重整进料换热器夹点温度设计的讨论

重整进料换热器是催化重整装置的核心设备之一,反应进料和反应产物在此进行热量交换,提高进料温度、降低产物温度,直接影响重整进料炉和重整产物空冷器的负荷。夹点温度是重整进料换热器工艺设计中的关键参数。根据工艺流程模拟计算中的物流数据,作出相关温焓曲线,通过曲线可求出夹点温度。重整进料换热过程是有相变的换热过程,夹点温度是温焓曲线上温差最小处,应采用分区法计算对数平均温差。可根据设备总费用增量的回收期判断重整进料换热器夹点温度是否合适。重整进料换热器热端温差越大,夹点温度越高,两者几乎成正比关系,可根据热端温差来判断换热器的夹点温度。氢油比对重整进料换热器夹点温度的影响与热端温差相关,当热端温差固定时,夹点温度随氢油比增大而增大,对装置扩能改造时重整进料换热器的设计具有指导意义。     

回热器对HAT循环影响的分析

目前对HAT循环中回热器的理论分析大多采用传热温差法和表征回热器特性的回热度分析的方法。针对这两种不同的分析方法分别进行了计算,比较分析了它们对HAT循环的影响,结果表明,传热温差法更加适合于对HAT循环进行理论分析,但应当注意传热温差的选取。而回热度法更多应用于回热器的设计。     

超临界CO2布雷顿循环中冷却器的夹点分析

针对超临界CO_2布雷顿循环中冷却器的夹点问题,采用传热单元模型,对夹点产生条件和影响因素进行了理论研究和计算分析。结果表明:冷却器内超临界CO_2的参数接近临界参数,产生夹点的可能性大;夹点的主要影响因素是超临界CO_2与水的流量比,随着流量比的增大,夹点温差逐渐减小;夹点温差对冷却器的换热面积和压降具有直接影响,随着夹点温差的增大,换热面积逐渐减小、压降逐渐增大;当夹点温差由2.9℃增大至4.4℃时,冷却器的换热面积减小了50%,但压降增大了约150%。     

基于最优夹点温差的换热网络优化设计

介绍了夹点技术基本原理及其在换热网络优化设计中的原则。利用ASPENPinch软件设计了一个有三股热股流、两股冷股流的换热网络，求得最优夹点温差是23．7℃，设计时取值23℃。夹点温差分别取10、23、30％进行换热网络初步优化设计，在相同换热器情况下，三者的总费用分别是44279、41931、42156美元／a。这证明采用最优夹点温差的换热网络经济性最好。     

联合站节能夹点分析研究

针对油气集输系统联合站内加热换热环节,采用夹点分析方法分析油气处理过程用能的合理性。该站用能瓶颈是夹点之下使用了加热器并且夹点温差偏大,确定了永一联合站当前处理工艺下加热换热网络的夹点位置和夹点温差,提高了能量利用率。     

夹点分析在原油常减压蒸馏换热网络的应用

对常减压蒸馏过程的换热网络进行了夹点分析。得到了各热流体和冷流体在各自温度间隔的热负荷分布情况,绘制了组合曲线和总组合曲线。对于热流体,热端提供的热负荷较大,冷端提供的的热负荷较小,其中热物流减黏渣油(JNZY)对整个热负荷的贡献最大。对于冷流体,需要热负荷的冷流体主要是流体拔头油(BTY)和原油(YY),且集中在中低温度间隔内。组合曲线和总组合曲线说明换热网络热回收接近温差(ΔtHRAT)越小,回收的热量越大,需要的热公用工程和冷公用工程也越少,公用工程投资和冷热公用工程费用将减少,但是由于换热网络接近温差变小,整个换热网络的换热器面积将增大,从而增加了换热器投资,这表明在实际过程中要兼顾换热器等设备的投资成本。不同ΔtHRAT的换热网络,其夹点是变化的。     

基于夹点技术的航煤加氢换热网络优化

针对某航煤加氢装置现行换热网络夹点温差不合理导致能耗较大的现状,利用夹点技术对该装置换热网络进行分析、优化。在该装置实际工况下的夹点温差附近选取相应的夹点温差,计算出不同夹点温差对应换热网络的年总费用,得出年总费用最小的夹点温差,即最优夹点温差。在最优夹点温差的基础上生成新的换热网络,结果表明,节能效果显著。     

