发动机内可逆变温换热循环的研究

基于发动机热力循环变温吸热和放热的特点,建立了内可逆变温换热循环的有限时间热力学模型,推导出性能的计算式,以及循环功率与热效率的制约关系,并给出了性能优化的条件.应用这些优化条件,可以确定发动机的工作参数,从而获得最优性能.模型考虑了发动机实际循环工质吸、放热过程温度变化的因素,比现有的等温换热循环有限时间热力学模型更接近实际循环,模拟精度更高.模型适用于各种发动机的热力循环.

换热循环泵节能优化控制策略方案分析

本文介绍了在某酒店生活热水系统节能改造项目中,通过详细的现场测试,提出两种换热循环泵节能优化控制策略,并基于数据计算和模拟分析,提出了换热循环泵节能控制改造具体建议的成功经验,为同类型系统节能改造提供了典型的工程案例。

层状热储大体积单井循环换热循环动力设备扬程模拟计算

本文以国内外现有裂隙热储和层状热储循环换热模型为基础,提出一种适用于河北平原馆陶组层状热储非稳定隔水层空间大体积单井循环换热取热不取水技术。该技术利用封隔器将热储段以隔水层为界分为上下两层,中间下入保温管,下抽上灌,顶端为井下换热器,以软水为换热介质,通过换热器换取地热流体中热量,达到取热不取水的目的。以河北东部平原地热井为例,按照黄金分割比例配置保温管外径,根据管材结构、流体流速、黏性系数、运动黏度等确定雷诺数,绘制莫迪图,划分流体状态,选择沿程阻力系数经验公式,模拟地热流体沿程水头损失、局部水头损失、水头提升值和动能水头,确定循环动力设备扬程。同时发现,局部水头损失为沿程阻力水头损失的0.23%~0.44%,水头损失以沿程阻力水头损失为主;当循环流量分别为30 m^(3)/h和50 m^(3)/h时,扬程分别为121.631 m和168.191 m。

纳米流体地热循环换热实验研究

提升换热介质的换热性能是高效开采地热资源的有效手段之一。添加纳米级金属氧化物可有效提升流体的换热能力,而纳米颗粒种类、质量分数、粒径、分散剂质量分数等物性参数以及流速对纳米流体换热性能具有重要影响。采用球形纳米CuO和Al_(2)O_(3)(粒径20~50 nm)作为换热介质,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为分散剂配制纳米流体,利用自主搭建的纳米流体基础换热实验装置进行室内换热实验,优选纳米流体参数。此外,通过自主搭建循环流动换热实验装置,以湖北英山某水热型地热井中地热水作为热源,讨论了在现场实际热源边界条件下,流速对纳米流体和去离子水的换热性能影响规律。结果表明:(1)CuO纳米流体换热性能优于Al_(2)O_(3)纳米流体;(2)纳米流体的换热性能与纳米颗粒质量分数呈负相关关系,CuO质量分数为1%时纳米流体升温效率最高,在150 s内温度可由25℃上升到79.2℃,同时间内比去离子水高4.1℃,同时,随着纳米颗粒质量分数的增加,纳米流体与热源界面的润湿性减小;(3)纳米流体换热性能随着纳米颗粒粒径增加呈现先增加后减小的趋势,在纳米颗粒粒径为40 nm时纳米流体换热性能最佳;(4)纳米流体的换热性能与分散剂质量分数呈负相关关系,当分散剂质量分数为1%时换热性能最佳;(5)层流状态下纳米流体的换热性能与流速呈负相关关系;在湍流状态下纳米颗粒运动状态逐渐剧烈,有利于纳米流体传热。研究成果可为纳米流体应用于地热换热从而提升地热系统的换热效率提供依据,并为纳米流体参数以及流速参数的选择提供理论依据。

Unipol聚丙烯工艺循环气换热器热效率提升应用

文章介绍了Grace公司的Unipol气相法工艺技术反应器循环气换热器热效率提升应用情况。循环气换热器用于反应器热量移除,长期使用换热器会发生结垢而造成热效率下降影响生产负荷,试验装置使用国内首创酸洗系统在装置不停车、不降低生产负荷的情况下实现循环气换热器在线酸洗,酸洗过程中反应器运行稳定、操作便捷,酸洗后换热效率可提升35%以上,该系统对换热器的长期运行具有很好的推广价值。

浆态床费托合成装置循环换热分离系统工艺优化

针对浆态床费托合成装置循环换热分离系统在日常操作中出现重质油带水、轻质油气夹带重质油的问题,对循环换热分离系统工艺流程及其关联的上下游工艺流程进行了分析,开展工艺流程模拟,研究循环换热分离器不同工艺条件对分离系统的影响趋势。结果表明:在不同的工艺条件下,循环换热分离器出口的操作条件应控制在水的露点温度以上,才能使重质油中的水含量明显减少;当循环换热分离器温度降低时,则反应器产蒸汽量升高、空冷器负荷降低;当高温油气的压力升高,水的露点温度则升高,但对反应器控温除氧水副产蒸汽量、空冷器负荷影响则较小;随着高温油气中重质油含量增高,水的露点温度亦升高。

