt数和对流换热火用传递方程,并导出相应的计算式;讨论了Reynolds数、量纲1热通量和不同截面位置等参数对对流换热火用传递过程的影响;最后将传火用和传热的结果进行了比较.     

真空闪蒸制取冰浆系统(火用)分析

采用已有的计算冷量以及损失的公式,对实验室用真空闪蒸制取冰浆系统进行了(火用)分析。利用EES软件,对真空闪蒸法冰浆制备系统中的4个关键环节(冷水冰水混合、真空室内喷雾闪蒸、捕水器内蒸汽凝结成霜、制冷机制备低温盐水)进行计算,得出各个环节(火用)损失以及整个系统的(火用)效率。结果表明:实验用真空室内喷雾闪蒸环节的(火用)效率较高,捕水器内蒸汽凝结成霜的(火用)效率较低,制冷机组制备低温盐水(火用)效率最低,(火用)损最大,导致整个系统的效率相对较低。为了改善真空闪蒸制取冰浆系统的能耗,应对低温盐水制备环节进行优化或采用其他方式替代该环节。     

热管换热器的效率分析

为了评价热管换热器的经济性能,本文对热管换热器进行了效率分析,给出了气气型热管换热器的效率随热、冷流体的流动状况,与热管的长度、直径等几何尺寸的变化曲线,为优化设计热管换热器提供了理论依据。     

原油管输过程(火用)单耗分析研究

根据热力学第二定律,将单耗分析理论应用于原油管道的输送过程,提出了原油管输过程的压(火用)单耗、热(火用)单耗以及附加单耗的值和费用的计算方法,并通过系统单因素敏感性分析方法,以大庆某油田管道为例,从温度、压力和输量3个方面分析原油管道单耗随不同影响因素的变化规律,进而确定原油管输过程最优的温度、压力和输量.研究结果表明:随着出站温度的增加,总(火用)单耗费用先减小后增大,在出站温度为339K时达到最优;随着出站压力的增加,压(火用)单耗费用逐渐增大,热(火用)单耗费用逐渐减小,总(火用)单耗费用逐渐增大,出站压力应取输送工艺要求下的最小值;随着输量的增加,总(火用)单耗费用先减小后增大,在输量为35 m3/h时达到最优.     

(火用)方法在垃圾气化剂选取中的应用

对于垃圾气化的转换效率,传统上采用冷煤气效率来表示,采用(火用)方法并提出了(火用)效率和累积(火用)效率。根据冷煤气效率、(火用)效率和累积(火用)效率对垃圾气化的3种气化剂进行比较,发现依照3种效率选取的最佳气化剂不尽相同。分析可得:(火用)方法要比传统方法更全面更具实践价值,(火用)效率和累积(火用)效率强调了合成气焓(火用)的利用潜力。由于累积(火用)效率兼顾到了气化剂获取的能耗成本,从而可为气化剂的科学选取提供依据。     

管壳式换热器及其强化传热的(火用)经济评价和优化

本文以管壳式换热器的第二定律分析和(?)经济评价为基础,提出了换热器费用方程。以此方程为目标函数,解出了管壳侧同时优化的参数,并开发了相应的可用于设计的优化选型程序,进而导出了最优传热温差关系式。     

基于(火用)经济评价的换热器最优传热温差

换热器选型是化工过程设计工作的重要部分。换热器的传热温差ΔT设计取值,左右着一次投资与能量回收效率之间的优化权衡。其结果强烈取决于因资源有限性和制造科技进步所决定的、不断增加的能源与设备的比价。本文在运用火用 经济学理论对换热过程的热火用 损失计价和换热器投资估算方法进行深入的分析、探讨和回归的基础上,发展了换热器最优传热温差的数学模型,开发了可实用于工程设计的换热器ΔT计算机辅助优化计算软件。此项研究的应用实例表明,采用优化的换热器的传热温差ΔTopt的设计,能够取得显著的节能和经济效益。     

顺流管式换热器的换热性能

以顺流管式换热器为研究对象,应用GB151-1999(管壳式换热器)中的设计规范,建立数学模型;通过计算热通量Q,换热效率E,换热系数U,以及换热温差T,验证所选用的数学模型是正确的,为该管型的换热器设计提供理论依据。     

双管程管式换热器的换热性能研究

以双管程管式换热器为研究对象,利用数学模型,分别计算换热器管内hi和管外he的换热系数,为该型形的换热器推广应用提供数据参考与理论基础。     

波纹管换热器的若干理论问题

论述了波纹管换热器传热系数高、防垢能力强、防止应力腐蚀的机理以及使用中有关寿命同步、露点腐蚀等问题的解决办法.     

