船用板式蒸馏装置在海上采油平台的使用

CEPI平台使用WH-12板式蒸馏装置系统为滑油分油机、原油分油机等设备的操作水源,并作为主机冷却系统的补给水。本文主要阐述船用板式蒸馏装置(造水机)的技术指标及参数、工作原理、运行过程中出现的问题及解决方法。使相关技术人员了解板式蒸馏装置的技术和特点,并增加对海水淡化方面的知识。     

热压式蒸馏水机节能优化分析

热压式蒸馏(VCD)水机相对于多效蒸馏(MED)水机具有效率高、流程简单、占地面积小等优点,在国内外很多场合已经有取代传统蒸馏水机的趋势。文中基于质量和能量守恒方程,设计了一套VCD水机生产流程,建立了相应的热力学模型,研究了产水温度、换热温差、压缩机绝热效率、管道损失对产水能耗、节能率及能效比(COP)的影响。研究表明,VCD水机更适合于产水温度较低的场合,且应当选择合适的换热器和压缩机,通过换热温差和提升绝热效率来提高综合性能。     

船用造水机故障的分析和排除

船用造水机利用废热将海水淡化,不仅生产淡水满足船舶之需,同时降低动力设备能量损耗。本文说明常用造水机的系统组成,结合某船造水机出现异常运行状态,分析该造水机故障产生的原因并提出相应的排除措施,与同行共勉。     

船用海水淡化装置的产水水质特性及经济性分析

船用海水淡化装置是远洋船泊的必备设备之一,对产水水质特性及经济性进行研究具有重要的意义。本文设计搭建了一套板式蒸馏造水机性能测试平台,对系统产水pH和电导率随真空度变化规律以及进料水盐度和真空度对产水溶解性固体总量（TDS）的影响进行了研究,同时建立淡水成本数学模型探讨真空度和进料水流量引起的淡水产量变化对造水成本的影响,并进一步分析了油价、水价和渔船航行距离对淡水成本的敏感性问题。结果表明：真空度一定的情况下,进料水盐度升高,系统产水的TDS增大;真空度变化对系统产水pH影响不大,而对系统产水电导率、TDS和淡化水成本影响较大,且随着真空度的升高呈减小趋势。进料水流量为150L/h时,系统产水率最优造水成本最低,造水成本差价对油价的敏感性最高并且造水成本始终低于渔船运输淡水成本。     

沉浸竖板式低温海水换热器的设计与应用分析

沉浸竖板式换热器适用于低温海水在换热过程中换热器表面结冰等工况。介绍了该换热器的结构和工作过程,给出了计算其海水侧、载冷剂侧传热膜系数及其结构尺寸的公式。针对一20 kW热负荷的实例进行了具体的设计计算,并分析了实际应用中需考虑的因素。     

油水板式换热器流固耦合分析

为了研究板式换热器流固耦合问题,对油水板式换热器的换热特性及流动特性进行了实验及数值模拟。运用Fluent软件,建立与实验元件波纹参数相同的简化几何模型进行模拟分析,验证数值模拟的可靠性。模拟结果在传热性能与流动阻力方面与实验结果吻合较好。在此基础上,考虑波纹板片的受力,对换热器进行了流固耦合计算,获得了不同工况下板片的应变分布。流固耦合结果表明,当油液黏度较高时,板片所受作用力较大,因此,换热器设计时应综合考虑换热性能、流动阻力及板片的受力问题。     

列管式反应器管板的应力计算

水冷甲醇反应器是煤化工中的重要设备,此设备的结构为列管式反应器,其上下管板结构的特点类似于固定管板式换热器,即管板与管壳程筒体均焊接的NEN型固定管板换热器.随着装置大型化的发展,此类设备使用单纯的理论解析公式无法得到准确的结果.以某台大直径水冷甲醇反应器为例,对其进行应力分析计算,以得到在不同工况下管板的强度、换热管的强度与稳定性,并对其进行评定.计算过程及结果对于设备大型化所带来的计算方法不足和计算精度不足的问题,给出了工程指导.     

