螺旋槽纹管在初冷器中应用的试验研究

分别在初冷器模型中应用螺旋槽纹管与光管,对其性能、传热系数和压降进行研究,探讨螺旋槽纹管代替光管在初冷器中应用的优势及可行性。

多轴联动蒸发器管精密螺旋缠绕设备的设计

蒸发器是制冷系统的主要换热装置,一般采用绕管式蒸发器,常由铝管或铜管沿着内胆螺旋缠绕而成。本文针对D型蒸发器管,以机电一体化技术、伺服驱动技术、多轴协同控制技术及机械设计理论为基础,设计了一种智能缠绕设备。该设备具有自动送料、自动螺旋缠绕、无摩擦复合输送等功能。其中自动送料方案的设计中包含纠偏组件结构、牵拉组件结构、剪切结构、压D型结构的设计,缠绕运动设计中包含缠绕平台和高效转模的设计。为实现实时变速铜蒸发器管无摩擦复合输送,研究了铜蒸发器管的输送速度控制。该设备有利于D型蒸发器管的推广应用。

冷却机结构研发及性能分析

依据对流换热的场协同原理,研发了提升余热源品位的双螺旋式冷却机和立式冷却机的结构。并以唐钢烧结环冷机设计参数为基础,选取三个计算工况,进行了高效冷却机与环冷机性能对比分析。结果表明,在工况Ⅱ条件下,烧结立冷机和旋冷机高温回收段温度分别达到520℃和444℃,显热提取率分别达89.6%和80.63%,相比环冷机明显提高。

新型纵向流油冷却器传热性能及压降的试验研究

对两种不同角度的螺纹翅片管,分别在螺旋折流板及新型壳程挡板支撑下的3种结构的油冷却器进行了传热与阻力性能试验,结果表明,翅片角为5°的螺纹翅片管的传热性能比翅片角为13.5°的螺纹翅片管提高10%～30%,而流动阻力相差很小。对于同角度的螺纹翅片管油冷却器,新型阻流片壳程挡板虽然传热效果不及螺旋折流板,但是其壳程压降较螺旋折流板降低30%～40%,且单位压降下的热交换量提高10%～40%,这种结构对于大流量、长径比大且对壳程压降要求较高的油冷却器有一定的研究意义。

不锈钢螺旋板式浓硫酸冷却器的阳极保护

根据欧姆定律和克希荷夫定律推导了在螺旋板式冷却器中沿宽度方向电位梯度的变化与螺旋板表面电流密度关系的微分方程式 ,进而得出沿螺旋板宽度方向的电位分布方程 ,并通过模拟试验予以验证 .依此设计制造的一台阳极保护螺旋板式浓硫酸冷却器 ,经工业应用试验 。

螺旋槽管槽深对定子水冷器传热与阻力特性的影响

螺旋槽管与折流栅组合的高效水冷器的传热和阻力特性与其管、壳程的结构因素密切相关,本文就螺旋槽管槽深对水冷器管、壳程传热与阻力特性的影响进行了实验研究.结果表明:壳程流速变化对水冷器传热系数的影响更加明显,即壳侧热阻相对较大,强化传热应以强化壳侧换热为主要目标;螺旋槽管槽深对水冷器传热系数的影响很大,应在实际工程设计中确保实际槽深符合设计要求;槽深越深,管壳程阻力也相应增加,即传热的强化是以阻力增加为代价.根据实验结果还得到了不同结构水冷器的管、壳程换热与阻力计算关联式.

立式水冷器螺旋齿管自动清洗技术

我国立式水冷器普遍低效的根本原因是水垢。依据冷却水流速低、落差大、可以利用的位能充裕的特点 ,研制成功塑料螺旋齿管自动清洗技术。其原理是以冷凝管与内管之间的螺旋流道替代管内截面形成成倍加速的螺旋线流动 ,使螺旋齿管获得较强的自转力矩。通过理论分析和不同结构参数的螺旋齿管的对比试验 ,得到的结果是 :自转力矩与冷却水流量二次方成正比 ;较大的内管直径、较小的螺旋角有利于力矩强化 ;与纽带相比 ,自转力矩增大 141%,可以在 0 .4m/s左右的流速下可靠自转 ,污垢清洗能力更强 ,传热系数提高 5 0 %;制造简单 ,具有较高的工程应用价值。

