化工原理传热单元实验操作的教学改革

化工原理实验操作是化工、制药、生物、环境等类专业的工程性很强的主干课化工原理中不可缺少的重要环节。文章以化工原理中传热单元为例,强调传热实验内容的层次安排,多角度分解传热实验教学步骤,培养学生独立思考问题的能力,提高学生参与传热实验的能动性,通过实验教学优化地安排,进行传热单元教学方案改革。从而提高学生解决实际工程问题的能力。

案例教学在传热单元操作讲授中的应用与启示

培养应用型人才是当代大学教育的主要目标和主要任务。合理的案例教学可将理论教学与实践教学有机结合,有利于应用型人才素质的提高。该篇以化工原理中传热单元操作的讲授为例,采用开篇案例、问题案例和综合案例的方法,以实例分析的形式详细阐述了案例教学的应用。结果显示,案例教学可做到事半功倍,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。

传热单元法和传质单元法的类似

提出了传热与传质单元法间存在类似的概念。据此，不仅可由较易取得的、用于套管换热器传热过程的计算式求得用于填料塔气体吸收操作的有关公式，而且也为这二者间的模拟建立了理论基础。

传热单元操作的基本研究方法

本文通过介绍间壁式换热器中热传导、热对流和工艺计算中的几种基本研究方法,阐述了传热的基本研究方法也是动量和质量传递的基本研究方法,而讨论研究方法的共同性,是把握一个知识体系途径之一。

结合传热单元仿真模型的开发谈建模的基本要求和步骤

在PSSP系统上建立传热单元仿真模型应以提供传热单元培训服务为目的 ,针对性要强 ,满足用户的要求。对模型算法要进行合理的开发。建模时 ,要分析工艺流程 ,绘制工艺流程图 ,收集有关工艺数据 ,进行物料、组分衡算 ,并绘制全局模块流程图。

基于效能-传热单元数的回转式空预器换热性能计算方法

针对回转式空气预热器(空预器)换热效率计算,提出了一种不需要烟风流量热容比修正曲线的近似方法,烟风流量热容比修正曲线在PTC 4.3的空预器效率计算中是必须的,但又是难以得到的。本方法以效能-传热单元数原理为基础,通过分析大量的、涵盖多种煤质和多种容量的锅炉空预器设计参数,得到不同传热单元数下的空预器效能和烟风流量热容比的关系,进而建立了空预器换热效率的计算模型。以某机组的空预器改造为例,采用该模型计算了空预器换热效率,得到的结果较为准确,与设计值和实际情况相符。

化工原理教学中传质对传热教学的启发及运用

通过对比吸收与传热的假设和模型,寻找出它们的共同点,进而借鉴吸收的处理方法,推导出逆流传热中传热单元数和传热单元长度的计算公式,绘制了传热单元数的图形,并提出了定性分析传热操作型问题的基本思路。通过对比建立了传质和传热之间的联系,使它们不再是分散的知识点,这有利于学生对化工原理知识的理解和掌握。

化工传热过程计算方法的分析

通过分析比较化工传热过程计算中的平均温度差法(MTD法)和传热单元数法(NTU法),找出了它们之间的内在联系,结合这两种方法的优点,组合成了一种新的计算方法,应用于化工传热过程的计算,可使计算过程大为简便,同时又可评价换热设备流动型式的合理性。

基于自然循环预冷过程高效低温传热方法的初步研究

提出将自然循环预冷法与低温热管技术有机结合的设想,综合自然循环和低温热管的优点,可以实现连续、快速冷却,保证被冷却物体的温度波动较小,同时具有自反馈功能。详细介绍了基于自然循环预冷及低温热管的高效低温传热单元的设计及初步试验结果。给出了该低温传热单元在微机械(MEMS)电源开发中的应用实例。

两种组合方式对列管式换热器传热能力的影响

利用传热单元（ＮＴＵ）法进行计算，结果表明浸出车间的列管式换热器，串联组合逆流操作优于并联组合逆流操作。因此，在工艺流程的安排上。

液体循环热回收系统性能参数模拟与优化设计

为了降低洁净室全新风空调系统的能耗,基于深圳某生物医药洁净车间的液体循环热回收系统,采用效能-传热单元数法建立盘管数学模型,模拟系统性能参数,并设计正交试验分析因素主次和优方案,最后提出一种加强换热的措施。研究结果表明:水流量在2.5kg/s时,盘管换热量达到峰值。室外温湿度增加,热回收量最大增幅88%,室内温湿度增加,热回收量最大减幅14%。通过正交试验结果表明:影响热回收量的因素主次为水流量、室外温度、室内温度、室外相对湿度、室内相对湿度,优方案为水流量3.5kg/s,室内温度24℃,室内相对湿度50%。加强换热后系统总体节能20kW。

