空心环管壳式换热器在硫酸装置中的应用

空心环管壳式换热器是一种可广泛应用于石油、化工、医药制造等诸多行业,特别是硫酸工业的高效换热器。该换热器采用缩放管替代原普通光管,用空心环支撑替代圆缺式折流板,可大幅度提高传热效率,改善炉气在换热器中的流态,降低换热器阻力,使换热器小型化,减少投资,降低吨酸能耗。空心环管壳式换热器目前已在全国50多套硫酸装置中投入工业化生产,生产规模从25kt/a到400kt/a,在“3+1”转化流程和“3+2”转化流程均取得了良好的使用效果。现就空心环管壳式换热器在不同制酸装置中的使用情况总结如下。1　空心环管壳式换热器的结构特点空心环…     

板式换热器在硫酸冷却工艺中的应用

该文介绍了板式换热器在硫酸冷却工艺中的应用特点;以硫酸工业、氯碱工业和硫酸冷却器为例,分别介绍了板式换热器的使用和实际运行情况。     

同系列板式换热器经济性选型

板式换热器是一种高效、节能、紧凑的设备,由于其传热系数大,传热阻力小等特点被广泛应用在各种工业,它的发展已经历140多年历史。为了满足各种工况下板式换热器的应用,各板式换热器厂家开发了同系列的板式换热器,同一工况下,同一系列的板式换热器都可以使用,本文通过实例选型过程分析同一系列板式换热器的经济性。     

螺旋沟槽式套管换热器的研究

一、前言套管换热器是换热器中最普遍而常见的一种。它具有结构简单、操作弹性大、使用材料范围广泛、易于制造、生产成本低、换热表面清洗方便等优点。因此,套管换热器在化学工业、石油工业和轻工业等得到广泛     

声学防垢技术的发展和应用

简要介绍了声学防垢技术的发展,详述了声学防垢技术的工作原理、技术特点,以及在多个工业领域的应用,包括在各种类型的换热设备如蒸汽锅炉、热水锅炉、列管式换热器、板式换热器、套管式换热器、管线等的使用。     

管壳式换热器传热强化的研究与开发

管壳式换热器在石油化工行业中广泛使用。由于工业的发展,很多换热器已不能满足需要。本文通过壳程和管程两方面进行强化传热,来研究与开发新型高效换热器。     

管壳式换热器的优化设计

管壳式换热器是广泛应用于各个领域的工业设备,在国民经济中具有非常重要的作用,管壳式换热器的效率问题是设计工作的核心。本文利用优化设计原理,建立了以管壳式换热器优化设计模型。分析了影响年总费用的因素,编制了管壳式换热器优化设计计算机程序。最后给出了一个计算实例说明优化设计程序的使用。     

热管换热器特点与其在生活中的一种应用

热管换热器是以热管作为传热单元的换热器,在近些年在冶金,化工,石油,发电,食品,制药等部门应用越来越广泛,热管换热器有传热系数高,体积小,重量轻,结构紧凑,不易积灰,应用广泛等优点,可以进行余热回收,所以可以在工业方面有很多应用~([1])。同时,热管换热器也可应用于生活中,本文阐述了热管换热器的特点,并描述了热管换热器在生活中的一种应用,表明热管换热器不仅在工业也在生活中有很大的应用前景。     

热管的发展及在工业生产中的应用

介绍热管换热器的发展情况，通过两类典型热管换热器在工业上使用情况的比较，阐述了新型径向热管换热器的优良性能将促进热管的发展与应用。     

日本佐贺关冶炼厂转化为什么用这样的流程?

《硫酸工业》1969年第2期昔兵同志的文章介绍了二转二吸转化流程的概况,其中谈到按照不同的排列方法共有八种可能用于生产的换热器流程,这一结论是在下列具体条件下得出的。 1.转化器一转使用三段触煤,二转使用一段触媒,简称3+1触媒股数分配。 2.转化器每一段出口后的换热器只是专用在一、二转的任一方,不同时分用在一、二转两方。 3.不使用炉气冷激或空气冷激。     