涂装生产线板式换热器的优化选型

板式换热器的选型对于涂装生产线前处理中液槽的加热过程起着重要的作用,关系着整个系统的加热效率。根据涂装生产线实际情况,通过对板式换热器的换热系数,总传热系数的计算,得到相应的板式换热器的总传热系数曲线。同时针对涂装生产线中板式换热器换热时冷热侧出口温度不是已知量,且随时间是变化的,如何合理计算其传热平均温差,提出了相应的优化方法。不仅降低了计算工作量,且最大限度地减少了误差。根据涂装生产线的实际情况以及板式换热器随板间流速变化的压降曲线。进一步缩小板式换热器换热时板间流速范围的选择,以此来更合理的计算相应的换热面积。依据总传热系数、板间流速以及传热平均温差,得到相应的换热面积,并以此进一步计算得到实际的板间流速,板式换热器的实际换热量。本文针对涂装生产线的实际情况,对板式换热器进行优化选型以更好地满足液槽的加热,提高经济效益。     

板式换热器相变对流传热关联式的研究进展

板式换热器作为一种高效换热器正在得到越来越多的应用,但是其相变对流传热的机理和影响因素却非常复杂,因此精准设计板式相变换热器一直是一个难题。本文总结了板式换热器凝结换热、沸腾换热这两种主要相变对流传热过程的特点,概述了近年来国内外在板式换热器相变换热理论分析、数值模拟、实验测试等方面的最新研究进展,列出了部分已发表的实验关联式及其应用条件,重点论述了这些实验关联式中状态参数对板式换热器相变传热系数和流道压降的影响,对比分析了部分实验关联式的计算结果,对某些不同结论也作了评述。此外,本文还介绍了计算机模拟仿真技术在该领域研究中的应用情况。最后,指出了当前板式换热器相变传热研究中存在的主要问题和未来需要努力的重点发展方向。     

板式换热器汽-水换热系统设计的优化

板式换热器因其具有换热效率高、占地空间小、清洗方便等优点,广泛应用于各个行业,其中蒸汽凝结换热是一种重要而广泛的应用。目前国内设计的汽-水板式换热器系统,普遍存在传热系数较低、换热器面积大、设备投资成本高和二次侧温度控制不稳定等问题。对比分析国外设计的汽-水板式换热器系统及应用情况,提出:通过对工艺条件的灵活处理及系统优化设计等方法提高汽-水板式换热器传热系数,进而减小换热面积,节约设备投资,为今后设计提供可靠依据。     

基于(火积)耗散热阻的新型蜂窝板式换热器性能分析

板式换热器在工业生产中广泛应用。基于换热器(火积)耗散热阻理论,采用数值模拟和实验相结合的方法对新型蜂窝板式换热器进行研究。结果表明数值模拟和实验结果在合理的误差范围内,验证了数值模拟的可靠性。新型板式换热器内部蜂窝结构附近的速度场出现规律的周期性变化,流体湍流强度增加,提高了换热效率。新型板式换热器换热量与其(火积)耗散和(火积)耗散热阻呈反比例关系,这为新型蜂窝板式换热器的优化提供了理论依据,并为工业生产提供参考。     

膨胀制冷技术在管壳式换热器中的应用

某海上油田陆岸终端轻烃回收系统未凝气闪蒸罐气相出口管壳式换热器采用淡水冷却,由于天然气处理量增加,管壳式换热器制冷效果不能达到设计要求的影响,未凝气闪蒸罐运行压力一直偏高,导致轻烃和重烃分离不完全,部分重烃在系统中重复处理,部分液化气进入常压轻油储罐而损失。文章利用天然气在该工艺流程段多余势能,将膨胀制冷技术集成至管壳式换热却器,天然气经过膨胀后降温和水冷降温,提高了轻烃和重烃的分离效果,降低了未凝气闪蒸罐运行压力,避免了液化气的浪费,减少了淡水的消耗,提高了该系统的运行效率,取得了较好的经济效益与社会效益。     

空冷器在化纤聚酯项目中的应用

介绍空冷器在化纤聚酯项目中的一项应用成果。原聚酯生产工艺流程通过冷却水列管式换热器将100．5℃的酯化蒸汽降至55℃,现改为用空冷器和板式换热器进行冷凝冷却。改造后大大降低了运行成本,原水泵运行功率为420kW,改造后空冷器和板式换热器运行功率为88kW,节约电力332kW,并且基本不再需要冷却水,节能节水效果明显。论述了冷却方案的选择和空冷器的设计、空冷器的特点、运行结果和经济效益以及投资回收周期。     

Trigeneration integrated with absorption enhanced reforming of lignite and biomass

