换热器浅析

换热器是石油、化工、轻工、制药、能源及其它工业部门的通用设备,再生产生活中占有重要的地位常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却,把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。这些过程均和热量传递有着密切联系,因而均可以通过换热器来完成。     

过热蒸汽的冷凝用于换热器的设计

过热蒸汽在换热器中出现冷凝,以及液体在换热器中汽化并过热,均有相变化发生。在设计过程中,不仅是计算相变化的转变点,分别按单相流及两相流来计算,而且更为繁复的是怎样确定转变点在换热器的位置。本文在这方面提供了较为简便的计算方法。但文中诸公式中符号均系英制单位,故在使用时务请注意单位换算。     

液固外循环流化床起始外循环液体流量的实验研究

为外循环流化床换热器的设计计算提供依据,以喷嘴为颗粒循环装置的液固外循环流化床换热器为研究对象,考察了颗粒直径、口径比、喷嘴安装位置、颗粒初始加入量及流体粘度对起始外循环液体流量的影响;得出了稳定操作情况下,液固外循环流化床换热器起始外循环液体流量与上述因素之间的经验关联式.结果表明:计算值与实验值吻合较好.     

液体分布器研究进展及新技术

液体分布器是空分膜式主冷凝蒸发器中的关键设备,液体均匀分布是换热器性能的保证。本文综述了目前竖直管降膜蒸发器和空分膜式主冷用液体分布器的研究现状,发现大多液体分布器结构存在无法有效排出蒸汽的不足。在已有液体分布器结构的基础上,提出了一种可以集中排出蒸汽的液体分布器结构形式,上述设计为空分膜式主冷凝蒸发器用液体分布器设计提供了重要参考。     

液体横掠热圆柱体时旋涡脱落的频谱分析

引言 流体(液体)横掠柱体时的工况是许多工业设备特别是换热器工作的主要工况.在这种工况下,流体横掠柱体的旋涡脱落特性、流动参数的分布、柱体受力及流动阻力等均是设备运行和设计的关键问题.而这些问题均源自流体横掠柱体时旋涡的脱落,因此,对流体横掠柱体旋涡脱落特性特别是其频谱特性的研究,对设备的高效节能、安全和稳定运行有重要意义.     

套管式换热器动态数学模型的建立及仿真研究

对典型的套管式换热器进行动态模拟。通过将流动空间分割成多个等体积的单元块,建立了设备内流体平推流流动模型。之后根据传热基本方程,建立了两个单元块传热时温度随时间变化的模型。将流动模型与单元块传热模型结合就得到了换热器的动态模型。基于换热器的动态模型,设计VBA程序对换热器进行了模拟计算。得到了换热器中的温度分布,并研究了在改变换热器入口温度,或者改变传热系数的情况下,换热器出口温度随时间的变化及换热器内部的温度分布变化情况。结果显示,此模型能够正确模拟换热器内的温度分布及其动态特性。     

急冷换热器裂解气流体分配CFD模拟

运用CFD软件对急冷换热器内管中的裂解气流体分配情况进行了模拟,得出了3种流道下的流体分配情况。模拟结果表明,通过增加流体分配器或者改变部分内管结构都可有效地改善内管中的流体分配情况。     

单管换热器的最优化

用能量守恒概念进一步认识到,在一个化工装置中,工艺流体之间热交换的应用正在显著增长。这种热交换包括预热(或预冷)一种流动的工艺流体使之达到需要的温度,这是通过它与第二种工艺流体的温差来进行的。管壳式换热器是用于两种物流热交换的最通用的装置,然而考虑到从工艺槽罐中、蒸馏塔塔顶冷凝器、烟道或某些其他设备中的流体内回收余热,可以做成一种盘管形或者把管子截断排成一种炉篦形的简单热交换器结构,见图1。这种换热器浸没在工艺设备中的流体内,它的入口及出口与设备的器壁联接,这种     

板翅式换热器二相流的分配特性

为了提高板翅式换热器内部二相流体分配的均匀性,对二相流体在结构改进前后的换热器内的分布特性进行了实验研究。实验结果表明,由于现有换热器结构设计的不合理,使得二相流体分布极不均匀。而且,由于二相流体之间复杂的相互作用,二相流体在换热器内的分布较之单相流体更复杂且更不均匀。而改进型的孔板封头结构可有效提高换热器外围通道的流体分配,从整体上改善板束单元体截面二相流体的分布,其二相分布的不均匀系数均有效降低。而且,其分配稳定性好,不易受雷诺数变化的影响。     

管壳式换热器的振动与防治

在管壳式换热器设计与运转中，必须重视流体诱导振动的问题。当壳程流体为低密度气体介质时(如天然气、合成气以及蒸汽等)，有可能出现强的振动和节奏性很强的噪音现象．本文从理论与实验两十方面对振动现象进行论证与探讨，并提出预防措施。     

直接蒸汽喷射加热液体的研究

用蒸汽加热液体有两种基本方法——间接加热和直接加热。间接法使用热交换器(例如管壳式或板式设备),直接法则把蒸汽直接注入液体或待加热的物质中。直接蒸汽喷射可以用来加热水、各种含水的液体和各种含水的悬浮液。在这些场合,直接法加热具有如下的优点: 它是蒸汽向液体传递热能的最有效的系统。当蒸汽被直接喷入液体时,蒸汽所含的热量100％直接被液体吸收,而没有尚保留未被     

