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圆管和扁形管的绕管式换热器壳侧流体降膜流动特性
1
作者 薄守石 桑文蓉 +2 位作者 徐子涵 孙兰义 郝兆龙 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期62-69,共8页
为探究异型管绕管式换热器壳侧流体降膜流动和分布特性,建立了绕管式换热器三维物理模型,并基于流体体积(VOF)法多相流模型进行了数值模拟,对比分析了圆管和扁形管的管外流体降膜流动特性。结果表明:圆管和扁形管的管外轴向降膜流动分... 为探究异型管绕管式换热器壳侧流体降膜流动和分布特性,建立了绕管式换热器三维物理模型,并基于流体体积(VOF)法多相流模型进行了数值模拟,对比分析了圆管和扁形管的管外流体降膜流动特性。结果表明:圆管和扁形管的管外轴向降膜流动分布均呈现“波谷-波峰-波谷”形状;扁形管的管外流体降膜流动速度明显大于圆管;圆管的管外液膜最薄处为圆周角120°处,扁形管的管外液膜最薄处在90°~120°之间;随着管间距的增加,圆管和扁形管的管外液膜平均厚度均呈下降趋势,扁形管周向液膜平均厚度比等周长圆管小10%~29%;随着缠绕角的增加,扁形管的管周向液膜平均厚度比等周长圆管小4%~28%。因此,推荐使用扁形管替代圆管作为绕管式换热器的缠绕管。 展开更多
关键词 绕管式换热器 圆管 扁形管 液膜厚度 数值模拟 流体体积法
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某挠性管板列管式换热器制造工艺技术简介
2
作者 罗振洋 窦炳程 杜国珠 《锅炉制造》 2024年第4期35-37,共3页
某项目中的换热器为新型挠性管板列管式换热器,该换热器采用挠性管板结构,换热管为大直径厚壁管。本文介绍了该换热器的结构特点、制造难点,并提出了相应的工艺措施,完成了产品制造,为同类产品积累了制造经验。
关键词 挠性管板 列管式换热器 制造难点 工艺技术
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低温甲醇洗绕管式换热器泄漏原因及处理措施
3
作者 孙龙 翁小列 贺贵春 《中国科技期刊数据库 工业A》 2024年第4期0126-0129,共4页
绕管式换热器的泄漏问题是低温甲醇洗装置稳定长周期运行的重大隐患。为消除这一问题,深入分析存在的制造缺陷、工艺不足、设计不全等多方面原因。基于这些分析,针对性地制定并实施了一系列有效的对策。结果表明,这些对策成功地解决了... 绕管式换热器的泄漏问题是低温甲醇洗装置稳定长周期运行的重大隐患。为消除这一问题,深入分析存在的制造缺陷、工艺不足、设计不全等多方面原因。基于这些分析,针对性地制定并实施了一系列有效的对策。结果表明,这些对策成功地解决了绕管式换热器的泄漏问题,显著提升了低温甲醇洗装置的运行稳定性和运行周期。这一经验对于类似装置的泄露问题解决方案具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 低温甲醇洗 绕管式换热器 泄漏
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管式换热器积灰特性的实验研究 被引量：14
4
作者 徐志明 杨善让 +2 位作者 王建国 孙灵芳 甘云华 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期203-205,共3页
在实验室建立了气侧污垢热阻实验台，实验研究了管式换热器管内微粒污垢的积聚特性，结果表明积灰随时间呈现渐近特性，没有发现诱导期。同时还考察了流体速度，颗粒直径和浓度对渐近污垢热阻的影响．
关键词 管式换热器 积灰 污垢热阻 流体速度 颗粒直径 浓度
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FLNG绕管式换热器晃动实验分析 被引量：11
5
作者 朱建鲁 常学煜 +6 位作者 韩辉 李玉星 孙崇正 董龙飞 杨洁 陈杰 曾伟平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3358-3367,共10页
浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG,又称LNG-FPSO)是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置。由于FLNG装置海上作业的特殊环境,FLNG液化工艺不仅要实现最基本的天然气液化功能,还需考虑海上恶劣的环境条件对FLNG液化工艺的影响。海洋... 浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG,又称LNG-FPSO)是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置。由于FLNG装置海上作业的特殊环境,FLNG液化工艺不仅要实现最基本的天然气液化功能,还需考虑海上恶劣的环境条件对FLNG液化工艺的影响。海洋中海浪的波动对液化系统中的关键设备——换热器影响较大。为了研究绕管式换热器在海上晃荡条件下的性能,通过建立双混合制冷剂液化工艺小试实验装置,进行绕管式换热器实验装置的晃动实验。结果表明实验装置晃动时,节流阀节流前压力降低,节流后压力升高,节流阀的节流效果变差,绕管式换热器换热效果变差。换热器的换热效果受到晃动的方向和FLNG中设备安装方向的耦合影响,倾斜工况下换热器换热效果受影响最大,受横摇影响较纵摇影响大。 展开更多
关键词 实验验证 晃荡 绕管式换热器 LNG-FPSO 天然气 液化 气液两相流
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绕管式换热器壳侧降膜流动和相变传热的数值模拟 被引量：12
6
作者 李剑锐 陈杰 +4 位作者 浦晖 李恩道 丁国良 庄大伟 胡海涛 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期40-49,共10页
为了定量描述绕管式换热器壳侧降膜蒸发特性并进而优化换热器结构,建立了绕管式换热器壳侧降膜蒸发过程流动与传热的数值模型。首先对降膜流动过程中流型变化和传热传质机理进行分析;通过对降膜流动过程液膜所受表面张力、重力和剪切力... 为了定量描述绕管式换热器壳侧降膜蒸发特性并进而优化换热器结构,建立了绕管式换热器壳侧降膜蒸发过程流动与传热的数值模型。首先对降膜流动过程中流型变化和传热传质机理进行分析;通过对降膜流动过程液膜所受表面张力、重力和剪切力的计算,实现层状流、柱状流和滴状流等不同流型的模拟;通过管壁面和气液交界面的组分守恒建立降膜蒸发过程的传质子模型,并基于传质速率计算得出潜热传热速率。将数值模拟结果与已有文献中实验数据进行了对比,结果显示89%的模拟数据与实验数据偏差不超过25%;模拟结果与实验数据吻合较好。基于提出的模型,对不同工况下的绕管式换热器壳侧降膜蒸发传热传质规律进行了分析。 展开更多
关键词 绕管式换热器 两相流 液膜 相变 数值模拟
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绕管式换热器的结构形式分析及应用前景 被引量：40
7
作者 吴金星 李亚飞 +2 位作者 张灿灿 王力 许克 《压力容器》 2014年第2期38-42,共5页
介绍绕管式换热器的基本结构和性能特点,综述国内外绕管式换热器中绕管的结构发展状况,重点阐述了绕管的表面形态和缠绕方式,结合国内外学者的试验和模拟研究结果,说明不同绕管换热器的技术特性,并展望绕管式换热器的应用前景。
关键词 绕管 绕管式换热器 强化传热 螺旋流
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LNG绕管式换热器管侧冷凝流型数值模拟 被引量：9
8
作者 鹿来运 陈杰 +4 位作者 浦晖 李书磊 邱国栋 蔡伟华 姜益强 《节能技术》 CAS 2016年第4期323-328,共6页
为了对液化天然气(LNG)用绕管式换热器管侧冷凝流型变化进行预测,本文用数值模拟的方法建立了基于VOF多相流、RSM湍流模型和Lee相变模型的冷凝计算模型,模拟了管侧三股流的冷凝流型,结果表明天然气在超临界压力下冷凝,气液物性接近,流... 为了对液化天然气(LNG)用绕管式换热器管侧冷凝流型变化进行预测,本文用数值模拟的方法建立了基于VOF多相流、RSM湍流模型和Lee相变模型的冷凝计算模型,模拟了管侧三股流的冷凝流型,结果表明天然气在超临界压力下冷凝,气液物性接近,流型均具有均匀混合的特性,可采用均相流方法来计算;预冷段和液化段轻烃混合冷剂的冷凝流型主要有雾状流、环状流和分层流,流速越大环状流占的比重越大。 展开更多
关键词 LNG 绕管式换热器 冷凝 流型 数值模拟
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板管式换热器背板温度场和传热研究 被引量：6
