天然气加热炉的发展现状与改进探索

作为一种特殊的炉型形式,天然气加热炉采用中间载热介质间接加热的方式,是天然气生产、输送和应用中的主要耗能设备。为了节能降耗、提高加热效率,必须结合工程实际的需要,优化加热炉的结构,设计制造出高效节能的天然气加热炉。为此,分析了天然气加热炉传热的薄弱环节及其强化措施,针对天然气加热炉大筒体内换热面的常规布置形式存在的缺陷,提出了旋转加热和冷却受热面以及在受热面之间加装导流板两种简单而有效的天然气加热炉改良结构,使中间载热介质形成整体有组织的顺畅流动并强化传热,从而达到节能降耗和提高天然气加热炉效率的目的。以上两项技术已获得国家专利授权。     

天然气加热炉的热力计算与分析

通过对天然气加热炉的工作原理及炉内传热过程的分析,确立了天然气加热炉的热力计算方法,并编制了Excel组件对其进行计算、通过计算,从设计的角度对影响天然气加热炉热效率的主要因素,如过量空气系数、负荷率及烟管管径等进行了分析．     

螺旋翅片管束传热和阻力特性的试验研究

对13个不同翅片间距、翅片高度、横向管间距、纵向管间距的螺旋翅片管束换热器在不同雷诺数条件下的传热和阻力特性进行了试验研究,得出了翅片间距、翅片高度、横向管间距、纵向管间距及雷诺数与换热特性Nu和阻力特性Eu的准则关系式,并对准则关系式进行了分析.结果表明:随着横向管间距和翅片间距的增大,螺旋翅片管的传热得到强化,但随着纵向管间距和翅片高度的增加,螺旋翅片管的传热有所减弱;随着横向管间距、纵向管间距和翅片间距的增大,螺旋翅片管的阻力减少,但随着翅片高度的增加,螺旋翅片管的阻力增加.     

新型LNG加热气化装置的结构设计及试验研究

LNG加热气化装置是LNG输配应用系统中不可或缺的重要设备。为此,论述了烟气自击回旋湿式LNG加热气化装置的结构布置,设计研究了该装置的燃烧加热和烟气循环系统、烟气循环和工质流程系统、水系统等,其中气流旋水子、燃烧室内外筒、锥形烟气喷口、烟气再循环系统和自动注水系统等都是具有自主知识产权的创新设计。为检验该装置的性能,还研究设计了装置试验系统。试验结果表明：烟气自击回旋湿式LNG加热气化装置在实验室试验中获得成功,装置结构合理、技术先进、热效率高,其技术经济优越性已得到鉴定和认可。     

低压人工煤气储气罐的引射利用

提出一种改造费用低、效果好的低压人工煤气储气罐改造利用技术，并研究超音速天然气引射器的设计与分析方法。可充分利用现有设施，解决西气东输中沿途城市的天然气转换问题。     

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天然气输配的特点是上游天然气的产量是相对均匀的，而下游天然气用气量却是不均匀的：中午和傍晚为用气高峰，用气量很大，半夜时则用气量很少；相对于城市人工煤气而言，天然气供气调峰问题更为突出，务必采用合适的调峰方法，才能使天然气输配系统保持供需平衡。为此，提出了一种应用超音速引射器配套高压储气球罐协同进行天然气调峰的新技术，并对该项技术中的关键设备——超音速引射器进行了设计研究。工程应用表明，该技术是一种非常经济有效的天然气输配调峰新技术，大大提高了天然气储气球罐的利用率，显著改善了天然气供气调峰效果。     

真空微波低温干燥技术探讨

通过真空干燥、微波干燥的机理和特点的分析，提出了一种新的复合干燥技术-真空微波低温干燥技术。该技术综合了真空干燥和微波干燥的特点，在真空气氛下实施微波干燥，且干燥全过程湿物料的热流和湿流方向始终一致。对湿物料进行的真空微波干燥、真空干燥和微波干燥试验表明真空微波干燥升温速度最快，干燥效率高，物料的干燥质量好。对一些有特殊干燥要求的物料，如厌氧或热敏性、合湿不均匀、形状不规则的湿物料，要求在低温下进行干燥，干燥后的成品要求达到较高的质量标准，这类湿物料最适宜采用真空微波低温干燥技术脱湿干燥。     

不同中间载热介质天然气加热炉的研究

天然气加热炉是采用中间载热介质间接加热的一种特殊的炉型形式,中间载热介质的性质及其传热过程的形成是影响天然气加热炉效率的重要关键因素。本文通过天然气加热炉试验系统对大筒体内水和乙二醇两种不同中间载热介质的温度分布和热流场进行了分析比较,研究不同中间载热介质对天然气加热炉换热的影响,并结合工程实际的需要,从中间载热介质的选择和加热炉整体传热结构两方面,提出了改善天然气加热炉效率的有效途径,并获得了国家发明专利授权。     

圆筒式天然气加热炉的热流场

天然气加热炉是天然气工业中不可缺少的重要加热设备,也是天然气生产、输送和应用系统的主要能耗设备,在能源高度紧缺,提倡节能增效的今天,应该越来越关注如何改进加热炉的结构,以减少燃料消耗并保护环境.针对圆筒式天然气加热炉的结构特征,对筒体内热源偏心布置时的传热状况进行了理论研究,实验分析了筒体内中间载热介质的温度分布规律.通过研究圆筒式天然气加热炉的热流场,提出旋转型圆筒式天然气加热炉的改良结构,优化圆筒内火管、烟管束、对流管束的相对位置,提高加热炉效率,实现节能降耗,该技术已获国家专利授权.     

真空微波低温干燥试验研究

本文通过在真空微波低温干燥试验装置中，对先锋霉素湿药料的干燥试验研究，证明这种新的干燥技术具有干燥速度快，干燥热效率高、干燥质量好的特点，尤其适合要求低温干燥的热敏厌氧，形状不一、含水率不均匀而要求均匀干燥的物料，也可以对物料进行快速深度干燥。