来稿摘登

<正> 螺旋槽管换热器节能效果明显据胜利炼油厂毕延进“螺旋槽管换热器的工业应用”一文介绍,他们利用南京炼油厂提供的图纸设计的螺旋槽管轧制机,已成功地轧制出了1300多根螺旋槽管。采用这些螺旋槽管已制造出了两台螺旋管换热器芯子,并已拎1990年安装在常减压装置的渣油——泵油换热系统中。为了比较螺旋槽管与光滑换热器的传热效果,对两种换热器分别进行了标定。由标定数据计算得的3个月内换热器总传热系数的平均值推算,螺旋槽管换热器比光滑管换热器的总传热系数的提高38％。     

选用螺旋槽管经验计算式问题的探讨

为了找出较为合适的,以石化工业中常见流体作为换热介质的螺旋槽管经验计算公式,综合评述了不同介质、不同结构（管径、槽深、节距）螺旋槽管的各种经验公式。评述中,作出了各种计算公式所得的螺旋槽管的换热性能参数努塞尔特数Nu和阻力系数f随雷诺数Re变化的曲线,分析曲线后得出结论在工业常用的Re数范围内,选用公式Nu=165(e/d)(1)/(3)(p/d）-(1)/(2)(Re/104)0.8-3.5e/dPr0.4作为对流换热系数计算公式较为合适;在换热器阻力计算中,选用公式f=6.23Re-0.087(e/d)1.274(p/e)-0.726作为阻力系数计算公式较为合适。     

螺旋槽管综合性能的研究

目前对螺旋槽管的研究大多是某些性能的研究,这使得应用者对螺旋槽管的综合性能缺乏总体概念,给工程应用造成一定的困难.该文从对流传热、相变换热、流阻、结构、强度、结垢等方面对螺旋槽管的综合技术性能进行了详细的分析探讨,综合各种研究成果,对螺旋槽管的研究及其工程应用情况作一较全面的总结,为螺旋槽管更广泛的应用奠定基础,研究结果为选用螺旋槽管提供了理论依据.     

选用螺旋槽管经验计算公式问题的探讨

为了找出较为合适的 ,以石化工业中常见流体作为换热介质的螺旋槽管经验计算公式 ,综合评述了不同介质、不同结构 (管径、槽深、节距 )螺旋槽管的各种经验公式。评述中 ,作出了各种计算公式所得的螺旋槽管的换热性能参数努塞尔特数Nu和阻力系数 f随雷诺数Re变化的曲线 ,分析曲线后得出结论 :在工业常用的Re数范围内 ,选用公式Nu =165(e/d) 13 ( p/d) - 12(Re/ 10 4 ) 0 8- 3 5e/dPr0 4 作为对流换热系数计算公式较为合适 ;在换热器阻力计算中 ,选用公式 f=6 2 3Re- 0 0 87(e/d) 1 2 74 ( p/e) - 0 72 6作为阻力系数计算公式较为合适。     

板条式折流杆螺旋槽管再沸器的开发及应用

从分析普通光滑管再沸器存在的问题入手，阐述了折流杆螺旋槽管沸腾传热机理、结构设计及工业应用效果。认为折流杆螺旋槽管再沸器不仅能防止流体的诱导振动，而且具有传热效率高的特点，是很有开发前景的沸腾换热设备。     

强化传热管管内传热及阻力性能的数值研究

运用CFD软件以水为工作介质,分析了螺旋槽管和波纹管管内传热、阻力和抗结垢性能,并与光管进行对比。结果表明,波纹管在波峰和波谷处产生二次涡流,破坏了边界层;螺旋槽管除了在凸肋部前后产生了二次涡流,由螺旋形槽道形成的旋流还对边界层形成扰动,因此其传热性能要优于波纹管和光管,但其流动阻力也同时被提升。在雷诺数为5×104时,螺旋槽管的最大努塞尔数是光管的2.21倍,波纹管的1.58倍,阻力系数f最大,是光管的7.02倍,波纹管的2.36倍。螺旋槽管的综合性能参数最大为1.26,而波纹管的大约为1,因而螺旋槽管的综合性能优于波纹管。此外,螺旋槽管的抗结垢性能也好于其它2种换热管。     

管束（卧式）冷凝及折流杆冷凝器

螺旋槽管折流杆冷凝器是一种新型换热设备,本文从理论上对其传热及压降进行了系统的分析,并导出了相应的理论计算公式。据实验验证和生产试验表明,本文导出的公式可用于生产实践中的计算。     

螺旋槽管强化传热原理及在石化装置上的应用前景

详细介绍了螺旋槽管换热器的强化传热原理 ,阐明了在无相变和有相变两种工况下 ,螺旋槽管换热器的强化作用 ,并介绍了螺旋槽管换热器的设计计算方法。说明了在石油化工装置上应用的必要性     

小型螺旋管式热交换器结构设计

螺旋管式热交换器结构特殊,其设计、校核、计算与常规管壳式热交换器不同.介绍了1台小型螺旋管式热交换器的设计过程与设计成果,包括设计基础参数、总体结构、换热管布置、换热管出入口管孔布置、管束支撑结构及选材方案、主要承压结构强度核算以及螺旋管束流致振动分析计算.计算和校核结果表明,热交换器强度满足设计要求,螺旋管束不会发生...     

