管壳式换热器强化传热技术概述

随着社会经济不断发展,人们对能源应用的多样性也提出了更多的要求,客观上提高了换热器的设计水平需求,包括强化换热过程、提高换热效率、节约资源投入、提高经济效益等。其中管壳式换热器具有结构简单、操作可靠等优势,目前在我国化工、石油、冶金、航空等多个领域广泛应用。本文以下结合近年来管壳式换热器技术的发展进行研究,提出强化传热技术的必要性,从管程、壳程、管束等方面分析强化传热的特征,并提出管壳式换热器发展趋势。     

强化传热及其工程应用途径探讨(Ⅰ)

近廿年来,各国的工业节能和新能源开发有了突飞猛进的发展。工业发展、节能以及新能源开发迫切需要装备尺寸小、重量轻和容量大的换热器。这一要求只有通过采用强化传热技术增强换热量中的换热状况才能达到。例如,有的强化抟热技术可以使换热量的换热强度增强十倍以上,从而能使换热量的尺寸和重量大为减少,并带来显著的经济效益。因此,研究和开发强化传热技术对于发展国民经济的重要作用是不言而喻的。一、强化传热的意义 1.强化传热对国民经济的重要意义流体的传热与流动在化工、石油、动力以及航空、航天、核能等工业部门几乎是随处可见的。这些工业     

纵流式换热器流动与传热特性的数值研究

在分析纵流式换热器结构特点的基础上,对纵流式换热器进行了数值模拟,采用网格连接方法将纵流式换热器管程、壳程中的对流换热与导热2种传热方式进行了耦合。根据计算结果,分析了纵流式换热器的管程、壳程的传热与流动特性。     

强化传热及其工程应用途经探讨(Ⅱ)

二、强化传热的途径与分类 1.换热器的分类与操作原理 换热器是使温度不同的两种流体在其内传递热量的装置。就换热器的工作特点,工业生产应用的换热器虽然种类繁多,但可大致分类为间壁式、蓄热(冷)式和直接混合式三种。 在间壁式换热器中,两种换热流体被间壁隔开,热量由热流体通过间壁传递给冷流体。此类换热器应用最广,如化工厂精馏塔的再沸器、冷凝器、物料加热器及冷却器;蒸汽锅炉的过热器、再热器、省煤器,蒸     

换热器管束接头泄漏分析与对策

由于换热器有着提升传热效率和强度、节能等特点,所以被广泛的应用在各个领域当中,主要涉及的有:石油、化工、暖通、中水处理设备等方面。换热器质量的好坏与否严重的影响到行业的生产效益和安全,而影响换热器品质的一项重要因素就是管束接头,因此就必须要强化对管束接头质量的监管。本文主要以石油化工行业中所应用的换热器为研究对象,对其管束接头中存在的泄漏问题及原因进行了分析,并针对其中的问题提出相应的解决措施。     

纵向翅片管换热器与光管换热器的热力设计及性能对比

随着能源问题的日益突出以及能源产业的不断发展，换热器的应用日益广泛，近年来换热器在节能、传热以及降压方面的效果显著，本文在介绍了换热器的种类和发展现状的基础上，重点介绍了纵向翅片管换热器和光管换热器的热力设计和性能，为以后在这两种换热器方面的深入研究提供参考和借鉴。     

固定管板式换热器热应力分析

换热器在石油、化工和制药等行业中具有广泛的应用,由于冷热流体的温度不同,导致换热器主要部件中产生的热应力不可忽略。在本文中,运用有限元软件Ansys模拟了相同工况下固定管板式换热器固定管板、换热管和壳体的传热过程,得到了固定管板、换热管和壳体中的温度分布情况,通过热-结构耦合分析得到了固定管板、换热管和壳体的热应力分布情况。     

折流板切口方向对管壳式换热器传热性能影响

为了研究单节段挡板对管壳式换热器的传热和流动阻力的切割方向的影响,本文通过建立3种不同管壳式换热器的挡板,简化实体模型的切口方向,使用CFD软件Fluent在壳管式热交换器上进行热传递和流动状态的3D数值模拟。以水为壳体介质,改变壳侧介质入口流速,同时改变壳侧雷诺数Re在10000~70000范围内,得到不同条件下壳侧流场和温度场。根据数值模拟,总传热系数,壳侧传热系数/压降和单位压降的ΔP作为不同切口方向的管壳型挡板的综合测量,当流场和温度场的变化管壳式换热器外壳。数值模拟结果表明:挡板是垂直切割方向,管壳式换热器总传热系数最大且压降最小,换热器达到最佳性能,其他2种管壳式挡板切割方向换热器性能几乎不变。     

管壳式换热器传热性能的检测与校核计算

随着节能节水意识的普遍深入，余热回收成为节能节水的一条重要途径，热电联供是回收余热的一种重要方法．在油田和地方也逐渐普及开来。在目前还没有换热器检测与评价标；住的情况下，如何检测与评价换热器的换热性能是急需解决的问题通过对管壳式换热器现场测试工作进行总结，提出了管壳式换热器的传热性能的热工检测方法与校核计算方法。     

