管程清洗机器人导轨的轻量化多目标优化设计

在满足静刚度的条件下,为减轻导轨质量,对其进行多目标优化设计。利用特殊结构设计的导轨实现齿轮齿条传动与承受载荷和导向运动作用的有机结合,该导轨是直角坐标式换热器管程清洗机器人的关键部件,在整体机器人的静力学分析中,其应力、应变最大,因此,对导轨进行了关键部件的有限元分析。以竖直导轨为研究对象,利用SolidWorks进行三维建模,通过专有程序接口将模型导入ANSYS Workbench中进行静力学分析,并利用ANSYS DesignXplorer模块和筛选算法对导轨尺寸进行轻量化设计。与初始设计相比,质量减轻了25.9%,实现了清洗机器人导轨结构的轻量化设计。     

内浮顶储油罐机器人清洗工艺的设计

针对内浮顶储油罐传统清洗方法存在的清洗效率低、清洗不彻底和安全性差等缺陷,提出一种内浮顶储油罐机器人清洗技术.机器人清洗系统包括清洗机器人、人孔引导梯、卷放器、动力装置、监控装置、污水回收装置、气体置换装置和给水装置等部分.通过理论计算分析,并充分考虑罐内复杂的工作环境,设计清洗方式为180°水射流清洗以及定点清洗,机器人按照规划的行走路径依次在每一个工作点采用180°的水射流清洗模式进行清洗,定点清洗最终完成有效清洗范围对整个待清洗区域的覆盖.与传统的机械清洗技术相比,机器人清洗技术实现了非人员进罐和自动化清洗,安全,成本低,只需4~5人进行安装操作即可,清洗用时缩短了约1/3.     

化工设备黑色聚合物污垢清洗剂的实验研究

在高温、高压等条件下,石油化工装置与物料接触容易形成聚合物污垢,严重影响装置的工作效率。笔者研究分析了一种适用于石油化工换热器、管线等装置表面的聚合物污垢清洗剂。通过实验分析了清洗剂的主要性能,包括清洗剂污垢溶解能力、对碳钢试件的腐蚀等。实验数据显示清洗剂对黑色聚合物污垢溶解能力较好,且清洗药剂对碳钢材料无腐蚀。     

金属表面水垢的激光与化学清洗对比

为了研究激光清洗水垢的特性,用不同参数的激光分别对上附水垢的1A99铝基板及304不锈钢板进行清洗处理,并与普通化学清洗方法样品对比,通过光学显微镜、扫描电镜和表面轮廓仪比较分析清洗效果.结果 表明:铝基材激光清洗后的粗糙度高于水垢表面,而304不锈钢样品激光清洗后表面的水垢物质残留少于化学清洗表面.由此可以看出,相较于化学清洗,激光清洗水垢具有一定的优越性和稳定性.     

扰流子折流杆换热器的开发研究(Ⅰ)——油- 水系统中试研究

在壳程为低粘度流体水,管程为高粘度油品的操作情 况下对扰流子折流杆换热 器和折流杆换热器进行了传热性能和阻力性能的对比实验研究,并对实验结果和数据进行了分析和关联。对不同长度的扰流子所得到的结果进行了对比,并通过准数关联得出最佳扰流子长度下管程对流传热系数的数学模型。结果表明,在雷诺数为１０２ ～１０３（ 通常高粘度流体在管内的流动状态为层流） ,随着雷诺数的增加,管程加入扰流子后在大部分区域阻力增加的百分率几乎维持恒定值,而管程对流传热系数和换热器的总传热系数增加的幅度却明显提高。说明当管程为高粘度流体时,在管内加入较长的扰流子来强化传热效果较好     

扰流子折流杆换热器的开发研究（Ⅰ）：油—水系统中试研究

在壳程为低粘度流体水,管程为高粘度油品的操作情况下对扰流子折流杆换热器和折流杆换热器进行了传热性能和阻力性能的对比实验研究,地实验结果和数据进行了分析和关联。对不同长度的扰流子所得的结果进行了对比,并通过准数关联得出最佳扰流子长度下管程对流传热系数的数学模型。结果表明,在雷诺数为１０＾２～１０＾３（通常高粘度流体在管内的流动状态为层流）,随着雷诺数的增加,管程加入系数增加的幅度却明显提高。说明当管     