折流杆换热器壳程湍流和传热的数值模拟

折流杆换热器壳程结构复杂,用理论方法难以获得壳程流体流动和强化传热机理.为了分析折流杆在换热器壳程中作用,采用数值方法研究了壳程流体的流动和换热状况.首先对壳程结构进行适当简化,提出了换热器壳程的"单元流道"模型用于研究纵流式换热器壳程流场和温度场的实际细观信息.针对三维几何模型和数学模型,数值模拟采用标准k-ε两方程湍流模型,用SIMPLE算法求解速度和压力的耦合关系,流道的固体边界采用壁面函数法,在不同进口流量下对单元流道进行模拟.结果表明,纵横交错布置的折流杆在单元流道中不断分割和剪切流道内流体,其扰流作用促进了流体湍流,减薄了液体边界层,减小了对流换热热阻,因而有效地提高了流体的对流换热强度.数值分析结果可为折流杆换热器的结构优化和性能提高提供理论依据.     

炼化企业凝结水的回收与利用

在炼化企业生产中,蒸汽是一种用途极为广泛的能源。蒸汽具有较大的热能,由于蒸汽的热损失问题,蒸汽一直是节能问题的焦点,蒸汽在经过换热器放出潜热后凝结成同温同压下的高温凝结水。凝结水的回收与利用是企业特别是炼油企业节能的一项重要措施。     

造气工段蒸汽系统水击原因及处理措施

正0前言水击是指在封闭的管道或设备内液体流速突然变化引起的压力急剧变化或波动,是封闭管道或设备中的一种非定常压力流。在造气生产中,一般指蒸汽管道或设备内存在低温冷凝水,因高温蒸汽遇低温冷凝水时亦迅速冷凝成水,造成设备或管道内出现局部真空,周围蒸汽瞬时高速进入真空区,使管道或设备内流体压力瞬时增加到正常压力的数倍,管道或设备因遭受反复剧     

折流杆气—气换热器的试制和试用

一、概况折流杆换热器是把传统的折流板换热器中的折流板改成秆式折流支承结构。其壳程流体的流动由折流式改变为流体经支承杆网格造成局部湍动的平行流方式。因此有以下四方面的特点: (1)强化了管外壳程传热; (2)传热面积得到充分利用,减少了死区; (3)防止流体引起的振动; (4)大大减少了阻力降。以上第三和第四个优点,使该换热器的流体壳程流速可比普通的折流板式列管换热器大     

水蒸气进料状态对重沸器换热过程的影响

采用Aspen管壳式换热器模拟软件分别考察了过热蒸汽和饱和蒸汽进料对换热的影响。结果表明,不同过热度的过热蒸汽冷凝为饱和水过程与饱和蒸汽冷凝成饱和水过程的总传热系数基本相同,有效温差也基本一致。蒸汽由过热冷却至饱和过程中放出的显热在整个热负荷中所占比例很小。过热蒸汽的膜传热系数随温度的降低而升高且成非线性变化,且在越趋近于饱和温度时这种变化越明显。     

换热器中流体返混模拟计算的新方法

用循环模型对换热器中流体返混进行了模拟计算。结果表明流体返混对换热器中流体温度分布和换热速率均具有一定影响，与其它模型比较，该循环模型用于换热器流体返混模拟诸时，既可得到能描述流体温度分布的一个简单数字解析解，又可采用原活塞流基础上的“对娄平均温差”法进行换热速率的计算。     

循环流化床换热器中液固二相流的数值模拟

在循环流化床换热器的流体中加入固体粒子,可以对边界层有扰动作用,加快换热器中的传质与传热.对流化床换热器中的液固二相进行数值模拟,分别讨论了固体粒子对液体动量方程、k-ε方程及能量方程的影响,在单液相方程的基础上进行修正,建立了相应的液固二相流控制方程,确定了物理模型及边界条件.利用FLUENT进行数值计算,分别讨论了...     

便携式新型换热器折流板对传热效率影响分析

为了规避传统管壳式换热器体积偏大且消耗较高等缺点,开发一种给天然气或页岩气井口加热的便携式新型蒸汽换热器。笔者简化其内部几何结构,采用Fluent仿真数值模拟方法对折流板间距、切率变化和换热器壳程对流传热系数的关系进行了研究。结果表明:壳程对流换热系数随着折流板间距的增大而减小,当折流板切率取定值,间距取61 mm时,换热器在流体产生较小压降情况下获得较大的壳程对流传热系数,换热效果相对最佳;壳程对流换热系数随着折流板切率的增大而变大,当折流板间距取定值,切率取25%时,换热器在流体产生较小压降情况下获得较大的壳程对流传热系数,换热效果相对最佳。最后为设计特定的天然气或页岩气井口管道加热所需的换热器提供了优化依据。     

一种复合阻垢剂在海上油田换热器上的应用研究

通过对南海东部某海上油田换热器处水样、垢样进行分析,并结合水质的结垢趋势预测,研究了该油田换热器的结垢问题。结果表明,该油田换热器有明显的硫酸钙结垢倾向。针对该油田设备内流体水含量较低(含水率在10%~20%)的特点,开发了一种适合该环境的复合型阻垢剂。现场应用研究表明,当注药质量浓度为100 mg/L时,成垢离子Ca~(2+)、SO_4~(2-)的保有率均有明显提高,换热器的硫酸钙结垢倾向得到了有效控制。