增压富氧燃煤锅炉省煤器的设计与优化

以300MW机组煤粉炉省煤器为例,对锅炉常压空气燃烧、常压富氧燃烧和5种不同增压(6MPa)富氧燃烧方案下的锅炉对流受热面尺寸、烟气流量、烟气侧传热系数和压降等参数进行了计算和分析,根据基于经济性分析的单位换热量换热器总费用最小的原则确定省煤器的最佳设计结构.结果表明:与常压空气燃烧相比,常压富氧燃烧下烟气体积流量减小了28.5%,对流传热系数减小了11.5%;增压富氧燃烧下的烟气体积流量减小了98.82%,随着烟气流速的增大,受热面面积减小,烟气侧传热系数和压降增大;最佳方案中的烟气流速为1.54m/s时,单位换热量换热器总费用约为常压空气燃烧下的60%,烟气侧压降为582.65Pa,烟道截面积仅为常压空气燃烧下的7.8%.     

混装板式换热器参数计算公式的试验研究

以BR0.3型板式换热器为试验对象,在冷热双循环试验平台上,对相同流道不同混装方式的板式换热器进行流动阻力和传热系数的试验测试,获取相应的试验数据。结合板式换热器受涨侧和受压侧流动阻力合并为一个处理阻降的概念,并进行了理论推导,进而对所得的数据进行合理的分析及公式拟合,得到了可以确定传热系数和流动阻力的通用计算公式,从而解决了板式换热器混装中传热系数和流动阻力难以确定的难题,为工程计算带来了极大的帮助。     

热混联板式换热器传热系数计算方法研究

利用板式换热器热工性能测试平台对E100-M深波纹人字形板式换热器进行测试并对试验数据进行分析,发现在热混联板式换热器中,不同混装方式下影响传热系数的关键因素是混合通道所占的比例。对热混联组装方式在全小角至全混角、全混角至全大角的试验数据进行线性拟合,得到相应的传热系数计算公式。通过类比分析得到板式换热器热混联传热系数的通用计算公式,并与试验数据进行比较,发现其计算误差在10%以内。     

基于火积耗散热阻的新型板式省煤器传热分析

建立了新型板式省煤器的传热模型,计算了新型板式省煤器的火积耗散热阻以及空气侧压降,分析了新型板式省煤器结构参数及空气流速变化时,火积耗散热阻及空气侧压降的变化情况。研究结果表明:增大长轴可以减小火积耗散热阻,有利于提高板式省煤器的传热性能,并且空气侧压降变化幅度不大;增大短轴可以减小火积耗散热阻,有利于提高板式省煤器的传热性能,但空气侧压降增大;减小板束间距可以减小火积耗散热阻,有利于提高板式省煤器的传热性能,但空气侧压降增大,尤其是在板束间距小于20 mm时,继续减小板束间距会造成空气侧压降急剧增大;增大空气进口流速可以减小火积耗散热阻,有利于提高板式省煤器的传热性能,但空气侧压降增大,对换热器的磨损也会增加。     

板式换热器再生水污垢影响换热实验台的搭建和初步实验研究

经城镇污水处理厂处理后的二级再生水进入板式换热器会引起结垢,从而影响板式换热器的流动换热性能.针对这一问题搭建了现场实验台,在可调节工况下实时监测板换传热系数及流动压降,目的是研究板换再生水侧污垢的时变规律,并特别关注板换性能从初始清洁状态到预定清洗点之间的变化过程.研究为再生水源热泵系统及其板式换热器的设计与运行提供了重要参考依据.     

双向开缝翅片管换热器传热与阻力特性试验研究

开缝翅片管换热器是在平直翅片管换热器基础上发展而来的强化传热管型,在空调、电站间接空冷系统等的传热设备中具有广阔的应用前景。为获得运行工况变化对双向开缝翅片管换热器传热与阻力特性的影响,进行了模化试验研究,获得了在进口水温相同的条件下,随着试件进口风温的升高,传热系数和空气侧流动阻力均减小的规律;在进口风温相同的情况下,随着进口水温的升高,对传热系数的影响不大,可以忽略不计,而空气侧流动阻力随之增大。     

百叶窗翅片管换热器空气侧传热和流动特性数值模拟

采用数值模拟方法对百叶窗翅片管换热器空气侧传热和流动特性进行研究,分析管排数、开窗角度和翅片间距对百叶窗翅片管换热器空气侧性能的影响.结果 表明:空气侧传热系数随管排数增多而降低,最大降幅约12.5％,压降随管排数增多而增大;低雷诺数下百叶窗角度为20°时换热器具有较好的综合性能,较大雷诺数下25°为最佳百叶窗角度;随...     