负压吸附式泳池清洗机的设计

设计了一款对泳池进行在线清洗的清洗机,该装置改变以往人工清洗的方式,更安全便捷地实现各型游泳池场馆的清洗作业。该装置采用负压吸附方式为清洗机侧面清洗时提供足够的工作压力和行进摩擦力,采用隔离吸盘有效地控制了污水的流向,并通过RO膜技术对污水进行过滤处理,有效地解决了在线清洗二次污染问题,通过无线遥控操作对清洗机的工作姿态、行进速度及工作压力进行调控,实现了对泳池底部和侧壁的全自动在线清洗。文章重点介绍了清洗机的工作原理并对其结构进行设计。     

扰流子折流杆换热器的开发研究(Ⅱ)——低粘度流体中试研究

在低粘度流体下对扰流子折流杆换热器和折流杆换热器进行了传热性能和阻力性能的对比实验研究。实验以水作为传热介质,热水走壳程,冷水走管程。实验时壳程流体流动状态基本恒定,而管程流体发生变化。通过实验数据的分析关联,得到了加入扰流子后管程对流传热系数的近似计算模型。结果表明,当雷诺数的范围为１０４ ～５ ×１０４ 时,管程对流传热系数增加的幅度高于阻力增加的幅度,管程对流传热系数和换热器总传热系数分别提高５０ ％ 和１０ ％ 以上。说明对水这样的低粘度流体,在传热湍流区（ 即雷诺数大于１０４ 的范围） ,可以采用较大节距的扰流子来强化传热,以取得较佳的综合效果。     

化学清洗废水处理技术的研究进展

化学清洗废水是指工业领域去除生产设备金属表面因安装或运行过程形成的污垢而产生的废水。水质因清洗对象、清洗方式和清洗剂的不同而复杂多变,并且处理困难。通过对实际酸、碱清洗废水的水质特性分析,研究了不同清洗废水中特征污染物的处理技术,并提出了废水处理的相关管理建议。     

车载式电力绝缘子清洗装置的设计及特点分析

介绍一种适用于330 kV及以下的多自由度车载式带电清洗绝缘子综合机械,它集机械传动与流体传动优势于一体,克服目前行业绝缘子清洗技术存在的不足,对处于空间一般位置状态下的绝缘子进行无死角清洗,使电气设备的绝缘水平控制在安全范围之内。该装置在提高清洗效率的基础上,同时考虑清洗液的回收,努力使装置对环境"零污染",消除电气设备外绝缘的污闪隐患,使防污闪技术向着环境友好型、资源节约型的目标发展,填补行业清洗技术的空白。     

管壳式换热器壳程多相流在线清洗技术研究（Ⅰ）——数值模拟

提出一种管壳式换热器壳程的多相流在线清洗技术,为企业管壳式换热器壳程污垢清洗难的问题提供一种新的方法.在进行实验前,用FLUENT软件对流体在管壳式换热器壳程的情况进行模拟,以了解壳程内的流动情况及流动速度,为实验奠定基础.     

高效氨吸收冷却器设计

高效氨吸收冷却器是将吸收塔和U型管式换热器合为一体,其结构为上部是吸收塔,下部是U型管式换热器。工作时液氨与气氨在填料层内充分接触进行传质传热,氨气被吸收后由换热器冷却,从塔底排出,吸收率高达97%以上。     

基于Fluent的螺旋盘管相变换热器蓄放热过程仿真研究

利用近似分析求解的方法解决有限区域多相变问题存在很大的困难,一般只能用数值分析方法来处理.为了解决螺旋盘管相变热传导求解困难的问题,建立相变材料数学模型,并利用Fluent软件对螺旋盘管相变换热器蓄放热过程进行数值仿真,获得装置内PCM的温度场、液相分数及速度场分布状况.     

