压缩机级间管壳式换热器设计与软件开发

管壳式换热器在各工业领域应用广泛,但其壳侧结构较为复杂,其传热与流动状态难以预测,且设计过程涉及大量的计算、图表及标准规范,导致设计周期长、费时费力。研究针对压缩机级间管壳式换热器进行了详细合理的设计与热工计算,确定了管壳式换热器热负荷、换热面积、传热系数等结构与热力参数;并基于MATLAB技术开发了压缩机级间冷却器的设计与校核软件,提高了设计人员的工作效率与换热器设计精度;最后针对一种工程案例,完成了对压缩机级间冷却器的设计计算。

U形污水换热管中颗粒污垢沉积特性研究

分析了不同污水流速、污水黏度、颗粒浓度及颗粒粒径下颗粒污垢在换热壁面上的沉积、剥蚀及热阻的变化情况。结果表明:污水的流速、黏度及颗粒的浓度对颗粒污垢的沉积情况影响较大,在其他参数不变的情况下,当流速由0.5 m/s增大到1.5 m/s时,沉积速率增大了2.3倍,剥蚀达到稳定的时间缩短为原来的1/6,污垢热阻减小56%;当污水的黏度由0.0010 Pa·s增大到0.0030 Pa·s时,剥蚀达到稳定的时间延长1.27倍,污垢热阻增大1.25倍;当颗粒浓度由400 mg/L增大到800 mg/L时,剥蚀达到稳定的时间增加约1倍,污垢热阻增大约1倍;颗粒粒径对污垢沉积特性的影响较小,当颗粒粒径由1μm增大到40μm时,沉积速率仅增大14%,污垢热阻仅增加12.8%。研究结果可供污水换热器设计、运行及除垢参考。

核电非能动安全壳冷却系统分离式热管上升管结构优化

对应用于核电安全壳非能动冷却系统的分离式热管上升管进行结构优化,探讨同时改变上升管夹角和管径比(分支管与主管管径之比)或单独改变管径比两种方案对管内流动阻力损失的影响。结果表明:上升管夹角越小,管内阻力损失越少,夹角为20°时管内阻力损失降低了7.48%;两种优化方案中管径比分别为1∶1.55和1∶1.95的上升管阻力损失比改进前的小,管径比的不同对减少阻力损失的影响较大,最大降低了89.09%。

直接式污水源热泵蒸发器、冷凝器污垢生长测试研究

直接式污水源热泵是用污水作冷热源直接进入热泵机组蒸发器、冷凝器进行换热的系统形式,相对于使用中间换热器的间接式污水源热泵来说,减少了换热损失,但其污垢的生长严重影响了机组的性能.以西安某污水处理厂直接式污水源热泵为研究对象,该系统以城镇二级出水为冷热源,在机组换热器清理维护后对其进行了供暖、供冷两个工况的连续测试.结果表明由于流动形式和温度条件的不同,蒸发器和冷凝器内污垢的生长规律有所不同,作者测试计算得到了二者传热系数随着污垢生长的衰减特性,拟合出了污垢的生长预测模型,可为污水源热泵系统的设计和应用提供参考.

污水换热器内污垢生长特性实验研究

介绍了污垢生长监测方法,并以哈尔滨望江宾馆和北京悦都酒店为测试对象,对换热器内污垢生长作了实时监测,得出了污垢热阻随时间的变化规律、污垢的平衡厚度和换热器热阻与流速的关系以及换热器结垢前后总传热系数的比。

不同波纹比例新型板式换热器的传热、阻力特性及分析

通过三维CFD数值模拟软件ANSYS-CFX模拟优化4种波纹板式换热器,计算区域为1-1程的三流道板式换热器包括进出口段和倒流区段。数值计算结果表明,Φ=60°的新型板式换热器比Φ=60°的人字形板式换热器的努塞尔数高约15%,摩擦阻力系数低约10%,综合性能提高约20%,其中波纹比例系数为3∶1的板片的综合性能最优。