椭圆热管传热与阻力性能分析

为解决圆形热管换热器换热效率低、积灰和腐蚀严重的问题,应用椭圆管束进行了改造。通过实例分析计算,效果显著：在相同折合速度下,椭圆热管换热器的传热系数明显高于圆形热管换热器;在相同总压降下,椭圆热管换热器的传热系数也比圆形热管换热器高得多;无论在烟气侧,还是在空气侧,同一速度下椭圆热管换热器的流阻损失明显下降．下降幅度达80％左右。提出了进一步改善积灰和腐蚀的措施。     

椭圆钎焊与双金属轧制翅片管传热与阻力性能的试验对比

对椭圆钎焊翅片管和双金属轧制翅片管换热器的传热及阻力性能进行试验对比研究,试验得到了一系列工况下的传热数据与管外空气流动阻力数据,给出了相应的传热系数、流动阻力曲线。从总传热系数中分离出管外空气侧的对流换热系数,得到了具有一定应用价值的管外换热的计算关联式;拟合得到了管外阻力计算关联式。结果表明:椭圆钎焊翅片管比双金属轧制翅片管的传热系数约高9%,管外换热系数约高17%,且管外空气流动阻力约低11%。     

利用寒冷空气自然冷量的翅片管式换热器设计与分析

为了充分利用我国西北地区冬季丰富的自然冷量,设计了能够利用冷空气对盐水降温的翅片管式换热器。对换热器进行了结构设计,采用计算流体动力学Fluent软件对换热器空气侧的温度场和速度场进行了模拟,分析了空气流量和盐水流量变化对传热性能的影响。结果表明:当环境温度变化时,换热器空气侧的温度场和速度场整体分布较为均匀;总传热系数随空气流量和盐水流量的增加而增大,但幅度越来越小;实际换热量随空气流量的增加先增大后减小,随盐水流量的增加逐渐增大,但幅度越来越小。     

板式换热器单边流动与对角流动数值模拟

基于传热学控制方程,采用数值计算方法,对板式换热器单边流动和对角流动时的流动与换热特性进行分析。在分析过程中保持换热器的结构参数不变,只改变进出口的流动方式,结果发现:在相同的流速下,单边流动的总对流换热系数要高于对角流动,而总压降单边流动要低于对角流动,在流速u=0.6 m/s工况下,努谢尔数单边流动比对角流动高出10.87%,压降对角流流动比单边流动高出5.13%。随着进口流速的增大,单边流动与对角流动的冷热流体进出口温差均减小,而且减小的趋势对角流动要大于单边流动,摩擦因子f和传热因子j逐渐减小。单边流动的流动和传热特性要优于对角流动。     

水平螺旋槽管壁面液膜传热特性的研究--流体性质对液膜厚度的影响

考虑到薄膜表面张力和重力的影响,利用流体力学的基本方程建立了小流量液体在水平螺旋槽管外管壁形成壁面液膜的流动和强化传热的拟线性模型,得到了液膜厚度的解析表达式,进而分析了流体性质对壁面液膜厚度的影响。结果表明：对于同一种喷淋液体水,随着温度的升高,液膜厚度受表面张力和槽道表面曲率的影响逐渐减弱,液膜厚度趋向于均匀一致,具有更好的传热传质性能;用水作喷淋液体和煤油、原油相比较,有其特殊的优点,所以工业上常用水作为喷淋式换热器的喷淋液。     

Natural convection heat transfer from upward-facing plates in saline water

Saltwater or brackish water is used as a coolant in most industries. Therefore, understanding the heat transfer processes and hydrodynamics during the natural convection in saline water is crucial for enhancing the efficiency of a heat exchanger. This study elaborates on the natural convection heat transfer in saline water under atmospheric conditions. A DC power supply is used to regulate the power given to the heater in a liquid pool for thermal analysis. The pool liquid comprises solutions with varying salinity from 0%, 0.2%, 0.5%, and 2%. The effect of varying salinity on the heat transfer coefficient and the thermal aspects encountered during the desalination process is analyzed. The temperature distribution across the surface of the heater is monitored using an infrared camera. It is studied for the solution of different salinities. The heat transfer coefficient and Nusselt number are investigated during natural convection for normal water and salt solution of different concentrations. It is inferred from the study that in the regime of natural convection, there is no significant difference in the Nusselt number for normal water and saltwater for the lower value of temperature difference between the plate and pool. The heat transfer coefficient in 0.2% saline water is higher as compared to the other solutions.     

