固定管板式换热器管束腐蚀失效分析

本文在了解固定管板式换热器的结构和工作原理基础上,利用现代化仪器分析了管束中的腐蚀物成分,分析了其管束腐蚀失效原因,并针对这个问题提出了相应的预防和解决措施。

固定管板式换热器管束腐蚀失效成因分析

发电厂行业作为我国工业的基础,在发电厂生产当中,固定管板式换热器管束腐蚀往往会造成管束换热器无法正常工作,从而影响到发电厂的正常生产。针对化工固定管板式换热器管束腐蚀的形式、材质、腐蚀产物以及工作状况进行分析研究,通过对其腐蚀原理提出相应的防腐蚀措施,进而实现固定管板式换热器管束腐蚀失效,为发电厂的健康发展提供保障。

考虑物性变化及壳体传热的新型板壳式换热器板程流动传热数值模拟

板壳式换热器以优越的换热性能和耐温耐压性在化工生产等领域有着广阔的应用前景。本文采用可实现k⁃ε湍流模型结合增强壁面函数,对一种新型板壳式换热器板程流动与传热特性进行数值模拟研究,讨论了介质物性变化及壳体传热的影响,并与已有实验进行验证。重点分析了不同波纹高度在不同入口流速下的流动传热特性,基于场协同理论揭示了速度场与温度场及压强场协同分布规律。结果表明:流动传热计算不能忽略流体介质物性变化及壳体传热的影响;增大波纹高度流态由曲折流向十字交叉流转变,板间流体分布趋于均匀,换热性能增大;沿沟槽形成连续的涡结构,在触点周围形成具有周期性和中心对称的高剪切涡量集中区,垂直于流动方向场协同呈现周期性变化,波纹高度越高周期性越明显;在波纹核心流域内因流动与热流相似,其协同程度变差。

导流型高温板式换热器的流动与传热特性分析

以一种用于固体氧化物燃料电池(SOFC)热电联产的高温板式换热器为研究对象,通过数值模拟的方法,对其传热特性和阻力性能进行分析,探究波纹倾角的变化对高温板式换热器冷侧流道的流体流动、传热特性的影响,并搭建了粒子图像测速(PIV)实验平台,对其流场分布和流速进行试验,验证了数值模拟结果的正确性和可行性;采用单位压降的换热系数评价换热器的综合性能。结果表明,PIV试验与数值模拟得到的冷侧流道速度矢量分布大致相同,模拟结果与试验结果相比误差在10%以内;当β=70°时,换热器的压降损失最大,当β=30°时,换热器的压降损失较小且换热能力最强。在研究范围内,不同β下的综合性能随着Re的增加而减小,当β=10°时整体的综合性能最好,β=80°时最差,研究结果可为板式换热器工业设计选择提供参考。

竖直多波纹板式换热器内R134a的流动沸腾实验研究

针对竖直多波纹板片内R134a的流动沸腾进行实验研究,采用高速相机捕捉并分析两相流型的衍变规律,分析干度对换热系数、压降的影响。结果表明:板片内部的汽液相于其所处平面沿水平方向存在交替分布特征;随着干度上升,板片左上角部分流域出现相对停滞的液膜区,其面积随着干度的增加而扩大;波纹板片内的主导换热机制由核态沸腾逐渐转变为对流沸腾。当干度x较低时(x<0.4),换热系数随干度的增加缓慢增加;随后换热系数随干度的上升速率加快(0.4<x<0.6),并于x=0.6时达到最大值;高干度时(x>0.7),板片内出现局部干涸现象,换热系数迅速下降。当质量通量相同时,板片的摩擦压降随干度的增加而增加,而饱和压力的上升会使得摩擦压降有所降低,最大降幅为20.4%。

板式换热器板内两相流动分配特性分析及优化

气液两相流体板内均匀流动分配是影响制冷用钎焊板式换热器性能的重要因素。本文通过计算流体力学数值模拟软件对两相制冷剂R410A在人字波和点波板内流动分配特性进行了研究,对比分析了两种板型压力分布、速度分布和液相体积比分布,发现人字波板压力、速度和液相分布相对均匀,板中心速度和液相分布略高于两侧,而点波板呈现进出口近侧流速显著高于远端而液相分布显著低于远端的分布特点。提出了用当量断面平均两相流量偏差和平均液相流量偏差对板内流动分配均匀性进行评价。结果表明:人字波板较点波板,气液两相侧向流动和分配较好,二者平均两相流量偏差分别为14.2%和39.6%,平均液相流量偏差分别为15.6%和41.3%。分析表明圆型点波结构流动方向上存在直通截面,侧向流动弱化,因气液流速差异导致两相过早分离,造成气相短路。能够控制直通截面大小和产生二次涡阶结构的“鱼鳞”点波结构可有效增强侧向扰动,改善点波板的气液两相表面流动和分配均匀性,其平均两相流量偏差和平均液相流量偏差分别为7.6%和8.9%。