污垢对污水源热泵系统性能影响

为保证寒冷环境下污水生物处理顺利进行,根据哈尔滨某制药厂的实际情况,提出以处理后污水为热源的污水源热泵系统,用以加热原生污水.而污垢问题是污水源热泵设计和推广使用的难点和重点.讨论污垢与换热的理论关系,并详细模拟污垢热阻变化对该污水源热泵系统性能的影响.模拟和分析结果表明,换热器的淋激式结构适合污水环境,污垢对换热的影响不仅与污垢热阻有关,还与传热系数的大小有关.污垢热阻增加,系统能效比减小,制冷剂质量流量减少,冷凝器侧污水出口温度降低,当该温度低于30℃时应考虑除垢.污垢热阻从0增加到5.28×10-4m2.K/W,压缩机输入功率增大18.02%.污垢热阻越小,制冷剂就可以以越低的平均温度提升污水温度.

污水换热器性能测试与分析

对污水源热泵系统中污水换热器进行了现场测试,依据测试数据分析污水换热器换热量、传热系数的衰减规律。依据测试数据和理论计算分析了污水换热器内污水侧对流换热热阻和污垢热阻的变化规律,以及各热阻在总热阻中的所占比例。结果表明:洁净的污水换热器投入运行225h后,实际换热量为初始值的43.8%;实际传热系数为440W/(m2.℃),为初始值的46.3%;污水侧对流换热热阻占总热阻的60%,污垢热阻占总热阻的20%。提高污水换热器换热效率,保持污水换热器换热量的稳定应从降低污水侧对流换热热阻着手。

沉浸式污水源热泵系统夏季变工况性能实验研究

介绍了污水源热泵实验台的实验装置、测点布置和测试原理,并对不同工况下系统性能及沉浸式污水换热器阻力进行了测试。测试结果表明,当污水温度升高时,热泵系统的制冷量及COP随之降低,对普通热泵机组来说,为保证热泵系统的正常运行,系统污水温度有一个最高的限制要求。当污水流量增加,热泵系统制冷量也随之增加,当流量增加到一定值时,流量的变化对系统性能的影响降低。

污水源热泵系统中换热器污垢热阻的实验研究

以换热器中常见的污泥类颗粒污垢为研究对象,通过工程实例进行热阻实验,监测此类污垢在换热管内的生长情况,并建立热阻预测模型。对得到的实验数据进行分析,拟合出了适用于工程实际的污水换热器污垢曲线,对工程设计及污水源热泵系统的控制、运行都有指导意义。

新型载冷剂与乙二醇水溶液在制冷系统中的水力特性和传热性能对比分析

本文将一种新型载冷剂(SH-4)和乙二醇水溶液进行对比分析,比较四种温度下两种载冷剂的水力特性和传热性能。计算结果表明在相同流量下,温度分别为0℃、-10℃、-20℃和-30℃时:SH-4载冷剂的摩擦阻力损失较乙二醇水溶液(质量浓度不同)平均小0.9%、-2.0%、1.5%和5.8%;换热量较乙二醇水溶液大4.4%、6.8%、4.2%和4.4%。

直管与波节管换热器热应力及阻力特性对比实验研究

为了研究波节管换热器的热应力和阻力特性,对具有相同管长和传热面积的波节管换热器和直管换热器进行了对比实验,分析了不同温差下的轴向应力和不同雷诺数下的管程、壳程的阻力损失。结果发现:与直管换热器相比,波节管换热器具有很好的轴向热补偿性能,在相同的实验条件下,其轴向作用力和轴向热应力均比较小,适合应用于大传热温差场合;波节管换热器的阻力损失高于直管换热器,但在低雷诺数时阻力损失相差不大,且具有较高的传热系数。

房间空调换热器阻力对室内机风道系统的影响

建立了由贯流风机和换热器组成的空调室内机的三维模型,并对换热器结构和布置方式相同而阻力损失系数不同的4种形式的模型进行了数值计算,根据计算结果分析了当换热器阻力改变时,室内机风道系统流场存在的差异以及流量的变化情况,探讨了换热器阻力对贯流风机吸入口侧的影响。