螺旋扭曲膨胀管油冷却器壳程传热及压降性能试验研究

通过搭建试验测试平台测试了螺旋扭曲膨胀管油冷却器壳侧传热及压降性能，并与传统的折流板式油冷却器进行了性能对比。结果表明，螺旋扭曲膨胀管油冷却器传热和压降性能都优于传统折流板油冷却器；在相同的压降下，螺旋扭曲膨胀管油冷却器的壳程传热系数是传统折流板式油冷却器的2～3倍，综合性能有明显的优越性。根据试验结果拟合出了螺旋扭曲膨胀管油冷却器壳程传热系数和压降与壳程流速的关系式，为后续螺旋扭曲膨胀管油冷却器的推广应用提供参考。

一种特殊的液液热交换设备——螺旋板热虹吸式重油冷却器

螺旋板热吸虹式重油冷却器是一种与热管的工作原理相同，可控制壁面温度的新型换热器。它克服了普通间壁式冷油器因壁面温度低而形成粘油绝热层，冷却效果差的缺点，又比热管式换热器的结构更适合于容积流量较小的液液热交换场合。

发电机空冷器传热与阻力特性研究

随着空冷汽轮发电机容量的增大,发电机内各部件的发热量也随之增加,空冷技术的重要性日益突出。但我国的空冷技术与国外相比还有一定差距,因此,利用循环风洞对几个特定结构参数的翅片式空冷器进行了模化试验研究,获得了空气侧传热与阻力特性的准则关系式,就试件结构参数对传热及阻力特性的影响机理做了详细的分析。试验结果不但为国产空冷器的性能与结构优化提供了计算方法,而且为空冷器制造企业实现自主研发提供了可靠的依据。

矿用螺旋盘管式空冷器的一种简单设计方法

针对煤矿采煤工作面高温高湿环境,拟采用一种简单的设计计算方法为矿井制冷冷水机组末端设计一种合适的空冷器以满足矿井的降温除湿要求,综合各方面因素,选择螺旋盘管式空冷器进行设计;通过校核验证,设计的空冷器能够满足降温除湿要求,且设计误差范围为0.16%。

螺旋翅片-槽管式EGR冷却器流体换热性能分析

针对螺旋槽管式废气再循环系统(EGR)冷却器强化换热引起流动阻力增大的问题,通过计算流体力学(CFD)仿真计算及试验探究螺旋槽管式EGR冷却器流体换热性能后,提出螺旋翅片与螺旋槽管配合的新型EGR冷却器.通过CFD法将优化结构与光管、螺旋槽管、螺旋翅片-光管式冷却器进行对比,对螺旋翅片的高、长及螺距于流动换热的影响进行仿真预测.结果表明:螺旋槽管式EGR仿真与试验结果对比显示换热系数最大偏差3.9%,压降值最大偏差6.8%,在工程应用接受范围内,保证了分析方法的可靠性.螺旋翅片-槽管式EGR冷却器相比螺旋槽管式能增强换热并减小流阻,翅片形成螺旋流与螺旋槽形成螺旋流相似,能减小流阻近20%,翅片产生的螺旋流使螺旋槽处扰流效果增强,较螺旋槽管式冷却器出口温度最大下降4.5%;螺旋翅片总长增大半个螺距长度,出口温度最大降幅达6.2%,螺距长度按160mm均分,每减少一个螺距,对应流阻降幅达10%,翅片高度对性能影响不大,适当减小尺寸可减少加工材料,节约成本.