A technical investigation of an innovative trigeneration integrated with absorption enhanced reforming (AER) of lignite and biomass is carried out using the ECLIPSE process simulator. The system includes an internal combustion engine, an AER gasifier, a waste heat recovery and storage unit and an absorption refrigerator. The whole system is operated in the following sequence: The AER gasifier is used to generate hydrogen using lignite and biomass; the hydrogen generated is used to run the engine which drives a generator to produce electricity. Additionally, the heat recovery unit collects waste heat from the engine and is used to supply hot water and space heating. Furthermore, the waste heat is used to operate the absorption refrigerator. The electricity, heat and cooling can be used to meet the energy requirements for the households in a village, a resident building or a commercial building, or a supermarket. Within the study, the effects of lignite mixed with three different types of biomass (straw, willow and switch grass) on the system performance are investigated and the results are compared. The results show that it is feasible to use an AER system to reform the low quality fuels lignite and biomass to generate a cleaner fuel - hydrogen to replace fossil fuels (diesel or natural gas) and to fuel an engine based trigeneration system; the system works with high efficiencies and with a potential of carbon capture from the sorbent-regeneration process that would benefit the environment.     

行波热声发动机的研究进展

热声发动机是将热能转化为声能的装置,是一种与常规机械式压缩机完全不同的新型驱动器.它没有运动部件,采用惰性气体为工质,可利用太阳能、废热等低品位能源为动力,因此具有结构简单、无污染、寿命长等优点.文章回顾了热声理论研究历程,介绍了热声现象的基本原理,重点阐述了国内外行波热声发动机的研究进展,并对行波热声发动机的应用前景进行了展望.     

三维针翅片管在螺旋板换热器应用传热强化研究

将光滑管外表面进行滚压—犁切复合加工,形成了三维A型针翅片管,应用于连续形的螺旋导流板换热器中,流体在连续形螺旋导流板换热器的壳程中类似于塞状流流动,几乎没有返混和流动死区。在相同压降下,其传热系数比普通的弓形折流板换热器高得多。文章以润滑油作为实验介质,研究了润滑油在螺旋导流板三维A型针翅片管换热器的壳程传热和压降性能,并与光滑管螺旋导流板换热器进行了性能对比。实验结果表明,在相同Reynolds数下,螺旋导流板三维A型针翅片管换热器的Nusselt数和压降△p分别是光滑管螺旋导流板换热器的2.4～2.8倍和1.2～1.4倍。与光滑管螺旋导流板换热器相比,螺旋导流板三维A型针翅片管换热器的传热性能的提高远高于压降的提高,证明在螺旋流条件下,三维A型针翅片管具有很好的传热强化性能。     

工业循环冷却水系统节水节能措施分析

结合当前水资源缺乏的严峻形势,立足设计细节,阐述了工业循环冷却水系统节水、节能具有很大的潜力.从工程设计的角度,提出了提高换热设备冷却水供回水温差,调整冷却塔风机运行方式,采用单独的循环冷却水系统低压给水系统,收集、处理后回用循环冷却水排污水,以及综合考虑换热器和循环冷却水系统的安全系数等措施,可减少资源浪费、节约用水...     

基于碳化硅陶瓷换热的巷道降温模拟研究

基于深井地温高、矿外涌水量大的特点。笔者采用高导热型碳化硅陶瓷管换热器对巷道进行冷却降温,并对换热器内部风流的流动和降温效果进了二维数值模拟研究。研究结果：表明,该换热器可较好的地改善巷道内的热环境。     

基于RPI模型的内燃机冷却水腔内数值模拟研究

以欧拉两相流模型为基础,建立了适用于内燃机流动传热的RPI(Rensselaer polytechnic institute)过冷沸腾换热模型。并与Robinson的矩形通道试验结果进行了对比分析,验证了模型的适用性和计算精度。将此模型应用于实际内燃机缸盖及冷却水腔内的直接耦合传热计算,同时对单相流和两相流的计算结果进行对比分析。结果表明：沸腾传热可以明显提高冷却水腔的换热效率,并降低鼻梁区等局部高温区域的温度;使用考虑沸腾的两相流模型进行计算模拟时,计算结果与试验结果的误差更小;欧拉两相流计算缸盖火力面测点温度误差相对于纯对流换热模型误差降低了1.78%。     

基于R124-DMAC为工质对的余热吸收式制冷

设计并搭建了制冷量为3 kW、以R124-DMAC为工质、采用电热高温空气模拟发动机排气废热的空冷鼓泡吸收制冷实验系统,通过改变热空气进口温度、冷冻水温度和浓溶泵流率测试系统工作参数的变化趋势。实验结果表明,当发生器稀溶液出口温度约为100℃时,蒸发温度为-4℃,系统COP值最大可达到约0.54,而且实验系统稳定性较好;影响系统制冷量和COP值的主要参数是热空气进口温度和冷冻水温度;当蒸发温度低于5℃时,为了提高制冷效果需考虑设置精馏装置。