螺旋折流板菱形翅片管换热器的传热与流阻性能

引　言近年来的研究[1～ 6] 表明 ,螺旋折流板换热器的螺旋折流板使流体在壳侧呈连续柱塞状螺旋流动(即 plug流 ) ,不会出现传统折流板换热器内的流动“死区” ,并且由于旋流产生的涡与管束传热界面边界层相互作用 ,使湍流度大幅度增强 ,有利于提高壳侧传热膜系数 .PStehlik等[2 ] 对螺旋折流板换热器进行研究得出 ,相同条件下与传统弓形折流板换热器相比 ,换热器的传热系数提高 1 8倍 ,流动阻力降低 2 5 % .陈世醒等[6] 研究发现 ,对于水这样的低黏度流体 ,相同流量单位压降的壳程对流传热系数 ,螺旋折流板换热器约为普通弓形折流板换热器…     

折面螺旋折流板换热器的流动传热性能

针对现有平面螺旋折流板换热器的相邻折流板与壳体间存在的三角漏流区,提出了一种折面螺旋折流板换热器。基于实验研究分析了折面螺旋折流板换热器的螺旋角和搭接度对流动传热性能的影响,并拟合了壳程对流传热和阻力系数的实验关联式。结果表明,当壳程体积流量相同时,随着螺旋角的减小,折面螺旋折流板换热器的壳程总压降增加,壳程管束压降增加,壳程膜传热系数提升,综合性能增强;相同壳程体积流量下,随着搭接度的增加,壳程总压降也增加,壳程膜传热系数增加,综合性能提高。实验研究表明螺旋角18°、搭接度50%的折面螺旋折流板换热器流动传热性能最佳。将折面螺旋折流板换热器的螺旋角和搭接度作为修正因子拟合到了实验关联式中,对比发现实验值与Nu实验关联式计算值的平均相对误差为1.13%,与f实验关联式的平均相对误差为6.84%,说明了拟合的正确性和可靠性。研究结果为折面螺旋折流板换热器的设计提供了理论指导。     

帘式折流片换热器强化传热数值研究

为解决折流板换热器壳程流体阻力过大和折流杆换热器低Re下传热系数较小等管壳式换热器的不足,提出了壳程流体"斜向流"的新概念,研制了新型高效节能管壳式换热器?帘式折流片换热器,其壳程传热系数高于折流杆换热器20%～30%,而壳程压力损失大幅低于折流板换热器。以场协同原理分析了斜向流的强化传热机理,指出在帘式折流片换热器壳程中流体速度场与温度梯度场间的夹角小于折流杆换热器,是其强化传热的重要原因。对帘式折流片换热器中折流栅间距、折流片倾角、折流片宽度等重要几何参数对传热和压降的影响规律进行了数值模拟研究,并据此推导了壳程传热系数和流体阻力降准数关联式,为其工程设计和推广应用提供了参考依据。     

扭转流换热器结构参数对流场和温度场的影响

建立扭转流换热器和弓形折流板换热器两种周期性全截面模型,采用计算流体力学方法对两种换热器的传热系数、阻力、综合性能进行了数值研究。分析了扭转流换热器管束支撑物类梯形导流板结构参数对换热器传热和流阻性能的影响。结果表明：导流板倾角和相邻两组导流板间距对扭转流换热器传热性能的影响显著,导流板宽度的影响次之,每组导流板的数量的影响较小。扭转流换热器优化结构,压降较弓形折流板换热器降低42.5%~46.9%,综合性能提高7.2%~14.1%。研究结果为管壳式换热器结构优化和强化传热提供了新方案。     

管壳式换热器壳程流动和传热的三维数值模拟

提出了一种管壳式换热器壳程单相流动和传热的三维模拟方法 .用体积多孔度、表面渗透度、分布阻力和分布热源来考虑壳程复杂几何结构造成的流道缩小和流动阻力、传热效应 ,通过数值求解平均的流体质量、动量、能量守恒方程 ,得到壳程流动和换热的分布 .用该方法对一实验换热器进行了流动和传热的模拟 ,计算结果和实验结果吻合良好 .     