螺旋隔板压缩空气干燥装置冷却器设计

文章探讨了三维翅片管螺旋隔板换热器的传热性能,针对YR型余热再生压缩空气干燥装置的工艺需求,设计了一种三维翅片管高效的中间冷却器并在某制药厂应用。运行结果表明其总传热系数可达到560~680 W/m2.K-1,比传统冷却器提高了1.15~1.26倍,换热面积缩小了53%。如在YR型余热再生压缩空气干燥装置系统中推广应用,可带来巨大的经济效益和节能效益。

乙炔清净系统节能技术改造

介绍了唐山三友氯碱有限责任公司40万t/a PVC乙炔清净系统节能技术改造方案:增加1台螺旋板换热器,将冷却塔冷却器由列管式换热器更换为螺旋板换热器。该方案实施后,每年节电180 000 kW·h,节水60 000 m3,产生的经济效益约20.3万元。

从传热学的理论视角,看循环流化床锅炉冷渣器的发展方向

本文应用经典的传热学理论对各种冷渣器内的传热进行了分析和计算,认为冷渣器内空气与高温炉渣颗粒之间的对流换热系数,对冷渣器的结构设计具有决定性的作用。文章指出:高温炉渣颗粒流态化逆流空气冷却,有利于结构紧凑化设计,被加热的空气携带细渣颗拉返回循环流化床锅炉的炉膛内,有利于锅炉燃烧的稳定,有利于热效率的进一步提高;靠重力使高温炉渣颗粒流态化和靠共振控制均匀排渣的风、水冷设计,可以使冷渣器的结构走向紧凑型、节能型,简单型,应当是当前循环流化床锅炉冷渣器的理想的发展方向。

新型绕管式多相流冷却器管板及封头组件结构应力特性研究

针对典型新型绕管式多相流冷却器管板及封头组件在使用工况条件下,采用极限载荷与有限元结构应力应变分析计算方法,对其结构应力应变进行分析计算,并依据JB 4732等压力容器设计制造标准规范,对其结构设计安全性和合理性进行评价,为企业完善设计规范、提高产品的设计质量和设计效率、降低设计生产制造成本打下了良好基础。

钢质内螺旋外棘齿管传热与流阻特性研究及其应用

针对火电厂换热器无铜化的需求,研制并加工出一种钢材质一体化新型双侧强化传热管——内螺旋外棘齿管,介绍了该管的几何结构和强化传热机理。利用通用单管传热与流阻特性试验装置,对5根不同结构参数的内螺旋外棘齿管进行了换热特性和流体动力学特性试验研究。研究发现,所有内螺旋外棘齿管管内对流换热系数比光管提高了56%-189%,同时沿程阻力系数增加37%-330%。依据实验结果,将内螺旋外棘齿管应用到了某电厂的油冷却器,经过现场运行测试,总传热系数比用光滑铜管提高21%-45%。所做试验结果均表明:钢质内螺旋外棘齿管为有效解决我国电厂换热器无铜化课题提供了一种新的选择。

螺旋内插件强化传热换热器的性能对比分析

介绍了某船用柴油机配套淡水冷却器的改进设计,对光管及两种不同型式的内插件进行了热工性能对比试验,得出了各种型式换热器的换热系数曲线和阻力曲线,并证明新型螺旋内插件在相同换热器体积下可大幅提高换热效率,解决了原有淡水冷却器体积大造价高的难题。为该淡水冷却器的改进设计开辟了新的发展方向。

CO_2内螺旋管式气体冷却器换热特性仿真研究

建立了一种应用于CO_2热泵热水机的内螺旋管式气体冷却器(逆流型)的换热特性稳态仿真模型,且与实验数据吻合较好。在仿真模型基础上,分析气体冷却器内部流体温度沿管长分布情况,研究结构参数和水侧进口温度对气体冷却器换热性能的影响,研究结果表明:由于CO_2侧出口温度不会低于水侧进口温度,因此换热量受水侧进口温度限制,当气体冷却器换热面积增加到一定程度时,换热量增加幅度放缓并逐渐接近其上限值;随着水侧进口温度的增加,水侧与CO_2侧的对数平均温差和换热量降低,水侧出口温度增加幅度越来越小。

钛制螺旋管换热器的开发设计与研制

哈锅为上海宝钢开发设计、并研制成功的氧化液预冷器,是一台结构全新、而又紧凑合理的卧式钛制螺旋管换热器。 该设备传热系数大、污垢热阻小,适合处理粘度较大或含固体颗粒的腐蚀性介质,宜用于流量较小或所需传热面积较小的工况,是一种高效换热器。 氧化液预冷器在结构设计上既新颖又富独创性,换热元件用国产钛材制成,是一台填补国内行业空白的新产品。