渣油加氢裂化未转化油蒸汽发生器传热计算及操作优化

渣油加氢裂化未转化油在温度或流速降低时易发生聚结和沉积而导致换热器堵塞.通过对螺旋板蒸汽发生器进行传热计算,探究工艺参数对油侧出口温度和流速的影响效果.结果表明:螺旋板蒸汽发生器的总传热系数受油侧传热系数的限制;未转化油的出口温度和流速随换热面积余量增大而降低,而随污垢热阻、热负荷、水侧操作压力的增大而提高,在实际操作...     

套管式流化床传热特性的数值模拟

为探究套管式流化床在不同操作参数下的传热特性,对自搭建的套管式流化床进行了基于欧拉-欧拉法的三维数值模拟,并进行准确性验证,考察了不同的环形区烟气流速、表观气速和床料颗粒粒径对流化床内传热特性的影响。实验结果表明,提高环形区域内的热烟气流速可以有效地提高热烟气与内管壁面间的对流传热系数,但对外壁面温度的影响较小;颗粒相与内管壁面和载气间的对流传热系数随颗粒直径的增大而减小,颗粒相平均温度随粒径的增大而下降;随表观气速的增大,管内流体与壁面间的对流传热系数会先上升,并在表观气速为1.1 m/s时达到峰值,后随表观气速的进一步增大而逐渐下降。     

提高管式加热炉处理能力的技术改造措施

针对早期建造的炼油厂和化工厂在役管式加热炉热负荷和热效率低的状况 ,提出了若干技术改造措施包括 ,增大对流管表面积以增大对流段的热负荷 ;增加辐射管的换热面积 ;修正烟囱高度 ;换用新型燃烧器 ,变自然通风为强制供风 ,以增大燃烧器的发热量 ,减小过剩空气系数 ,节省燃料 2 %～ 3% ;在对流段和烟囱之间增设空气预热器以提高空气入炉温度 ;采用高温辐射涂料增强辐射换热效果 ,从而增加热源对炉壁的辐射传热量和炉管的传热量等     

影响脂肪酸降膜蒸发传热的因素

在垂直降膜管上进行脂肪酸混合物降膜蒸发传热的实验研究,分析了进料流量、热通量和操作压力等因素对传热性能的影响,实验结果表明,在层流情况下,流量的增加不利传统,热通量和操作压力的增加对表面蒸发传热有利,并得到垂直管内降膜蒸传热系数的实用关联式:h^*=4.107Re^-0.9477。     

考虑湿润比和横向对流的降膜吸收过程的数值模拟及分析

针对以溴化锂水溶液为工质的水平管吸收器，考虑湿润比和横向对流作用，建立了描述水平管外表面的降膜流动吸收传热传质耦合过程的数学模型。采用涡量流函数法求解，得到了考虑横向对流和湿润比时的液膜内部参数分布。模拟计算及分析的结果表明，横向对流可以强化传热传质效果；湿润比降低则吸收性能变差；吸收器传热系数和换热量随溶液喷淋密度增大而增大，而传质系数和吸收速率则先增大后减小，存在最佳喷淋密度。     

混沌对流中扩散性的数值计算及应用

根据混沌对流的流动特点,基于混沌动力学中的李雅普诺夫指数的数值计算,提出了混沌对流中扩散性的数值计算方法。将此法应用于混沌结构与普通结构的混沌对流与普通流中,分析了2种流体的扩散指数,并对照其传热特性,讨论了各流态中的流体扩散特性对传热强化的影响。结果认为,混沌结构流道内的流体扩散强度随着Re的增大而线性增大,同种混沌结构内流体的扩散性随流体流速线性增大,相对于普通层流,混沌对流的扩散性提高了流体宏观运动能携带热量的能力,强化了流体间的传热。     