利用地下水填充钻孔的埋管换热器性能分析

地下水填充的井下换热器（GFBHE）是一种不需要灌浆,利用地下水填充钻孔进行换热的地热换热器。针对GFBHE建立了瞬态三维数值模型进行模拟,并与利用普通灌浆材料进行回填的埋管换热器进行对比。数值模型通过将孔隙型岩层等效为饱和多孔介质的方法将钻孔外部的自然对流现象考虑在内。研究了包括渗透系数、地温、钻孔孔径在内的关键因素对GFBHE性能的影响。结果表明,当含水层渗透系数大于1×10^-4 m/s时,GFBHE性能明显优于利用灌浆填充钻孔的地热换热器,在富水区域利用GFBHE取代后者是可行的。GFBHE的换热性能随着钻孔孔径、含水层渗透性的增大以及地温的升高而提升。     

圆形换热板片传热及流动性能对比计算研究

整理了几种与研究结构相关的换热器的传热系数与压降计算公式,如:螺旋板式、伞板式、弯管式,并针对新型圆形换热板片进行了传热和压降的计算研究及其对比分析,得出了板片的主要设计参数对流动与传热的影响规律,所做工作对新型圆形板片式换热器的优化设计有重要的参考价值。     

结构参数对电厂翅片管散热器动态特性的影响

散热器经常处于变化的工作条件中,研究散热器的动态特性有助于改善间接空冷系统的安全和经济运行,而散热器的结构参数会影响其动态特性。根据能量守恒建立了散热器空气、管壁和循环水的热平衡偏微分方程,采用改进欧拉法对偏微分方程组进行求解。以迎面风速阶跃变化为典型工况,研究了换热面积、换热系数和工质体积对散热器动态特性的影响。结果如下:当空气侧换热面积增加时,散热器换热量增大,两个稳态之间的空气出口温度差值不变,循环水出口温度差值增加,空气侧响应时间增加,循环水侧响应时间不变。当循环水侧换热面积增加时,散热器换热量增大,两个稳态之间的空气和循环水出口温度差值不变,空气侧和循环水侧的响应时间也不变。换热系数变化时,散热器动态过程的变化规律与换热面积变化时类似。空气侧工质体积变化对散热器动态特性没有影响。循环水侧工质体积增大会使得动态响应时间变长。     

内置热盘管有限封闭夹层空间的传热计算及实验研究

内置热盘管的封闭夹层结构内的自然对流换热十分相似于封闭有限水平空间、热面在下,冷面在上时自然对流形成的有序蜂窝状环流现象,加之热辐射的作用,夹层中的综合换热结果,热量传递将强于同条件下的纯空气层热传导。本文用夹层当量导热系数与实际空气导热系数之比表征夹层内换热的放大率,模拟计算了管路及夹层结构、热反射膜情况以及盘管供热工况对换热的放大率和传热效率的影响规律。该结果有助于地板采暖的热设计,并给出相应的实验比较。     

用于电子元件散热的集成热管换热特性研究

本文对应用于电子元件散热的热管换热器在不同的加热功率、不同风量情况下的传热特性进行了实验研究，从而得出换热量、总热阻、翅片表面阻力系数、换热系数、总热阻与加热功率及风道内空气肫数的关系，并与市场上的SP-94型热管散热器及传统纯铜散热器进行了比较，发现该热管换热器无论是散热量、平均换热系数还是总热阻都有明显的优势。因此，这种散热器在实际工程应用中必将有着广泛的潜力。     

双管程热交换器换热特性研究

通过对双管程热交换器结构和工作原理介绍,利用经典对流换热理论,采用定性判断和定量比较的方法,分析双管程热交换器与管壳式换热器的换热能力。对双管程热交换器而言,换热能力上,竞争优势明显;流动阻力上,无明显优势。在低品位能源余热利用方面,对深化双管程热交换器的研究,优化设备结构、降低成本有一定意义,值得工程技术人员借鉴与参考。     

R290热泵供热换热器的节能性能研究

通过建立R290热泵供热换热器模型,对R290供热换热器的总传热系数进行计算,得出增大R290的质量流速,减小换热管的直径,降低冷凝饱和温度,可增加总传热系数,减少供热换热器尺寸,节约金属材料。通过对R290冷凝流动过程的压降计算,得到随着换热管内径、换热管长、R290质量流量和冷凝温度的变化,沿程阻力压降的变化最大,而局部阻力压力降和加速度阻力压降的变化较小。应从系统运行性能和加工成本等方面综合考虑,优化选择合适的管径、管长和R290质量流量,以节约能源,保护环境。