氢回收装置缠绕管式换热器设计计算研究

研究了合成氨氢回收装置缠绕管式换热器的热力设计计算方法 ,探讨了换热器中并管传热模型、含氢多组分混合物汽液平衡、物性参数以及冷凝和蒸发等传热计算问题。提出的方法可用于工程设计计算     

合成气制烯烃合成单元热交换方案优化与热交换器选型设计

通过分析合成气制烯烃合成单元运行问题,对其热交换方案进行优化,并减少了热交换器数量。根据传热条件,选型缠绕管式换热器并开展热工计算设计。结果表明,在传热推动力约降低至原来的1/9时,缠绕管式换热器传热系数依然可以达到同外形尺寸管壳式换热器的2倍左右,而换热面积更是达到4倍左右,因此可以采用缠绕管式换热器代替原管壳式换热器。中试装置的改造思路及缠绕管式换热器的热工计算设计适用于其他各类单相流缠绕管式换热器的选型设计及优化。     

小型LNG装置缠绕管换热器的设计

缠绕管换热器在天然气液化、空气分离、低温甲醇洗等低温领域有广泛的应用。提出一种可用于缠绕管换热器的设计方法,基于该方法采用分段微元法编写了缠绕管换热器设计程序;并运用该程序对已有换热器进行核算,验证了设计方法的可靠性;同时设计了用于小型LNG装置的缠绕管换热器,为工程上设计用于LNG装置的多股流缠绕管式换热器提供参考。     

缠绕管式换热器性能及应用研究进展

介绍了缠绕管式换热器的主要结构形式,从实验研究和数值模拟两方面综述了缠绕管式换热器的研究现状。重点阐述了多股流缠绕管式换热器的壳侧传热模型和设计计算研究、几何结构参数对缠绕管式换热器流动传热性能的影响和不同换热管形式的缠绕管式换热器研究。基于目前取得的研究成果,结合缠绕管式换热器的工程应用现状,指出了需要深入研究的方向和发展趋势。     

缠绕管式换热器的简捷计算

建立了缠绕管式换热器简捷计算的数学模型。并对某厂各缠绕管式换热器进行了核算与扩产１１０％工况的计算。计算结果表明所建数学模型基本合理、可靠。     

低温甲醇用系列缠绕管式换热器的研究与开发

针对煤制甲醇等煤化工领域内的低温甲醇用系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展进行论述;举例说明甲醇-甲醇冷却器、低温循环甲醇冷却器、未变换气冷却器、变换热气冷却器及原料气冷却器等多股流、多相流、低温高压交叉换热用缠绕管式换热设备的基本设计方法和内部多股流换热工艺流程;对不同介质、不同用途的低温甲醇用缠绕管式换热器和螺旋缠绕管束总体结构特征及其工作原理进行阐述;为低温甲醇领域内缠绕管式换热器的设计计算提供参考;展望低温甲醇用系列缠绕管式换热器的重要研究方向和需要进一步解决的关键科学问题。     

缠绕管式换热器在芳烃装置中的应用分析

近年来,随着节能工作的不断深入,缠绕管式换热器以其密封性能好、换热效率高等特点逐步走入芳烃联合装置,先后在芳烃联合装置中歧化装置、异构化装置中应用。由此介绍了缠绕管式换热器的结构特点,通过缠绕管式换热器在洛阳石化芳烃联合装置异构化单元中的实际应用,对比前后数据,进行分析讨论,得出缠绕管式换热器在芳烃联合装置异构化单元中的节能效果。     

基于Kalman滤波的换热器非线性状态参数校正

炼化工艺系统中换热网络数据的准确提取将直接影响到集成优化方案和优化控制的性能。针对换热器非线性状态参数的数据校正,构建了换热器分段线性集总参数传热过程模型,有效地解决了换热器流股物性非线性变化所引起的非线性状态空间方程求解的问题;提出了分段线性的Kalman滤波状态空间方程建立和换热器状态参数校正方法,并通过蜡油加氢装置反应流出物高压换热器工业实例阐述了所提出方法的实现过程和效果。研究表明：换热器分段线性集总参数模型中分段数对Kalman滤波的计算收敛性具有重要影响,随着分段数的增大,换热器状态参数收敛于固定值,分段数需根据计算精度通过试差确定。本文方法可对换热器非线性状态参数实施有效的数据校正,对流股物性进行分段线性化处理具有较高的计算精度,可用于大温差或物性变化较剧烈情况下换热器非线性状态参数的数据校正。     

缠绕管式换热器管板热-机械耦合场应力分析与安全评定

缠绕管式换热器作为高效节能装置广泛应用于诸多工业领域。由于该类换热器所处的温度和压力较大,考虑到其自身重力,管板处的受力非常复杂,安全问题较为突出,因此在设计缠绕管式换热器时有必要采用有限元软件对管板进行应力分析。结合工程案例,利用ANSYS软件,对换热器建立了有限元分析模型,得到管板热-机械耦合应力场,并进行安全评定。     

螺旋缠绕管式换热器的设计要点

针对螺旋缠绕管式换热器设计相关内容,做了简单的论述,提出了设计把控要点。在煤化工、石油化工等领域,应用螺旋缠绕管式换热器,对于其性能有着较高的要求。基于此,深度分析此课题,提出设计要点,有着重要的意义。     