甲烷液滴在其蒸气中自然对流的换热特性

LNG液舱喷雾预冷过程中,液滴在其蒸气中自然对流蒸发换热模型计算结果与实验数据之间存在着较大的差异。为此,采用计算流体力学的方法,建立了静止饱和LNG单液滴在其蒸气中自然对流蒸发模型,据此研究不同温差下液滴的蒸发传热特性,并与低温球模型进行对比,定量分析喷雾预冷过程中"吹拂效应"对液滴自然对流蒸发换热过程的影响。研究结果表明:①随着温差的增大,液滴表面蒸气喷发速度、温度边界层厚度、液滴换热量线性均增大,努塞尔数线性减小;②随着角度的增大,液滴局部蒸气喷发速度、局部努塞尔数逐渐减小,温度边界层厚度逐渐增大;③吹拂效应的影响与蒸气喷发速度呈正比;④因为吹拂效应,同等条件下液滴的换热量和努塞尔数相比于低温球要更小,温度边界层厚度相比于低温球要更厚,并且吹拂效应的影响随着温差的增大而线性增大。结论认为,该研究成果有助于更加准确地预测LNG液舱预冷过程,对完善液滴蒸发理论模型及指导LNG液舱预冷操作都具有重要的意义。     

外伴管伴热系统传热特性及优化的数值研究

利用FLUEM软件,对外伴管伴热体系传热特性及其优化进行了数值分析与讨论.分析表明系统中存在传导、对流及辐射传热,其中封闭空气夹层又存在层流自然对流.计入空气对流的模拟表明,工艺管受热不均匀,而伴管布置在其正下方、保持空气层不被保温层挤占可提高伴热效果.伴热平衡时,伴热介质温度、热损失随物料温度近似线性增加.空气层均温假设导致工程设计不合理,而降低工艺管与伴管之间的热阻是提高伴热能力的关键.     

乙烯裂解炉对流段工艺设计及数学模型

简单介绍了乙烯装置裂解炉对流段工艺设计的一般原则,为工艺计算开发了一套数学模型.采用该数学模型编制的程序在电子计算机上可以对裂解炉对流段进行传热和动量传递模拟,算出每个微元段内的物料温度、压力、管壁温度和热负荷,预测管内出现两相流的部位及流型变化。同时算出每排管外烟气温度和压力。     

空心环支承菱形翅片管油冷凝器传热性能

以柴油蒸气为工质,通过对比试验,研究1种壳程结构采用空心环管间支承的新型油冷凝器的传热性能,得到了2种油冷凝器的总传热系数和壳侧冷凝对流传热系数随热负荷变化的关系曲线。在本实验研究的条件范围内,空心环支承菱形翅片管油冷凝器具有较好的冷凝传热效果。     

基础不均匀沉降形式对球形储罐支柱受力状况的影响

由传热基本理论知道，水膜流量增加，对流换热量是会增加的，且蒸发主要发生在水膜和空气的交界面上。水膜流量增加时，水膜蒸发面积基本不会增加，蒸发潜热传热也就不增加。     

油田燃油气相变加热炉设计计算若干问题

从传热计算和建造规则两方面,对燃油气相变加热炉设计计算过程中的热负荷计算、辐射受热面传热计算、对流受热面传热计算以及建造规范应用等问题进行了阐述与分析,指出了相变加热炉设计计算过程中需要注意的问题。     

螺旋槽管脉冲流传热数值及场协同分析

通过数值模拟计算,研究了在螺旋槽管内通入脉冲流后的强化传热机理.结果表明,脉冲流动能引起出口压力呈周期性波动,波动幅度随脉冲流频率的增大而增大;脉冲流动能够使流体在螺旋槽管管壁附近产生漩涡,并出现周期性的生成、漂移和脱落,漩涡的作用增强了流体的径向扰动和相对扰动;脉冲流动能够改善速度场与温度梯度场之间的协同程度,产生强...     

加氢裂化空冷管束流动传热的耦合模拟

为研究加氢裂化空冷管道内流动场和温度场分布规律,在流动传热耦合分析的基础上,结合高雷诺数k-ε湍流模型和热对流传导模型,采用有限元方法数值模拟空冷管道内湍流流动与对流传热过程。研究结果表明:管道壁面处存在速度边界层和温度边界层,有着较大的速度梯度和温度梯度;衬管后存在回流区域,最大回流长度为4.8 mm;流体温度随管道长度呈近线性递减趋势,在同一截面处流体温差较小;流体出口温度随管径减小而减小,随流速的增大而增大。     