9
作者 陈林辉 田怀璋 +2 位作者 王石 易佳婷 伍志辉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期45-48,共4页
以背板为控制容积,将背板的自然对流和辐射传热视为热汇,建立了板管式换热器数学模型.引入一个导热因子来考虑背板导热对盘管换热的影响,先求解盘管的换热量和温度,然后采用亚松弛法迭代求解背板的温度场和传热量.在23个工况下将板管式... 以背板为控制容积,将背板的自然对流和辐射传热视为热汇,建立了板管式换热器数学模型.引入一个导热因子来考虑背板导热对盘管换热的影响,先求解盘管的换热量和温度,然后采用亚松弛法迭代求解背板的温度场和传热量.在23个工况下将板管式冷凝器和冷凝管的模型传热量和温度场的计算值与实验值进行了比较,发现模型传热量的预测误差在10%以内,背板温度场的计算平均误差为2 5℃,表明模型合理,而且具有较高的精度.该思路和方法可用于求解耦合导热、自然对流和辐射的非等温平板传热问题. 展开更多
关键词 板管式换热器 非等温平板 仿真计算
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应用遗传算法优化设计壳管式换热器 被引量：6
10
作者 李夔宁 张继广 +1 位作者 李进 郭军峰 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期97-102,共6页
针对壳管式换热器传统设计方法繁杂且结果又不能满足最佳经济费用的缺点,引入遗传算法对壳管式换热器进行设计。建立了相应的数学模型并以设备总费用为目标函数,对换热器进行优化设计。利用遗传算法智能及多点搜索等特性,不断地迭代优... 针对壳管式换热器传统设计方法繁杂且结果又不能满足最佳经济费用的缺点,引入遗传算法对壳管式换热器进行设计。建立了相应的数学模型并以设备总费用为目标函数,对换热器进行优化设计。利用遗传算法智能及多点搜索等特性,不断地迭代优化变量,在优化变量值和约束条件范围内,得到最小目标函数的设计结果。采用了2个实际算例进行测试,结果显示在满足换热性能的前提下,优化后总费用都有降低,降幅分别为18.2%,7.98%。 展开更多
关键词 遗传算法 优化 费用 壳管式换热器
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管式换热器分布参数模型的分段线性化方法研究 被引量：11
11
作者 周少祥 胡三高 宋之平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期123-125,131,共4页
管式换热器动态过程分布参数模型的解析求解是比较困难的,分段线性化是近似求解的有效办法。对不同扰动因素,各段之间的连接方式不同,不能简单处理成串联结构,否则将导致错误的结果。对于入口温度扰动,各段之间的联系为串联结构;对流量... 管式换热器动态过程分布参数模型的解析求解是比较困难的,分段线性化是近似求解的有效办法。对不同扰动因素,各段之间的连接方式不同,不能简单处理成串联结构,否则将导致错误的结果。对于入口温度扰动,各段之间的联系为串联结构;对流量和加热量扰动,由于这些扰动在系统空间上具有同时性,因此各段之间的联系为串并联结构。该文针对三种不同扰动,分别推导出分段线性化的总传递函数的形式,并证明当分段数量趋于无穷大时,其结果与分布参数模型的解析解完全相同,从而也证明了可以通过提高分段数量改善仿真计算结果的精度。该文进行了实例仿真计算,主要针对温度和加热量扰动进行,仿真结果很好地验证了理论分析。 展开更多
关键词 管式换热器 分布参数模型 分段线性化方法
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同轴套管式换热器周围介质层的传热特性 被引量：5
12
作者 赵军 宋德坤 +2 位作者 李丽新 李新国 马一太 《热科学与技术》 CAS CSCD 2004年第2期108-111,共4页
建立了一套利用同轴套管式换热器模拟周围饱和型多孔介质层传热特性的实验装置 ,得到了一些实验数据 ,建立了理论模型并采用实验与理论相结合的方法 ,为在更广的范围内预测或确定地下土壤层换热速率提供依据。
关键词 同轴套管式换热器 饱和型多孔介质 富含水地下土壤层 传热特性
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LNG绕管式换热器管内压降和传热的数值模拟 被引量：11
13