船用板式换热器混合板片热力性能实验研究

以人字形板式换热器板片为研究对象,测试单相流体在三种不同组合方式的板式换热器中的换热特性和阻力特性并对此进行比较,得出三种组合方式的优劣。实验结果表明:随着波纹角度的增加,板式换热器的阻力特性不断升高,换热性能则先增加再逐渐下降。综合板式换热器流动换热特性随流速的变化规律,小波纹倾角模型换热效果最差,但其压损最小;大波纹倾角模型换热效果最好,同时压力损失最大;混合板片模型换热效果和压降都介于小波纹倾角模型和大波纹倾角模型中间。

新型组合式3D高效预热系统在熔铝炉上的节能示范研究

高温空气燃烧技术中所使用的传统蓄热室存在排烟温度高、阻力大等问题。三维变空间高效换热器是一种高效的换热设备,由于工作温度的局限性,不能直接应用于高温空气燃烧技术的节能降耗。针对这些问题提出一种新型组合式3D高效预热系统,解决传统蓄热室存在排烟温度高、阻力大等问题,克服三维变空间高效换热器应用的局限性,实现高温空气燃烧技术进一步的节能降耗。首先,对3D高效预热系统特点进行介绍,分析二者联合应用于高温空气燃烧技术的可行性。其次,应用3D高效预热系统对某公司一台熔铝炉进行技术改造,并进行实际运行测试和考核分析。结果表明,3D高效预热系统可有效降低系统阻力和排烟温度,减少引风机功耗25%,降低成铝天然气消耗10 Nm^(3)/t,节约天然气成本可达58.5万元/年,经济效益显著。

回收污水热能中换热器污垢性能的实验研究

采用传热量测量法测定了不锈钢和铜管两种换热器在不同污水水域温度下的结垢热阻,研究了这两种换热器的污垢热阻随着时间和水域温度的变化规律,并测得污水换热器中污垢的主要成分是微生物垢。

通风余热回收换热器的实验研究

本文提出了一种自行加工设计的用于空调余热回收的通风换热器,并对该换热器的性能进行了实验研究。在大量实验结果的基础上,得出了该换热器的换热性能和流动阻力情况,结果表明,该换热器具有换热效果好,阻力小的特点,说明其在实际应用中是可行的,也是有效的,是值得推广的空调节能技术。

住宅用通风换热器的研究

提出了一种自行加工设计的用于空调余热回收的通风换热器,并对该换热器的性能进行了实验研究。结果表明,该换热器具有换热效果好,阻力小的特点,说明其在实际应用中是可行的,也是有效的,是值得推广的空调节能技术。

污水换热器污垢热阻特性研究

通过实验方法测定了不锈钢、铜两种材质的螺旋管换热器在不同污水水浴温度下的污垢热阻随时间的变化规律,在污水条件下,铜制螺旋管换热器具有更好的传热特性。采用质量分析法和X射线衍射分析,得出污垢以微生物垢为主。

太阳能斯特林机热交换器动态流阻损失数值分析

建立了太阳能斯特林机热交换器流阻损失方程,确定了其内工质流速和质量流率与转角的内在联系,开展了热交换器动态流阻损失数值计算,得到了回热器、加热器和冷却器动态流阻损失特性及其与热交换器参数的关系.研究表明:回热器、冷却器、加热器流阻功率损失比例分别为65.5%,19%和15.5%.回热器内流阻损失随丝网目数的增加而增大,随丝网孔隙率的增加而减小;冷却器内正、反向流阻损失峰值分别出现在转角100°和270°附近,且反向峰值更大;加热器内流阻损失曲线在横轴两侧不对称,正、反向峰值分别在转角144°和300°位置取得,且正向峰值大于反向峰值;同时在加热器和冷却器中,管径对流阻损失的影响均更显著.