考虑耦合效应的高温高压气井井筒温压分布预测分析

在气井的日常生产管理和动态设计分析中,温度和压力是两个非常重要的参数。依据动量、能量守恒定律与传质传热学基本原理,综合考虑影响温度和压力的因素,建立了测试温压分布耦合预测模型。该模型分为压力模型和温度模型2部分,在压力模型中考虑了井筒内流体重力、摩擦阻力以及动力变化的影响;在温度模型中,认为井筒中的传热是稳态传热,而地层中的传热是非稳态传热,并考虑了井筒热损失对温度产生的影响。采用四阶龙格-库塔法对该模型进行了耦合迭代求解,并利用四川某气田X井的实测数据进行了验证分析,以井底为基准分别对不同产量、不同气体相对密度和不同生产时间条件下井筒温度压力进行了敏感性分析,并对比分析了耦合模型与线性模型的预测结果。结果表明:随产量增加,井筒压力下降,温度升高;随气体密度增大,井筒压力降低,温度升高;随生产时间增加,井筒压力几乎保持不变,温度升高;井筒内温度沿井深呈非线性规律变化。该研究对选择合适性能的管柱和管柱安全作业具有指导意义。     

内部热耦合塔的传热研究北大核心CSCD

以中试规模的内部热耦合塔为研究对象、乙醇-水为待分离物系,计算了该塔传热过程中两塔段间实际的传热量;通过分析实际传热量随压缩比的变化,确定了该塔的最佳压缩比。通过实验数据得出,两塔段内的温度及塔间对应位置间的温差均随压缩比的增大不断增加。为了实现较优的正向传热推动力,将该塔的可操作压缩比范围缩小到1.8~2.6。将通过传热模型计算得到的传热量带入Aspen Plus软件中进行模拟,得到精馏段的内回流量和提馏段的蒸汽增量随压缩比的增大不断增大。精馏段塔壁上的液膜逐渐增厚及提馏段汽化量的不断增加,在一定程度上阻碍了热量传递。综合考虑各因素,当压缩比小于2.0时,实际传热量随压缩比的增大明显增大,节能明显;压缩比大于2.0后,传热量趋于不变,节能优势减弱;最佳操作压缩比定为2.0。     

管式炉优化技术及其应用

运用管式炉燃烧、辐射室传热、对流室传热、余热回收、炉墙保温等的优化技术，结合长岭炼油化工厂重整装置Ｆ－７０１热载体炉，进行了管式炉全面优化的技术开发。通过采用高效燃烧器、异形翅片管、优质隔热陶纤毡等，提高了全炉有效热负荷，炉子综合热效率达到８９．３％。     

管式加热炉传热优化技术及应用

运用管式炉燃烧、辐射室传热、对流室传热、余热回收及炉墙保温等优化技术 ,对长岭炼油化工总厂重整装置 F- 70 1热载体炉进行了全面优化。提高了全炉有效热负荷 ,使炉子综合热效率达到89%。     

内部热耦合塔的传热研究

以中试规模的内部热耦合塔为研究对象、乙醇-水为待分离物系,计算了该塔传热过程中两塔段间实际的传热量;通过分析实际传热量随压缩比的变化,确定了该塔的最佳压缩比。通过实验数据得出,两塔段内的温度及塔间对应位置间的温差均随压缩比的增大不断增加。为了实现较优的正向传热推动力,将该塔的可操作压缩比范围缩小到1.8~2.6。将通过传热模型计算得到的传热量带入Aspen Plus软件中进行模拟,得到精馏段的内回流量和提馏段的蒸汽增量随压缩比的增大不断增大。精馏段塔壁上的液膜逐渐增厚及提馏段汽化量的不断增加,在一定程度上阻碍了热量传递。综合考虑各因素,当压缩比小于2.0时,实际传热量随压缩比的增大明显增大,节能明显;压缩比大于2.0后,传热量趋于不变,节能优势减弱;最佳操作压缩比定为2.0。     

多效蒸发系统用能的模拟与优化

新开发了一种多效蒸发系统的用能模拟与优化系统，它既可作为优化设计的辅助工具，也可用来分析现场操作情况，以选择多效蒸发的最佳操作条件，特别是对于有相变传热的多效蒸发系统。经实际应用检验，其模拟与优化结果与实际相当吻合。