管壳式换热器弓形折流板的结构优化

为研究某高温烟气急冷器空气二次冷却系统的流动与传热特性,建立了管壳式换热器简化模型,运用ANSYS软件进行数值模拟,分析了折流板数量、相对缺口高度、折流板间距和换热器进出口管布置方式对换热器性能的影响。结果表明:折流板数量越多,相对缺口高度越小,换热器压降越大,换热系数越大,综合性能指标越小;高温区域折流板间距小、低温区域折流板间距大的换热器比等间距折流板换热器平均换热系数提高了4.3%,平均综合性能指标提高了2.3%;空气出口管布置在热流体进口侧比布置在热流体出口侧平均换热系数提高了6.5%,平均综合性能指标提高了4.3%。

管壳式换热器折流板开孔流场特征及场协同分析

折流板是管壳式换热器最主要的结构之一,但流体介质容易在折流板背风侧产生一个相对静止的“流动死区”,影响换热器壳程的换热效果。因此,本文利用Fluent对换热器壳程折流板进行开孔研究,分析流体流动特征,同时利用场协同分析的方法对其进行了验证分析。结果表明:折流板开孔可有效减小换热器壳程背风区的“流动死区”,达到强化传热的效果。

超高层建筑中板式换热器的性能分析

超高层建筑中板式换热器既用于冬季也用于夏季,对两种工况进行对比分析,通过采集工程实际数据进行计算,拟合努塞尔准则关联式和欧拉准则关联式,并计算综合性能因子,然后将换热器在冬夏两个季节的参数进行对比分析。结果显示:该换热器在冬季的换热性能明显优于夏季,换热系数相差125.08%。努塞尔数一次侧相差89.08%,二次侧相差89.18%;雷诺数一次侧相差730.30%,二次侧相差788.57%;综合性能评价指标一次侧相差201.91%,二次侧相差283.41%。

换热站板式换热器物理清洗法应用实践分析

通过分析常用的两种物理清洗方式对板式换热器传热效率的影响,总结这两种物理清洗方法的应用特点和优化方法,为实际供热运行中板式换热器的清洗工作提供参考。

歧化装置反应进料板式换热器清洗及烧焦实践总结

某歧化装置反应进料板式换热器经过多个周期的运行后,板片两侧结垢,换热效率大大下降,燃料气消耗量异常增加。板式换热器冷端压力降达到设计限值的98%,无法继续提高装置负荷,严重制约了装置的长周期稳定运行。为降低板式换热器压力降、恢复其换热效率,有必要对其进行清洗或烧焦。文中介绍了一种碱洗、漂洗及可控燃烧除焦的处理技术,通过化学清洗除去了歧化装置反应进料换热器内存在的盐类,避免了烧焦和开盖内部检查过程中可能出现的腐蚀风险。烧焦过程中通过通入较低浓度的空气来控制烧焦的强度,实现板式换热器内部除焦。处理后,板式换热器在相同负荷下的冷端压力降由188 kPa下降至45 kPa,热端温差由51.9℃下降至31.0℃,反应加热炉燃料气消耗下降50%以上,降低了装置能耗,消除了装置运行瓶颈。

国产板式换热器在红河制糖公司的应用

详细介绍了国产板式换热器的结构特征和操作优势,并在制糖工艺的不同环节中对其应用进行了总结,同时,还讨论了换热器的拆卸和清洗保养要点。以红河制糖有限公司的实际应用为例,本文深入分析了板式换热器的工作机制和工艺流程。生产实践表明,国产板式换热器在亚法甘蔗糖厂的混汁加热、清汁加热以及蒸发浓缩等关键工艺中表现出良好的适应性和显著的节能效果。在2022/23年榨季中,红河制糖公司的日榨甘蔗能力最大提升了500多t,蒸汽与蔗比下降了2.5%以上,蔗渣打包率提高了1.2%以上。这些成果证实了国产板式换热器在制糖行业中的实用价值和效益,为同行企业提供了可借鉴的技术升级和能效提升路径。

