NB/T 11026-2022《板壳式热交换器》简介

板壳式热交换器是适用于大型化、高参数苛刻环境的高效换热设备,但一直缺乏产品标准对其设计、制造、检验、验收和使用等进行统一规范。从编制的角度对NB/T 11026-2022《板壳式热交换器》的编制背景、编制原则、适用范围、设计理念、设计准则及关键技术要点等进行了简要介绍。

液化天然气气化用低温印刷板式热交换器换热面积计算分析

针对液化天然气(LNG)气化用低温印刷板式热交换器在LNG气化流程中用于蒸发气冷却和LNG气化功能的换热模块,根据工况工艺参数进行印刷板式热交换器传热计算,并与换热芯体应力有限元分析结合,增加有限元分析结果与传热复核计算结果相互验证,保证了印刷板式热交换器换热面积的合理性,能够覆盖设计工况的工艺参数要求,并可满足换热模型计算要求和分析设计标准规范要求,创新了印刷板式热交换器结构设计思路。

板壳式热交换器内制冷剂R410A蒸发传热性能研究

通过实验研究了板壳式热交换器内制冷剂R410A的蒸发传热特性,分析了饱和温度、质量流率和平均干度对蒸发传热系数及两相摩擦压降的影响。将实验数据与现有的蒸发传热预测模型进行比较,拟合得到了板壳式热交换器内R410A蒸发传热努塞尔数和摩擦因数的关联式。研究结果表明,R410A的蒸发传热系数随平均干度的增大先增大后减小,随质量流率的增大而增大,随饱和温度的升高而减小。两相摩擦压降随平均干度、质量流率的增大而增大,随饱和温度的升高而减小。R410A努塞尔数、摩擦因数的关联式计算值与实验值的平均误差绝对值分别为3.78%、4.08%。

示范快堆中间热交换器材料316H钢钠中老化行为研究

316H钢是中国示范快堆中间热交换器的主要材料,随着运行时间的增加,其老化效应不断累积。为探索316H钢在示范快堆中间热交换器运行工况下的老化行为,此研究分别在353℃和535℃静态钠条件下对316H钢管材和板材试样进行了1000~8000 h的相容性试验,并对试验后的样品开展微观表征、腐蚀速率测量以及力学性能测试等分析。结果显示:353℃条件下试样几乎不发生腐蚀现象,而在535℃条件下,高温加速了扩散使得材料的老化行为显著,随着试验时间的增加,材料在钠中的腐蚀转为稳态阶段。研究表明:316H钢在钠中的老化行为受到钠的温度、浸泡时间以及材料制造工艺等因素影响,在低氧低碳的低温钠环境中有较好的抗老化能力,在温度相对较高、时间较长的钠环境中存在老化迹象。

内置于控制柜的热交换器结构设计与分析

为了实现工业控制柜需要同时满足散热和防尘防水的需求。本文提出了一种内置式热交换器结构设计,通过分隔成互不相连通的外部空气换热空间与内部空气换热空间,形成空气的外循环和内循环,外部空气将内部空气的热量带出控制柜。同时,通过与控制柜结构设计配合,将热交换器的滤尘棉内置于控制柜中。

某制冷设备热交换器失效案例分析

针对制冷设备热交换器的失效问题进行了研究。通过打压试验发现样品的下直管与弯管焊接处位置附近存在渗漏;低倍检查看出管内表面遍布大量的不规则孔洞缺陷;电镜观察发现结晶产物;能谱分析看出有腐蚀产物覆盖位置相较无明显腐蚀产物覆盖位置C、 O元素含量都有明显增高[1]。结合样件实际使用情况,综合分析得出热交换器的失效是腐蚀导致的,分析了导致失效的具体原因并给出了应对此类失效情况的建议。

基于定量风险评估技术的热交换器管束腐蚀检测

针对目前国内热交换器定期检验时,换热管束是否需要检验以及检验比例的问题,运用定量风险评估技术对某炼化企业一台管壳式热交换器的管束进行失效可能性、失效后果计算。随后采用涡流和内窥镜技术对473根管束进行了腐蚀检测,共计发现超标缺陷管束22根,其中包含腐蚀穿孔管束5根,并对腐蚀原因进行了分析。定量风险评估的结果在一定程度上反应了热交换器管束的腐蚀情况,可为腐蚀检测策略的制定提供科学的指导,具有一定的工程应用价值。