作者 李淑恒 李庆生 刘博 《轻工机械》 CAS 2016年第2期15-19,29,共6页
针对目前LNG绕管式换热器在设计时存在管内低温传热的不确定性,采用FLUENT软件分析了大螺距螺旋管在湍流状态下管内的压降和冷却传热特征。研究中分别采用4.8 MPa的气态甲烷和液态甲烷为介质,探讨了螺旋管结构、雷诺数Re、普朗特数Pr对... 针对目前LNG绕管式换热器在设计时存在管内低温传热的不确定性,采用FLUENT软件分析了大螺距螺旋管在湍流状态下管内的压降和冷却传热特征。研究中分别采用4.8 MPa的气态甲烷和液态甲烷为介质,探讨了螺旋管结构、雷诺数Re、普朗特数Pr对压降和努塞尔数Nu的影响。结果表明:管径、缠绕直径、Re及Pr对压降和Nu的影响较大;螺距对传热和压降影响较小,可忽略不计。并将模拟值与Jayakumar等半经验值做对比,结果趋势一致。最后拟合出适用于LNG低温冷却状态下的Nu公式,为LNG绕管式换热器的工艺计算提供一定的依据。 展开更多
关键词 换热器 LNG绕管式换热器 甲烷 湍流 FLUENT软件
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大型绕管式换热器气液均布器流体分配特性试验研究 被引量：6
14
作者 张晓慧 花亦怀 +1 位作者 苏清博 姜益强 《流体机械》 CSCD 北大核心 2023年第8期1-6,48,共7页
针对LNG/FLNG大型绕管式换热器壳侧空间气液两相流体不均匀性造成的换热性能衰减问题,提出了一种适用于大型绕管式换热器的环管式均布器,并设计搭建了均布特性研究试验平台,研究不同流动条件下,沿径向、周向每个通道流量的比例系数和离... 针对LNG/FLNG大型绕管式换热器壳侧空间气液两相流体不均匀性造成的换热性能衰减问题,提出了一种适用于大型绕管式换热器的环管式均布器,并设计搭建了均布特性研究试验平台,研究不同流动条件下,沿径向、周向每个通道流量的比例系数和离散系数,并对有无均布器条件下的流体分配情况进行了对比。结果表明,流体分布随着流量增大而更加均匀,气相分布均匀性优于液相,气液两相周向分布均匀,径向分布由内至外两相质量流量逐渐减少,最内圈流量约为外圈流量的1.2倍,两相体积流量由内至外有所增大,最外圈流量约为内圈流量的1.5倍;放置均布器后,两相体积流量离散系数最大可以减小64%,两相质量流量离散系数最大可以减小57%。研究成果可为LNG/FLNG大型绕管式换热器均布器结构设计提供参考,有利于进一步提高均布效果。 展开更多
关键词 绕管式换热器 气液均布器 试验研究 壳侧 流体分配
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多面折流片用于管式换热器内的强化传热性能 被引量：7
15
作者 曹振恒 闫红文 +2 位作者 刘树繁 高晓明 付峰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期361-364,共4页
设计和制作了一种新型传热强化元件——多面折流片,用于管式换热器管内的传热强化。初步测定了两种尺寸结构的折流片强化后换热器管内的对流传热努塞尔数、阻力损失、综合性能评价因子与雷诺数的关系,并与空白实验相对照,实验表明:多面... 设计和制作了一种新型传热强化元件——多面折流片,用于管式换热器管内的传热强化。初步测定了两种尺寸结构的折流片强化后换热器管内的对流传热努塞尔数、阻力损失、综合性能评价因子与雷诺数的关系,并与空白实验相对照,实验表明:多面折流片能明显改善管式换热器的传热性能,可使管内对流传热系数提高55%～100%,强化效果与多面折流片的结构参数有关。折流片145的综合性能评价因子在实验范围内均大于1,在Re=20000～21000时,ηmax=1.156,与无强化时相比,换热器的综合性能得到了明显改善。 展开更多
关键词 多面折流片 场协同 综合性能评价因子 管式换热器 内强化
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插入内构件管式换热器压降特性研究 被引量：3
16
作者 任国瑜 初广文 +2 位作者 邹海魁 向阳 陈建峰 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期763-769,共7页