列管式换热器螺旋槽管的轧制

介绍了螺旋槽管滚轧夹具的设计，以及螺旋槽管的滚轧方法和质量控制，采用此夹具已成功地轧制出了螺旋槽管，为螺旋槽管换热器的普及创造了条件。     

换热器管内自转螺旋自动清洗能力的试验研究

提出了换热器管内自转螺旋清洗能力的径向压力模型概念,自转螺旋清洗除盐能力的大小随旋转螺旋对管内壁的接触压力的增加而增大。通过对比试验得出,在立式装置中螺旋对管内壁的切削力几乎为0,在卧式装置中由于螺旋与盐液之间的密度差使得螺旋无法对中,其对管内壁的切削力增大,除垢效果明显,总的传热系数提高了113%,试验结果与理论分析一致。如增大螺旋与盐液的密度差则传热系数还可大幅提高。因此,为了进一步提高自转螺旋自动清洗及强化传热效果,可从螺旋扭带的偏心、偏重等方面着手。     

螺旋管聚结机理及数值模拟分析

鉴于水力旋流器在污水处理方面存在的不足,提出采用螺旋管聚结器作为水力旋流器配套设备,简化油田地面工艺,提高油田污水处理能力。通过对油滴在螺旋管流域内进行受力分析及运动分析,推导出螺旋管聚结机理公式。同时为了验证公式的正确性,通过改变螺旋管结构参数及流体入口速度来对粒径为30μm的油滴聚结效果进行模拟。模拟结果表明,油相体积分数随着螺旋管回转半径的增大或圈数的增大而增大,而随着螺旋管管径的增大或流体入口速度的增大而减小。     

螺纹管强化降液膜流动时的传质传热及其应用

本文对液体沿带有不同螺距的螺纹表面呈降膜流动时,液膜和固体管壁之间的液-固传质、液膜与管壁之间的传热、以及液膜和膜外的气体之间的气-液传质进行了研究。和流体流过光滑管表面的试验结果相比较,表明螺纹表面对降膜流动中的传递过程产生明显的强化作用,得到相应的关联式。并列出了在降膜流动设备中进行的伴有强放热效应的化学吸收过程的质量和热量传递的数学模型,由此对螺纹管应用于类似过程的实际效果进行了估算。     

内置螺旋弹簧换热管的换热研究

采用自行设计的套管传热实验装置及流程 ,进行了内置螺旋弹簧换热管的换热性能实验研究。实验研究结果表明 ,换热管内置螺旋弹簧时总的传热系数K值比无弹簧时要大 ,说明内置弹簧可提高换热效果 ,且弹簧振动时 ,传热系数达到最大 ;在相同当量流量情况下 ,换热管内置弹簧可明显增加管内阻力降 ,且阻力降受弹簧刚度和长度影响 ,但弹簧振动时阻力降趋于一致 ;弹簧与换热管内壁的摩擦可缓解管内壁结垢 ,实现换热器的长期高效运行     

几种强化传热管的流阻和传热性能

对螺旋槽管、横纹管和 2种不同结构尺寸的缩放管进行了流阻和传热性能实验研究 ,得到了这 4种强化管的流阻和传热系数 ,并与光滑管进行了对比。通过综合评价 ,在实验范围内 ,其综合性能按优劣依次为螺旋槽管、横纹管、缩放管 1、缩放管 2。     

内插自振弹簧换热管传热性能试验研究

对6种不同几何参数的内插自振弹簧换热管和光管的传热及阻力特性进行了试验研究,结果表明,内插自振弹簧换热管的存在增加了对流体流动的扰动,破坏了管内侧的层流层,起到了扰流作用,提高了换热管的换热能力。内插自振弹簧换热管强化传热综合性能Nu/ξ1/3是光管的1.03～3.21倍,强化传热综合性能优于光管。     

多股流缠绕管式换热器管板的有限元分析

缠绕管式换热器广泛应用于煤化工装置,因其结构的特殊性,国内标准规范没有对其管板的设计计算方法做出规定。针对循环甲醇冷却器——一种典型的多股流缠绕管式换热器的管板在不同载荷条件下进行了有限元分析和应力评定,指出了有限元分析方法对于多股流缠绕管式换热器管板设计的经济性、实用性与安全性。     

套管式折流杆管束换热器壳侧传热与流阻性能

针对普通套管式换热器的不足 ,设计了套管式折流杆管束换热器壳程内部结构。对不同内部支承结构与管束组合的套管式管束换热器壳侧进行了传热与流阻性能实验研究 ,得到了 3种换热器壳侧对流传热系数及压降随流量变化的关系曲线。实验结果表明 ,套管式折流杆螺旋槽管束换热器壳侧具有较好的传热与流阻性能。     

高温熔盐在螺旋槽管内流动与传热的数值模拟

利用Fluent软件对高温三元熔盐在4种不同槽深螺旋槽管内流动传热进行了三维模拟,揭示了高温熔盐在螺旋槽管内强化传热的机理,分析了槽深、雷诺数Re对螺旋槽管传热性能的影响,并进一步对阻力性能进行研究。采用有限容积法对连续性方程、动量方程和能量方程进行离散,采用标准κ-ε湍流模型,用Simple算法求解压力和速度耦合关系。研究结果表明,螺旋槽管3的管内传热努塞尔数Nu模拟值与试验值随Re的变化趋势一致,最大误差为13.5%,且试验值均比模拟值大;在相同的Re下,管内Nu和阻力系数f随着槽深的增加而增加,传热强化效果越好,阻力损失也越大。     

波节管当量壁厚研究

应用ANSYS对波节管和对应光管轴向刚度进行了分析,用数学软件Origin对有限元分析结果进行了拟合,归纳了将波节管的壁厚转换成对应光管壁厚的当量关联式,通过该关联式可将波节管换热器的管板按光管换热器管板来设计,为波节管换热器的管板设计提供了一种有效方法。