基于API581的热交换器换热管束最佳更换周期的确定

针对石化企业热交换器换热管束易泄漏、更换周期不明确且估算方法不够科学严谨的问题,基于美国石油学会标准API 581—2016《基于风险的检验方法》,采用经济成本分析方法对某炼化企业一台中压分解器的换热管束进行了检验或更换的决策分析并计算了管束最佳更换周期。结果表明:企业的收益率会关系到检验或更换决策的制定,影响最早检验或更换日期的确定;基于总费用优化计算的管束最佳更换周期为9.5年;非计划停机的风险费用与计划停机的管束更换费用两者差距越大,按管束最佳更换周期进行换热器完整性管理的重要性就越大。

双热交换器预冷装备研制及试验

设计一种双热交换器预冷装备,采用太阳能发电、蓄电池和市政电源三种电能供给方式,并采用以蓄冷板为主和蓄电池为辅的能量存贮方式,通过控制系统集成,预冷装备可根据预冷库和蓄冷板的实时温度,择一进行预冷库制冷或蓄冷板蓄冷。通过对比试验研究在预冷库温度设定为2.0℃±0.5℃时预冷库内有(无)顶置蓄冷板对库内温度的影响:当有顶置蓄冷板时库内平均工作温度为1.99℃、温度不均匀性为1.067℃、温度均匀度为0.695℃;无顶置蓄冷板时库内平均工作温度为2.09℃、温度不均匀性为1.278℃、温度均匀度为0.707℃,表明冷藏条件下有顶置蓄冷板可以让库内温度更均匀。当有顶置蓄冷板时平均温度上升、下降循环一次耗时约31 min,相较于无顶置蓄冷板时延长9 min。

一种热交换器管束用滚轮装置设计

为减少热交换器管束抽装时的阻力,避免损坏折流板和支持板,在直径较大、管束较重或管束较长的U形管式、浮头式热交换器中宜使用滚轮装置。提出了一种热交换器管束用滚轮装置结构,介绍了其设计计算步骤,并列举了一些常用滚轮规格尺寸,对热交换器设计具有一定参考意义。

热交换器泄漏的原因分析及返修措施

以某项目的热交换器为例,对热交换器泄漏的原因进行了分析,根据设备的结构和现场检查情况,给出了合适的返修措施,提出了对类似设备设计制造的优化建议。

高承压印刷电路板热交换器的设计制造及性能检测

以某工况为例,介绍了印刷电路板热交换器(PCHE)结构设计和主要制造工艺,简述了高承压PCHE的设计和制造过程,并对制造的PCHE样机进行拉伸试验、金相检测和极限水压爆破试验,结果显示,设计的PCHE样机承压能力强、焊缝强度高,结构和性能符合设计要求。

“华龙一号”余热排出热交换器制造工艺及质量控制

余热排出热交换器是“华龙一号”(HPR1000)核电机组余热排出系统(RHR)的主要设备之一。从不锈钢管板深孔加工、管束组装、传热管与管板胀焊、不锈钢水室组件焊接及拘束态支座组焊等方面介绍了余热排出核级热交换器关键制造工艺,并提出质量控制要点。

带中心调节管全废锅热交换器挠性管板分析设计

基于ANSYS WORKBENCH工作平台,采用分析设计的计算方法建立了带中心调节管的全废锅热交换器的有限元模型,并对其进行了稳态传热和静强度分析,得到了全尺寸的带中心调节管的全废锅热交换器的温度和应力强度分布场。计算结果表明,在高温工况下,耐火衬里、陶瓷套管和陶瓷纤维纸的防烫结构可以有效地保护好金属管板;即使在中心调节管完全失效的情况下,通过采用合理的分析计算方法和换热管布置形式,也能够有效地保证热交换器的安全;考虑传热影响工况下的管板应力强度要远高于不考虑传热影响的管板应力强度;当中心调节管完全失去作用而仅靠换热管进行工作时,热端管板会出现一个高温的温度环,而管板中心调节管位置以及布管区边缘位置则温度较低;由于中心调节管完全失效,冷端管板会在中心调节管的位置出现局部超温现象。