表冷器湿工况传热性能的简化预测方法

基于表面平均温度法和效能-传热单元数法,建立了水冷式表冷器湿工况换热的数学模型。该模型无复杂的模型设置和算法,无需表冷器的几何数据或详细性能数据,只需名义工况参数就能预测其性能;水侧和空气侧对流换热系数从名义显热量导出。根据数学模型,采用Modelica语言建立了表冷器的湿工况仿真模型。采用表冷器实测数据对新模型进行了验证。结果显示,新模型预测的换热器出口温度和换热量与实测值的偏差分别在6%和12%以内,每个工况只需10s左右的计算时间。

单根C/C翅片热管传热分析及优化

基于吸液芯纯导热传热模型,建立热管式辐射器传热单元三维数学模型。使用PHOENICS程序对模型进行求解,得到铜和C/C两种翅片热管稳态运行时的工作特性。与铜翅片相比,C/C翅片整体等温性更好,能够高效地辐射散热;同时可以降低传热单元的质量。若蒸发段壁温较低,增大翅片宽度,传热单元中的热管会遇到声速极限,传热功率受到限制;提高蒸发段壁温,则热管声速极限现象消失。C/C翅片热管传热优化分析结果表明,翅片宽度不宜大于100 mm,厚度以0.6 mm最佳。

一种沉浸式C形管热交换器传热计算研究

对沉浸式C形管热交换器的初始阶段传热机理进行了分析,提出了热力计算的方法,并确定相关计算的传热关联式,编制相关的计算程序,并对影响计算结果的因素进行了讨论。经工程实践证明,有限传热单元法是一种可用于非标热交换器的有效的工程方法。

换热器在石化装置中的智能化应用

换热器在运行过程中,易产生结垢、腐蚀、泄漏、振动和性能下降等问题,会影响换热器甚至整个生产装置的效率、安全和可靠性。主要阐述了适用于石化装置中换热器设备状态监测和故障诊断的智能化方法与系统,详细说明了基于MQTT和OPC协议的两种数据采集方法,以及主成分分析(PCA)、有效度-传热单元数法、对数平均温差法三种用于换热器运行状态分析的算法;介绍了三种基于信息技术的换热器智能化运维系统的应用,实现换热器状态的实时监测,故障诊断和性能优化等功能,以满足石化装置长周期运行生产需要。

液体循环热回收系统性能参数模拟与优化设计

为了降低洁净室全新风空调系统的能耗,基于深圳某生物医药洁净车间的液体循环热回收系统,采用效能-传热单元数法建立盘管数学模型,模拟系统性能参数,并设计正交试验分析因素主次和优方案,最后提出一种加强换热的措施。研究结果表明:水流量在2.5kg/s时,盘管换热量达到峰值。室外温湿度增加,热回收量最大增幅88%,室内温湿度增加,热回收量最大减幅14%。通过正交试验结果表明:影响热回收量的因素主次为水流量、室外温度、室内温度、室外相对湿度、室内相对湿度,优方案为水流量3.5kg/s,室内温度24℃,室内相对湿度50%。加强换热后系统总体节能20kW。

燃料电池热管理仿真模型

根据燃料电池的热特性,对燃料电池汽车散热模块进行仿真计算,同时辅以试验验证,并用试验结果修正仿真模型.在燃料电池汽车散热模块仿真计算过程中采用了2种计算模型即对数平均数法和传热单元数法.用2种计算模型进行计算、分析,得到对数平均数法和传热单元数法都适合于燃料电池运行工况的散热计算.2种方法相比,对数平均数法在冷却液小流量时误差较大,而传热单元数法的适用工况范围广、计算的准确程度高,优于对数平均数法.

接触式烟气-水冷凝换热器的热工计算方法

对接触式烟气-水冷凝换热器的换热效率进行了分析,充分考虑影响换热效率的各种因素,包括喷嘴雾化粒径和换热器高度等,给出了接触式烟气-水冷凝换热器的热工计算方法,并制作了线算图。采用所提出的热工计算方法,对具体示范工程烟气-水冷凝换热器进行了设计,供暖季现场实测数据表明,烟气-水冷凝换热器的换热性能达到了预期目标。

换热系统变工况分析

本文提出了分析系统性能变化的一种新方法,并建立相应的线性数学模型。该方法不仅能分析工况变化时整个换热系统的性能,而且可反映系统内部换热器热量偏差,温度变化及换热器本身的效能。最后以锅炉受热面吹灰为例,将该模型与模拟模型所得结果做比较,说明该方法不仅简单。