管壳式换热器壳程高黏度流体的传热强化

传统的管壳式高黏度流体换热器采用光滑管设计制造,其壳程传热及流动效能低,壳程传热阻力占总热阻的80％以上,且流动阻力损失较大,提高壳程流体的传热膜系数和降低流动阻力是提高高黏度流体换热器效能的技术关键．     

曲面弓形折流板换热器壳程流体流动与传热

提出一种新型折流板--曲面弓形折流板,并构造曲面弓形折流板换热器,采用数值模拟和实验相结合的方法研究其壳程传热和流动阻力性能。在实验方面,设计了实验用曲面弓形折流板和普通弓形折流板换热器试样,其中换热器管束采用可拆连接形式,以考察不同折流板结构和板间距的影响。通过改变管程及壳程流量和管程流体进口温度,获得了大量对应于不同折流板结构的壳程压力降和传热系数实验数据。在模拟方面,利用Fluent软件建立了曲面弓形折流板换热器和普通弓形折流板换热器流体数值分析模型,得到了壳程流体流场分布及壳程压力降和传热系数。结果发现,在相同结构参数和流动条件下,曲面弓形折流板换热器壳程压力降比普通弓形折流板换热器降低9%～24%,而壳程传热系数比普通弓形折流板换热器提高3%～11%。     

基于正交试验的扭转流换热器壳程结构优化

建立扭转流管壳式换热器周期性全截面数值计算模型,采用对比实验验证了数值模拟方法及其结果的可靠性。影响扭转流换热器壳程流体换热和流阻性能的主要因素有相邻两组类梯形导流板间距、导流板宽度、导流板倾斜角度以及每组导流板的数量。设计正交试验,综合研究各参数对扭转流换热器壳程流体传热系数、压降及综合性能的影响,并对影响显著的结构参数进行了优化。结果表明,在研究参数范围内,影响扭转流换热器壳程流体综合性能的主次顺序为：相邻两组导流板间距>每组导流板数量>导流板倾斜角度>导流板宽度。综合性能最优的结构参数组合是相邻两组导流板间距为100mm、每组导流板个数为2、导流板倾斜角度为52.5°、导流板宽度为100mm,综合性能最高为114.9。研究结果为管壳式换热器壳程结构参数进行多目标优化提供了一种新方法,具有一定的指导意义。     

换热器结构优化与换热性能评价指标研究

某运载器中冷却器存在若干问题：壳侧压力损失较大;采用的弓形折流板结构使得壳侧工质呈现出Z字形流动,在折流板后易形成流动死区,促使壳侧结垢,使得换热器总传热性能降低。提出了两种针对壳侧结构的强化换热设计方案。方案一为减少弓形折流板数量、增加折流板间距;方案二为采用螺旋折流板替换原有的弓形折流板。为验证文中采用的热力设计方法的准确性,根据文献中的实验结果针对弓形折流板和螺旋折流板管壳式换热器热力设计方法进行了验证,结果表明文中采用的热力设计方法得到的计算数据与实验结果的偏差在37%以内,满足工程设计需求。优化方案根据优化参数不同,其优化结果有所不同,基本存在以下规律：优化设计可使换热器管壳两侧总压降减小,但同时其换热性能也下降。因此,需要一个综合指标来进行评价。文中提出以换热量Q与换热器流动阻力引起功耗的比值作为综合性能评价指标。该指标表示换热系统克服换热器流动阻力消耗单位泵功下的换热量,其值越大,单位泵功下换热量越高,经济性越好。经过计算发现最优方案相对原始方案,综合评价指标提高了约22.2%。     

Design and optimization of heat exchangers with helical baffles

The hydrodynamics and heat transfer characteristics of a heat exchanger with single-helical baffles are studied experimentally as well as numerically. A heat exchanger with two-layer helical baffles is designed by using computational fluid dynamics (CFD) method. The comparisons of the performance of three heat exchangers with single-segment baffles, single-helical baffles and two-layer helical baffles, respectively, are presented in the paper. The experiment is carried out in counter-current flow pattern with hot oil in shell side and cold water in tube side. Overall heat transfer coefficients are calculated and heat transfer coefficients of shell side are determined by Wilson plots technique. It shows that the heat exchangers with helical baffles have higher heat transfer coefficient to the same pressure drop than that of the heat exchanger with segmental baffles based on the present numerical results, and the configuration of the two-layer helical baffles has better integrated performance than that of the single-helical baffles.