基于AMESet的湿态换热器模型的二次开发

为了在AMESim中对湿态空气循环进行工程计算,在AMESet中使用析湿系数法编写了湿态换热器模型。对某换热器设计5种实验工况:热边/冷边的流量、压力和进口温度分别动态稳定在2 200 kg/h, 2 100 kg/h, 1.16 MPa, 0.13 MPa, 81.5℃,-17.5℃,冷边绝对湿度8 g/kg,热边绝对湿度分别为22 g/kg、20 g/kg、18 g/kg、14 g/kg和10 g/kg。测得热、冷边出口温度以及温差效率,并使用湿态换热器模型计算温差效率。研究表明:湿态换热器模型的温差效率误差在4%以内,相对误差在10%以内,满足工程需求;热边绝对湿度从1 g/kg增加到30 g/kg,计算的温差效率下降缓慢,在翅片形成液膜后温差效率下降迅速,符合实际情况。     

渤三联合站分布式能源系统夹点分析

为了解决胜利油田能源消耗较大,余热浪费较多的问题,提出天然气发电和污水余热利用相结合的联合站分布式能源系统。构建了分布式能源系统核心设备的能流模型,利用能流分析的方法对核心设备在不同运行参数下的性能进行分析。以能流分析为基础,利用实际运行参数对渤三联合站分布式能源系统进行夹点分析,确定出夹点位置以及最小负荷。最终,计算得到调优改造后换热网络的节能潜力。结果表明：较优的夹点温差范围为14~18 ℃;当夹点温差为18 ℃时,对应的联合站所需总费用最低,联合站所需要的加热量为8 901.8 kW,与夹点分析优化之前相比所需的热负荷下降了1726.7 kW,其节能潜力达到19.4%。     

多供一回中心回水管竖直埋管换热器换热性能的数值模拟

为改善竖直地埋管换热性能,提高钻井换热效率和减少热回流损失,提出多供一回中心回水管竖直埋管形式。使用Gambit软件建立单U、双U及多供一回竖直埋管换热器与周围岩土体换热的物理模型并进行网格划分,用Fluent软件进行数值计算,对比分析不同流速下单U、双U及多供一回中心回水管竖直埋管换热器的换热性能,结果表明:多供一回换热器换热效果较单双U有较明显提高;在适宜流速下多供一回换热器可代替单双U换热器;多供一回换热器更适合间歇运行工况。     

板翅式回热器传热性能研究

对板翅式回热器的传热性能进行了实验和数值模拟,对板翅式回热器的传热性能以及其温度场和速度场的情况进行了分析,为今后的此种换热器的设计与改进提供了一定的理论依据。并且为研究板翅式气-气回热器在高温下的传热规律,分析参与换热两侧流体的传热特性,做出了初步探讨。     

新型回热器结构设计及换热特性研究

回热器作为斯特林热机的关键部件,对于太阳能斯特林热机整机性能有着重要影响。为克服传统金属丝网回热器结构存在的填料单一,制造成本较高,工艺复杂问题,采用实用等温分析法,以回热器的长径比、通流面积、填料种类以及孔隙率各项回热器参数为基础,设计了一种新型斯特林热机回热器,该回热器具有轴向压降小,换热性能高,结构稳定,加工制造简单的特点。开展了新型回热器和传统金属丝网回热器的换热性能对比研究,采用振荡条件下的局部热平衡方法研究回热器的传热过程,对比传统金属丝网回热器和新型回热器的温度变化,速度变化以及压力变化。结果表明:在整体孔隙率相同的条件下,新型回热器和传统金属丝网回热器相比,整体启动速率相似,但新型回热器压降减少0.04 MPa,速度出现分段式变化,有利于回热器的换热和结构稳定。因此,新型回热器不但在结构上优于传统金属丝网回热器,在换热特性上也优于传统金属丝网回热器。     