减黏裂化换热管束腐蚀泄漏机理与防护研究

研究了减黏裂化装置换热器腐蚀破坏机理,通过现场形貌观察、扫描电子显微镜（SEM）微观形貌、能谱分析（EDS）及腐蚀挂片实验相结合的手段,找出了换热器内部换热管、折流板的环烷酸腐蚀破坏原因,进一步分析了环烷酸对碳钢的腐蚀原因;继而通过多种材料腐蚀挂片实验比对,提出了防腐措施。结果表明,减黏裂化装置换热器的腐蚀泄漏与原油的含水量、高酸值、换热器的工作温度及材质有关,对原油进行脱水处理、合理地改变换热器的工作温度和材质,能够有效地减少减黏裂化装置换热器的腐蚀破坏。     

回填料对地埋管换热器性能的影响

采用了地埋管换热器三维非稳态耦合传热的物理数学模型,针对实际的地埋管结构和热响应测试工况进行了相应的数值模拟。将模拟计算结果与TRT热响应测试结果进行了比较,验证了所建模型的正确性。在此基础上。考察了地埋管换热器回填料导热系数及比热等物性参数对地埋管换热器性能的影响关系,为热响应测试以及工程设计提供有益的理论指导。     

Influences of external heat transfer and Thomson effect on the performance of TEG-TEC combined thermoelectric device

A thermodynamic model of a thermoelectric generator (TEG)-driven thermoelectric cooler (TEC) device considering Thomson effect and external heat transfer (HT) is established based on the combination of non-equilibrium and finite time thermodynamic theories. The expressions of cooling capacity and coefficient of performance (COP) are obtained. Performances are compared with and without considering Thomson effect using numerical optimization method. The influences of Thomson effect on the optimal performances, optimum allocations of thermoelectric (TE) element number and HT surface area are discussed. The results indicate that Thomson effect decreases the maximum cooling capacity and COP. More TE elements should be allocated to TEG, and more HT area should be allocated to the heat exchanger (HEX) of TEG, the hot-side HEX of TEG and the cold-side HEX of TEC in the design of the device considering Thomson effect. The results obtained can be used to help design TEG-TEC devices.     

油-水列管式换热器流场的数值模拟

根据某工程用油-水列管式换热器结构,建立了其数值模型,采用前处理软件icem cfd对求解域进行离散,获得非结构化网格,然后利用计算流体力学(CFD)软件fluent求解油-水列管式换热器的流场,得到了该油-水列管式换热器的温度场、压力场和流线图。仿真结果分析表明:采用CFD软件数值模拟流场,所得结果可信,可作为传统设计方法的有益补充,且可对该换热器结构进行诸多优化。     

有机朗肯循环系统换热设备仿真研究

有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)在中低温热能发电方向具有广阔的应用前景。换热器是ORC的重要部件,然而当前对于换热器偏离设计工况运行性能的研究尚不够深入。本文提出了偏离设计工况运行条件下换热器分区仿真建模方法,建立了换热器仿真模型并通过实验验证。经验证,蒸发器和冷凝器仿真与实验的换热量最大误差分别为3.74%和3.20%。在模型验证基础上,对ORC中换热器偏离设计工况运行特性进行了分析,获得了换热器偏离设计工况运行特性和换热面积迁移规律,定义并获得了换热器当量换热系数,为ORC中换热器设计及系统运行提供了指导。     

烟气冷凝热能回收利用装置烟气流动方式优化研究

烟气冷凝热能回收利用装置中烟气的分布与流动对换热起着重要作用,为优化烟气冷凝热能回收利用装置,保证烟气能够在装置中分布均匀、充分换热,分别设计两种烟气流动方式,采用CFD软件Fluent模拟了烟气冷凝热能回收利用装置中的流场及温度场,并将其分别应用于实际工程进行现场实测.结果表明,采用渐变断面设计的烟气流动方式,烟气在换热面上分布更均匀,更有利于强化换热,阻力更小,节能率比采用等高断面最大可提高3.25%,可有效降低和消除噪音.