实验研究了安装有7种不同类型(小方槽、大方槽、平板、45°平板、小叉、半圆、三角)扰流内构件的管式换热器气相压降特性。研究结果表明,当气速小于某一特定值时,压降随着气速的增大而缓慢增加;当气速大于某一特定值时,压降随着气... 实验研究了安装有7种不同类型(小方槽、大方槽、平板、45°平板、小叉、半圆、三角)扰流内构件的管式换热器气相压降特性。研究结果表明,当气速小于某一特定值时,压降随着气速的增大而缓慢增加;当气速大于某一特定值时,压降随着气速的增大而明显增加。插入扰流内构件时,压降随着插入的扰流内构件数量增加而增大。其中,在相同条件下将平板结构的内构件扭转45°后压降相对降低,具有进一步深入研究的价值。根据实验数据,运用多元线性回归方法拟合得到了相应的压降关联式,以便于比较安装有不同结构内构件时雷诺数对管式换热器压降特性的影响程度,所拟合的压降关联式误差在±15%范围内。 展开更多
关键词 管式换热器 内构件 关联式 压降
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列管式换热器的计算机辅助选型设计 被引量：6
17
作者 陈蔚萍 王晓冬 +2 位作者 赵育梁 陈丹云 孙彦钊 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第1期74-76,共3页
开发了列管式换热器计算机辅助选型设计程序.该程序解决了列管式换热器选型时的比较复杂的运算问题.该程序具有界面美观,操作方便,计算迅速、准确等特点.
关键词 列管式换热器 计算机辅助设计 选型设计
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抛管式换热器应用于海水源热泵系统实例分析 被引量：5
18
作者 王晓东 由世俊 俞洁 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1105-1110,共6页
针对海水源热泵应用中存在的海水直接进入机组的腐蚀及冬季海水温度过低直接进入热泵机组发生冻结的问题,该文提出将抛管式换热器应用于海水源热泵系统中,对系统进行简要介绍,建立确定换热器结构的数学模型。结合典型工程实例,对采用抛... 针对海水源热泵应用中存在的海水直接进入机组的腐蚀及冬季海水温度过低直接进入热泵机组发生冻结的问题,该文提出将抛管式换热器应用于海水源热泵系统中,对系统进行简要介绍,建立确定换热器结构的数学模型。结合典型工程实例,对采用抛管式换热器、采用中间换热器与直接式海水源热泵系统3种方案进行经济性和环保效益的比较,得出采用抛管式换热器的海水源热泵系统在经济效益及环保效益方面均优于其他2种方案。 展开更多
关键词 海水源热泵系统 抛管式换热器 等年值法 经济效益 环保效益
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混合扰流内构件管式换热器传热性能研究 被引量：3
19
作者 任国瑜 李健 +2 位作者 亢玉红 王静波 高甜 《应用化工》 CAS CSCD 2014年第S2期80-83,共4页
以水蒸汽-空气为介质,研究了管内安装有单一内构件和混合排列的内构件管式换热器的传热性能及压降特性。结果表明,BT&BSS-型混合内构件与BT-型相比,换热器努赛尔准数Nu和压降分别降低约6. 2%和17. 0%。HC&BSS-型混合内构件与HC... 以水蒸汽-空气为介质,研究了管内安装有单一内构件和混合排列的内构件管式换热器的传热性能及压降特性。结果表明,BT&BSS-型混合内构件与BT-型相比,换热器努赛尔准数Nu和压降分别降低约6. 2%和17. 0%。HC&BSS-型混合内构件与HC-型相比,努赛尔准数Nu和压降分别降低约13. 0%和11. 4%。对于尺寸较大的三角内构件,混合安装后,换热器传热性能降低较小,但是压降可大幅度降低,达到高效节能的效果。 展开更多
关键词 混合内构件 传热 压降 管式换热器
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列管式换热器遗传算法的优化设计 被引量：9
20
作者 商建平 俞树荣 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第1期63-66,共4页
应用遗传算法对列管式换热器进行优化设计,并通过分析列管式换热器数学模型的自由度,给出了能保证各变量独立的决策变量确定方法,以及根据经济指标确定出适应度函数.结果表明,采用遗传算法比传统的优化设计方法更准确、有效.
关键词 列管式换热器 遗传算法 优化设计 决策变量 适应度函数
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