印刷电路板式换热器的设计分析

为了对基于超临界二氧化碳燃气轮机余热利用循环的印刷电路板式换热器进行性能分析,提出了一种定热负荷下对印刷电路板式换热器的离散分析方法。该方法将印刷电路板式换热器看成由许多子换热单元组成的整体,利用MATLAB建模,并参考了美国国家标准与技术研究院的物性库。通过分析定热负荷下,不同冷热侧流速对印刷电路板式换热器性能的影响。结果表明:二氧化碳在临界点和近临界点附近的比热具有较大的变化。采用分段设计的方法可以避免换热器性能剧烈变化带来的问题。在相同的初始条件下,换热器局部效率随冷流体质量流量的增加而增大,但是平均对数温差随冷流体质量流量的增加而减小。因此,换热性能的提高是以热导率为代价的。为了提高超临界二氧化碳印刷电路板式换热器的性能与安全运行,必须仔细选择设计参数的工作范围。     

变温热源条件下内可逆闭式中冷回热布雷顿循环的功率优化

计入工质与高低浊侧换热器、回热器和中冷器的热阻损失以功率为优化目标，借助数值计算，研究了变温热源条件下内可逆闭式中冷回热布雷顿循环输出功率最大时，高低温侧换热器、回热器和中冷器的热导率分配以及中间压比与总压比的关系；分析了工质与热源间的热容率匹配对双重最大功率的影响。     

回转式空气预热器的传热特性方程

本文介绍了一种再生式换热器的传热传质数学模型和温度场的计算方法。这种换热器具有两段以不同材料做传热元件的转子。模型考虑了以下几点因素:第一段转子的传热元件内部存在一维导热;第二段转子的传热元件内部存在二维导热;在第二段转子的受热面上可能发生结露与蒸发。本文还以火电站用的波纹板-陶瓷砖两段转子的空气予热器为对象,在计算温度场的基础上提出了这种换热器的转子动态传热方程。     

换热器最佳温度差的研究

在设计和选择换热器时,冷、热流体之间的温度差是首先要确定的参数。本研究表明：在高温换热器中,提高流体间的换热温差,可以减少换热器的面积;而在低温换热器中,较低的流体换热温差有助于热交换品质的改善。通过技术经济对比分析可以得到最佳的换热温差。分析研究了换热器设计中,如其对数平均温差不变,则换热器的热交换性能也不变这个普遍认可的观点。发现：即使当时数平均温差相同时,热交换过程的ｙｉｎｇ的损失也和流体进、出换热器两端的温度差之比有关。在相向流动的换热器中,热流体进口处的最佳温差值应该比其在冷流体进口处的值要大,热流体的比热容应该比冷流体的比热容要小。对于一个给定的热交换过程,可以应用本文所得的热论确定换热器两端的流体温差的最佳关系式或冷、热流体比热的最佳比率。     

恒温热源条件下不可逆闭式中冷回热布雷顿循环的功率优化

考虑高低温侧换热器、回热器和中冷器的热阻损失，以及压气机和涡轮中的不可逆损失，以功率为优化目标，借助数值计算，研究了恒温热源条件下不可逆闭式中冷回热布雷顿循环输出功率最大时高低温侧换热器、回热器和中冷器的热导率分配以及中间压力与总压比的关系。     

低温余热动力回收系统换热器节点温差的热经济学优化

本文用热经济学分析的方法,推导出低温余热动力回收系统中优化换热器节点温差的数学描写.并进行了求解和实例计算.     

土壤源地热换热器的传热性能分析及优化设计研究

文中对垂直U型埋管土壤源地热换热器的传热性能进行了分析,并优化设计计算了不同负荷下地热换热器的长度.首先根据土壤源地热换热器的传热性能分析,在满足工程实践的基础上,选择了IGSHPA模型简化下的传热分析方法计算传热热阻;然后利用一维导热和线热源模型,得到流体至管道内壁的对流换热热阻,塑料管壁的导热热阻,钻孔内部的导热热...     

锅炉蛇形管蒸发受热面水动力特性的理论分析

分别采用"整体简化计算"、"忽略热负荷分布不均匀性的分段计算"和"考虑热负荷分布均匀性的分段计算"三种方案对锅炉蛇形蒸发管的水动力特性进行了理论分析,研究了热负荷分布不均匀性对蛇形蒸发管水动力特性和阻力值的影响.结果表明:蛇形蒸发管的水动力特性与其热负荷分布及布置形式均有关;在特定条件下,采用忽略热负荷分布不均匀性的简化算法求解蛇形蒸发管的水动力特性可能导致较大的误差,并会影响水动力特性可靠性的准确分析.