螺旋叶片折流板高效换热器性能研究

对比换热器壳程的传热和压降性能进行了5组参数下螺旋叶片折流板换热器传热性能试验,对其中一组螺旋角16°、折流板间距200螺旋叶片折流板换热器试验数据进行回归计算,获得其壳程传热系数和压力降的经验计算公式。     

辩析管壳式换热器的管程分层布管与热效率

本文通过对一台进口换热器的分层布管结构的分析,提出了一条改进换热器分层布管结构设计的新思路,该方法简便、经济,能有效提高换热器的热效率。     

直接接触式环流换热器传热研究

首次开发了直接接触式环流换热器 ( DCRE)。分散相液滴不断吸热气化 ,导致气升管轴向上连续相和分散相的温度变化 ,从而产生不同的传热推动力 ,形成体积传热系数分布。在实验基础上 ,重点讨论工质的进料量、连续相和分散相间的传热温差对体积传热系数的影响 ,并从单个液滴气化传热的机理出发 ,推导出体积传热系数分布的表达式及平均体积传热系数的准数关联式。     

隔板高度对螺旋隔板套管换热器的影响

采用计算流体力学方法对螺旋隔板套管式换热器壳侧的传热和阻力特性进行模拟,建立了螺旋升角为40o、螺旋隔板高度分别为b, 3b/4, b/2, b/4和b/8 (b为螺距)的换热器模型,分析了螺旋隔板高度对壳程流体传热的影响. 结果表明,相同壳程工质体积流量下,换热器的壳程总换热量、换热系数和阻力系数随隔板高度增加而增加,单位长度压降随隔板高度增加而减小. 隔板高度为b, 3b/4和b/2时比隔板高度为b/8时的换热系数分别提高7.83, 3.68和3倍,壳程进出口压降分别减少98%, 97%和95%,但阻力系数却分别提高34, 15.3和5.3倍. 为提高螺旋隔板强化单管换热器的壳侧综合换热性能,其隔板高度应为1/2b~3/4b.     

初冷器自清洗强化除垢换热装置效能分析

介绍了初冷器自清洗强化除垢换热装置的结构、性能和使用情况,从传热、节水等方面分析了该装置的效能,生产实践表明,该装置能有效提高初冷器传热效率,同时降低水耗和能耗。     

高氯油对加氢高压换热器的影响及对策

某化工厂加氢装置加工高氯油,加氢高压换热器腐蚀,检修发现多根不锈钢管束与管板结合部位开裂,本文结合CL-对不锈钢的腐蚀机理、腐蚀宏貌和运行条件等因素综合分析,判断泄漏原因为CL-在凝结水气环境下,对管束造成的异常腐蚀所致,腐蚀的主因是工艺条件出现较大变化,文章最后结合实际情况,提出了应对措施。     

新型换热管堵头在换热器检修中的应用

新型换热管堵头包括外套件、内套件和螺栓。外套件和内套件均为锥台型,外套件中心开设有通孔,通孔由螺纹孔和紧固孔两部分构成,紧固孔的直径大于螺纹孔的直径,螺纹孔的直径与螺栓的外径相匹配,内套件的小头端开设有盲孔,盲孔的直径与螺栓的外径相匹配,螺栓的长度等于通孔的长度。该新型换热管堵头在封堵换热管时,不用焊接,只需将螺栓拧紧即可,封堵更简便,应用范围也更加广泛;同时新型换热管堵头还能够从换热管上拆卸下来,便与检修。