LNG缠绕管水浴式气化器防结冰分析及对策

结合间壁式传热模型推导了换热管内、外壁温度的表达式。根据LNG缠绕管换热器传热特点,研究水侧不产生结冰现象不同水温和最大LNG气化量关系,分析增大水流量、污垢、冷热介质流动方式及水浴介质冰点特性,对缠绕管式水浴式汽化器换热管外表面温度的影响。给出LNG缠绕管水浴式气化器防结冰措施。     

垂直列管内低沸点物料的沸腾传热

以水-邻苯二甲酸二丁酯为测试物系,研究了垂直列管内水在沸腾状态下对其传热膜系数的影响,考察了温度、物料组成、进料速度等因素对传热膜系数的影响。实验结果表明沸点差和低沸点物料的相对进料速度对传热膜系数的影响较大,据此提出了低沸点组分沸腾状态下两相流传热膜系数随沸点差和相对进料速度的计算式。     

波纹管对纳米复合相变材料蓄放热性能影响的试验研究

以纳米复合材料作为相变蓄热材料,加工制作了相变蓄热装置,并搭建了蓄热器热性能实验台,对传热元件分别为光管和波纹管的蓄热容器进行了相变蓄热实验,测量了相变材料的温度并通过数据采集仪进行数据采集,整理绘制了在不同条件下的温度时间曲线并进行了分析讨论.结果表明波纹管能够加快热媒体在波纹管中的流动,缩短蓄热所需时间,并且提高放...     

油田联合站换热器性能检测与热经济性评价

基于换热器性能的现场检测,对换热器主要性能指标进行了计算,分析了换热器的能量利用、换热系数和换热能力利用情况,指出了换热器的换热能力利用不足,有待进一步提高。通过对换热器的热经济性评价,计算了换热器的主要经济指标,并对计算结果进行了分析,结果表明加热炉耗用的原油燃料价格越高,联合站用热技术改造项目获得的经济效益越大,结论指出本次热经济性评价表明该项目的技术改造经济可行。     

基于Fluent的波节管内流体流动与传热特性研究

为了深入研究影响波节管传热效果的主要因素,应用CFD软件Fluent对波节管内流体的流动和传热特性进行数值模拟,分别研究了不同入口流速v(0.3,0.5,0.7和0.9 m/s)、波峰直径D_1(28,30,32,34和36 mm)、弧形段长S_1(34,23,17,13和10 mm)下波节管内流体的流动与传热特性。结果表明,不同型号波节管的努塞尔数(Nu)、流体压力损失以及综合性能随着入口流速的增加而增加;随着波峰直径D_1(弧形段长S_1)的增大,波节管的Nu先增大后减小,最后趋于一个相对稳定的值。当波节管的波峰直径D_1=34 mm时,波节管的传热性能最好,流体压力损失最大,综合性能最好;弧形段长S_1=23 mm时,波节管的换热性能最佳,流体压力损失最大,综合性能最好。通过参数正交分析可知,影响波节管传热效果的因素由强到弱依次为入口流速v、波峰直径D_1、弧形段长S_1。研究成果可为工程实际中提高波节管传热性能提供理论指导。     

污水源热泵在某工程中的应用

空调冷热源的设计在空调系统中占有至关重要的地位。从某综合楼空调系统冷热源设备选型出发,描述了污水源及污水源热泵的特点,分析了污水源热泵在该工程中的应用,并提出了利用"污水源+板式换热器"替代冷却水塔提供冷却水的方法,从而为污水源热泵的选用和污水源的有效利用提供了理论依据。     

E3201换热器液压胀接接头的非线性有限元分析

考虑换热管和管板材料的应变硬化特性、周围管板孔对胀管影响等因素。建立了E3201换热器液压胀接接头的三维非线性有限元模型。求解该模型能够计算出接触应力、残余接触应力的分布情况，以及胀接压力变化对分布情况的影响趋势．为胀接接头的结构设计和工艺参数优选提供了理论依据。     

影响羊毛横机织物热传递性能因素的研究

为了研究羊毛纤维横机织物热传递性能,分别对羊毛横机织物的未充满系数、厚度、单位面积干燥质量以及织物密度与导热系数的关系进行了研究与分析。结果表明随着羊毛织物未充满系数、织物密度的升高,导热系数λ逐渐减小,即织物热传递性能下降,而随羊毛织物单位面积干燥质量和织物厚度的增加,导热系数λ呈增加趋势,织物的热传递性能上升。     

基于电热模拟法的芯片热管散热器传热研究与仿真

运用电热模拟法对一种热管式芯片散热器的各项传热热阻进行分析,建立了该热管散热器在强制风冷条件下的电网络传热模型,导出了总传热能力的理论计算公式；运用CFD软件ICEPAK对某一设计计算实例进行仿真,模拟结果与理论值基本吻合,验证了所建电网络模型的基本合理性。