缠绕管式换热器在碳四综合利用中的应用

在传统的碳四综合利用中,采用管壳式换热器作为原料/反应产物换热器,实现碳四原料的升温。该工艺存在需要的换热器多,系统占地面积大,管线布局复杂,热损失大,换热效率低,系统压降大等缺点。为了解决该问题,采用缠绕管式换热器替代管壳式换热器。文中详细介绍了缠绕管式换热器在碳四综合利用中的应用,通过理论分析及工程实际应用,对缠绕管式换热器与列管式换热器在碳四综合利用中的应用进行对比,通过对比表明,缠绕管式换热器具有明显的优势。验证了采用缠绕管式换热器替代管壳式换热器,具有很好的可靠性及经济效益。     

缠绕管换热器壳侧性能研究进展

近年来缠绕管换热器在LNG气液化领域得到大量使用,文中在缠绕管换热器壳侧性能研究现状的基础上,讨论了几何结构参数对壳侧换热的影响,发现壳侧努塞尔数和压降随管外径缠绕管换热器管外径、层数增加而增大,随管间距与管径比、垫条厚度增大而减小。阐述了当前缠绕管换热器数值模拟的简化方法,一方面由于缠绕管内部结构比较复杂,整体模型建模计算量大,将模型简化为最小周期性能够极大地减少模拟运算成本,另一方面采用恒壁温边界条件也能够提高计算效率,并且误差在10%以内,总结了改善换热效果的措施。目前FLNG、FSPO平台使用缠绕管换热器较多,分析了海上浮动不同工况对换热的影响。文中旨在当前的研究基础上,预测未来的发展现状,为缠绕管换热器的进一步发展提供一定的借鉴。     

缠绕管式换热器的工程应用

从缠绕管式换热器的特性、工艺计算、结构设计、设备制造及应用等各个方面,阐述镇海炼化检修安装公司在缠绕管式换热器方面所取得的一系列研究成果.     

加氢裂化装置高压缠绕管式换热器管道设计探讨

结合某加氢裂化装置高压缠绕管式换热器的管道设计,从设备平面布置、管道布置、管道材料和管道应力等方面进行了系统论述,并对缠绕管式换热器提出了一种新的换热介质流向方案。从管道长度、管道二次应力、设备管口受力以及设备法兰泄漏几个方面,将新的换热介质流向方案与传统的换热介质流向方案进行了对比,新方案对于减少管道投资有不错的效果。     

C4异构化缠绕管换热器结垢堵塞原因分析及结构设计优化

对缠绕管换热器的特点进行了介绍,分析了某台C4异构化缠绕管换热器结垢堵塞的原因,从缠绕式换热器结构特点出发,通过传热及结构计算,修改了缠绕管换热器部分关键结构参数及换热参数,例证了通过热工计算优化绕管式换热器结构方案可行,对实例优化改造具有参考意义,对其他同类型设备的常规设计及优化设计具有指导意义。     

大型换热器的热力设计与强化换热的研究进展

本文通过大量文献调研,针对目前常用的大型换热器-板式换热器和缠绕管式换热器的工作原理和换热影响关键因素以及强化换热进行了详细的阐述,并进行了下一步的展望。分析结果发现：对于板式换热器来说,目前人字型波纹板备受青睐,相关学者针对其波纹板形状和倾角对其换热性能进行了详细研究,提出了最小熵产法、场协同原理和火用耗散理论等优化方法 ;对于缠绕管式换热器来说,其流体流动和换热机理十分复杂,相关学者主要针对不同领域内缠绕管式换热器的应用、壳侧流动和管内流动三个方面展开相关研究。     

新型缠绕管式换热器管板与换热管连接接头的研制

分析总结了换热器管板与换热管的连接方式和特点以及内孔焊的优缺点,确定了单股流缠绕管式换热器在低温高压工况下管板和换热管最佳的连接方式,为单股流、多股流缠绕管式换热器在其他特殊工况下管板与换热管的连接方式和焊接方式提供制造经验和参考。     

基于ANSYS Workbench的螺旋缠绕管式换热器有限元应力分析

采用有限元分析技术,运用ANSYS Workbench,在三种不同操作工况下,对螺旋缠绕管式换热器和普通直管式换热器在压力载荷和温度载荷共同作用下进行应力分析并比较。     

缠绕管式换热器的管理及其应用前景分析

从制造、操作、修复和除垢技术的选用等4个方面论述了如何管理好缠绕管式换热器,并对缠绕管式换热器的技术应用前景进行了分析。     

基于分布参数的管内传热和热力学

针对流体热物性参数随温度变化大或存在相变传热的管内流动问题,提出了分布参数研究方法,特点在于边界条件、物性参数、传热和阻力计算准则式等参数都实现了局部化,能够得到管内流动更加真实准确的传热和热力学特性,并以焓方程代替温度方程,统一了相变与非相变情况下的计算。以充分发展的空气圆管层流流动为例,与解析解的结果进行了对比,验证了分布参数模型的正确性。着重分析了热物性随温度变化较大的丙三醇以及湿空气中有相变发生时的管内流动的传热特性和熵产特性。本文模型不仅对研究管内流动的基本科学问题很有意义,也是研究换热器分布参数模型的基础。