发夹式换热器管板的应力分析与强度评定

应用ANSYS有限元分析软件,考虑压力载荷和温度载荷对管板整体应力分布的影响,采用顺序耦合法对发夹式循环冷却器的热端管板在7种工况下进行有限元应力分析。结果表明:在压力载荷与温度载荷共同作用下,管板最大等效应力为329.9 MPa,位于布管区内换热管与管板连接处。壳程先停工况下管板的最大等效应力值最大值为332.5 MPa,是发夹式循环冷却器管板的最危险工况。在对管板上最大等效应力处进行当量线性化处理,结合分析设计标准进行强度评定,评定结果均合格。

制备工艺对板式换热器用纯钛带材性能的影响

以真空自耗电弧炉三次熔炼的板坯为主要原料,采用不同的制备工艺制备出板式换热器用纯钛带材,测试其各项力学性能:借助万能力学试验机、杯突试验机、金相显微镜等对纯钛带材的抗拉强度、屈服强度、金相组织、杯突值等进行了表征。结果表明,不同的退火制度可以在一定程度上调制带材的力学性能,当选用630℃+8h的退火工艺时,杯突值为11.3mm,晶粒度达到6级及以上。不同的精整工艺对晶粒度及延伸率、板型及杯突值产生了一定的影响。

一种新型板式换热器钛带制备工艺

研究了3种不同轧制工艺参数制备的0.5 mm板式换热器钛带的金相组织、强度、塑性以及表面硬度和杯突值。结果表明:采用方案2,在真空罩式炉中,退火温度630℃,保温10 h,可获得综合性能良好的0.5 mm板式换热器用钛带;采用方案1晶粒尺寸为63.5~89.5μm,发生明显的长大和粗化;方案3晶粒尺寸13.2~18.5μm。

冷冻站装置板式换热器内漏技术改造

冷冻站装置板式换热器因内漏严重且频繁,制约着二甲醚系统的长周期运行,严重时会导致整个二甲醚系统停车检修。结合实际生产,分析板式换热器内漏原因,并从工艺和设备2个方面进行改进。改造后,延长了二甲醚系统的运行周期,同时取得了较好的经济效益。

板式换热器综述及试验性能提升效果研究

影响板式换热器换热的因素很多,主要包括板式换热器的传热系数、容积、材料、水流量、进出口温度、环境温度、热负荷等因素。在板式换热器的设计和应用中,需要考虑这些因素对换热性能的影响来进行合理的设计和控制,以保证其高效、稳定和长寿命的运行。

板式换热器板片制造工艺仿真优化研究

在众多换热设备中,板式换热器是换热性能较好的一种,该设备主要是依靠结构中的换热板片实现换热功能的,该板片在结构上是由多组波纹形状的凸起和凹槽组成,在比邻的两片板片之间的空隙可供换热介质通过,从而达到换热目的。而板片的制造质量对换热器的交换能力起至关重要的作用,本文叙述了换热器板片冲压成形中常见的质量缺陷,并对板片冲压仿真模拟结果进行优化分析。

核电站设备冷却水系统板式换热器运行缺陷分析及维修优化实践

由于板式换热器的优异性能,核电站使用板式换热器进行核岛热量导出。文章结合行业内经验,针对设备冷却水系统板式换热器在日常运维过程中频繁出现的外漏、内漏、堵塞等缺陷,以及板式换热器的历史缺陷进行分析,总结了针对性的维修优化实践方案,为核电站板式换热器的运行和维护提供参考。

单片面积为0.5m2和1.0m2板式换热器分析

板式换热器是工业生产中常用的热交换设备,广泛应用于化工、石油、制药、食品加工等领域。而单片面积为0.5m2和1.0m2的板式换热器是其中常见的两种型号。通过对这两种型号的板式换热器进行深入分析,可以更好地了解它们在热交换效率、适用范围和性能特点等方面的差异和应用情况。本文将深入分析单片面积为0.5m²和1.0m²的板式换热器的特点和优势,探讨其在不同领域中的应用情况以及可能的改进方向。通过对板式换热器的研究和应用,可以不断提升热能利用效率,减少能源消耗,为工业生产和能源系统的可持续发展作出贡献。