海水系统板式热交换器自动正反洗方案研究

研究核电厂板式热交换器正反自动洗切换控制系统,实现板式热交换器压差高时由人工手动反洗向自动反洗的转换;压差高自动反洗模式可以在板式热交换器运行一段时间后产生泥沙淤积导致压差升高的时候及时进行反洗,减少板式热交换器泥沙淤积,降低压差提高热交换效率;定时反洗模式,可以设定固定的时间自动触发反洗命令,始终保持板式热交换器较低的压差水平,由此远程操作阀门的自动切换控制装置,实现快速响应,大幅提高工作效率,且大大节省人力物力,降低安全风险。

复合板固定管板热交换器设计中的几点探讨

复合板固定管板热交换器兼具高强度和耐腐蚀优点,在诸多行业中得到广泛应用。对复合板固定管板热交换器设计中的若干问题,如涉及复合管板相关事项、计算输入的简化及管孔结构的选择等进行了分析和探讨,论证了换热管承受轴向压应力时爆炸复合管板应用的可行性,点明了复合管板与换热管焊接连接拉脱应力计算中材料许用应力的取值误区,给出了SW6软件中壳程复层厚度的简化输入方式,阐明了复合管板与换热管连接方式的选择细节。可为复合板固定管板热交换器的设计提供有益参考。

折流板结构对立式热交换器物理场的影响

目的为分析并比较不同结构的折流板对热交换器温度场、压力场和流场的影响,提高热交换器的换热效果,采用ANSYS FLUENT软件对热交换器进行数值模拟。方法基于某工业园区分布式能源系统,针对系统内的立式热交换器进行数值模拟研究,并根据数值模拟研究结果对热交换器进行结构优化。结果折流板的开口夹角越小,空气出口温度越高,当折流板的开口夹角从180°减小至30°时,空气出口温度提升11.82%,但同时在热交换器出口处空气速度明显升高,导致外筒承受的冲击较大;折流板的间距越小,空气出口温度越高,当折流板的间距从220 mm减小至110 mm,空气出口温度提升14.99%,烟气通过内筒壁面与空气换热接触时间变短,且烟气速度在烟气出口明显上升;折流板的开口面积越小,空气出口温度越高,当折流板外圆直径从2170 mm增大至2770 mm,空气出口温度提升9.22%。结论对立式换热器进行结构优化时,应应适当减小折流板的开口夹角或减小折流板的开口面积,同时减小折流板的间距,使空气能够在热交换器内部进行充分地换热。

内含鼓胀式热交换器的反应缩合釜的振动特性研究

运用solidworks simulation软件模拟计算了内含鼓胀式热交换器的反应缩合釜鼓胀板对的第一阶固有频率、最大应力分布位置,对比加固前和加固后的两种方案,确定加固效果。为此类设备如何高效抵抗振动提供了一种新的思路。

基于生命周期法热交换器生产环节的碳足迹评估研究

为实现“双碳”目标,本文基于生命周期法研究螺旋板热交换器产品生产制造环节碳排放量,通过研究螺旋板热交换器原材料、原材料机械加工、焊接组装、耐压试验,表面处理等制造全过程碳足迹发现某型号螺旋板热交换器生产制造环节总碳排放量为14495.16kgC02e,其中原材料获取碳排放量占总碳排放量的95%,通过对螺旋板热交换器轻质化设计来降低生产制造环节的碳排放量。在机械加工过程中,能源消耗主要是电能,其中焊接过程电能消耗最多,可通过优化焊接工艺来降低制造过程碳排放量。

全焊接金属密封热交换器的疲劳特征探索

运用分析软件对全焊接金属密封热交换器进行了疲劳特性分析,通过特殊的分析思路,验证了此种设备在相应压力循环下是否疲劳,以及最易疲劳的位置处于设备的何处。