供热系统换热站循环泵选型及常见故障分析

换热站中包括换热器,循环水泵,除污器、水箱、补水泵等设施。其中比较耗电的就是循环水泵。而如今面临的最大问题就是对循环水泵进行选择。所以,对循环水泵具体的运行情况,我们要明确掌握及认识,尤其是换热站中,各个设备的运行情况及阻力的分布情况。在选型时要结合水泵的具体运行情况来进行。从而实现电耗的降低,实现节能的目标。目前经济的不断增长、在冬季,港区用户对供暖的要求很高。而同时换热站也正转向智能化建设发展。以往的换热站对温度的控制都是通过人为操作来进行,其滞后性、高费用及资源的浪费是这种调节方式的普遍性缺点。通过运用上下位机实时监测换热站控制系统的温度,液位及水压等数值,已达到换热站自动化控制的落实。

单井循环地下换热系统健康运行的研究

单井循环地下换热系统的热源井现阶段共有三种:循环单井、抽灌同井和填砾抽灌同井。数值计算表明,渗透系数是传统回灌井和抽灌同井回灌难易程度的决定因素,填砾抽灌同井显著降低了灌压,循环单井没有回灌困难的问题。单井循环地下换热系统运行时会产生热贯通问题,尤其是填砾抽灌同井和循环单井。抽灌同井运行时的季节性储能很大程度地减轻了对含水层作为热源(汇)的依赖,而让其作为一种蓄热的载体。回灌问题、热贯通问题和季节性储能问题是单井循环地下换热系统能否长期健康稳定运行的关键影响因素。

Stokes-Darcy流耦合的单井循环换热地能采集井热物性研究

建立单井循环换热地能采集井的Stokes-Darcy流耦合数学模型,利用该数学模型分析实际工程的温度场分布及热物性对换热效果的影响。结果表明:Stokes-Darcy流耦合模型是准确分析单井循环换热地能采集系统的一种有效方法,该方法与传统方法相比具有较高的精度,可为科学利用地热资源提供重要依据。

多流场耦合的单井循环换热地能采集井物理场分析

作为同井回灌水源热泵的一种形式,单井循环换热地能采集井非达西效应时渗流场的研究对高效地利用浅层地热能亦具有重要意义。建立Stokes-Forchheimer-Darcy流多流场耦合的流场-温度场数学模型,利用该模型分析算例的物理场,包括温度场及水动力场时空变化规律、出水温度随时间的变化规律。其结果为今后进一步研究单井循环换热地能采集井奠定理论基础,也为有效利用单井循环换热地能采集系统提供科学依据。说明开发利用同井回灌水源热泵对于节约能源、降低碳排放、提高同井回灌水源热泵的工作效率具有重要价值。

国产循环换热分离器在大型煤制油装置的应用

循环换热分离器整合了高效换热与分离技术,解决了大型煤制油化工装置设备多、占地面积大、管线复杂及投资高的问题。以国家能源集团宁夏煤业有限责任公司400万t/a煤炭间接液化项目油品合成装置费托合成单元为例,介绍了国产循环换热分离器的设计参数、选材、结构及应用效果。工业应用结果表明,该设备具有结构紧凑、布置空间小、设备投资低、传热效率高及压降低等特点。

气-固循环流化床换热器的传热性能与压降

为强化气相换热,将流化床换热防垢节能技术和气相换热过程相结合,设计并构建了一套气-固循环流化床换热装置。以空气和玻璃珠颗粒作为工质,利用热电阻和差压传感器,系统地考察了颗粒加入量、空气流量和热通量等操作参数对于其传热性能和压降的影响。研究结果表明,玻璃珠颗粒的加入可以明显地强化气相的传热。实验范围内,最大的传热增强因子为33.4%,所对应的操作参数为ε=1.5%,Vg=19.78 m3·h^(-1)和q=1 kW·m^(-2),相应的压降比率不超过2.5%。传热增强因子随颗粒加入量和空气流量的增加呈现出波动的趋势。空气流量较低时,传热增强因子随着热通量的增加而增大;随着空气流量的增加,热通量对传热增强因子的影响减小。构建了操作参数对传热性能和压降影响的三维图,以利于选择适宜的操作参数范围。研究结果有利于流化床换热防垢节能技术在气相换热过程中的应用。

气液固循环流化床换热器中预分布器结构的优化

In this study, two types of pre-distributors (nonuniform-pores and dual-baffle)for the combined solids-liquid distributor in gas-liquid-solid circulating fluidized bed heat exchanger, were designed and the characteristics of particles distribution was compared. In the experiments, the sampling method was used to measure local solids flux and a U shape pipe was used to measure static pressure drop in the lower pipe box.The effects of different superficial liquid velocities and liquid viscosities on the parameters mentioned above were investigated.The degree of distribution of local solids flux in exchanger pipe was evaluated by the non-uniformity function.The results showed that the two types of pre-distributors were both suitable for gas-liquid-solid circulating fluidized bed heat exchanger at a lower static pressure drop in the lower pipe box.Compared with the nonuniform-pores pre-distributor, the dual-baffle pre-distributor showed better performance.

单井循环地下换热系统及其应用前景

本文给出了单井循环地下换热系统的型式。单井循环地下换热系统的热源井现阶段共有三种:循环单井、抽灌同井和填砾抽灌同井。分析了单井循环地下换热系统的特点和它们之间的区别,综述了单井循环地下换热系统在国内外的应用现状。认为单井循环地下换热系统会有广阔的应用前景,但应用中应关注:回灌问题、热贯通问题和季节性储能问题。

液固循环流化床换热器管束的固含率

在二维中试循环流化床中使用组合式固液分布器进行实验,考察下管箱表观液速,主分布器内径、主分布器下插深度,颗粒加入量和粒径对径向管束固含率的影响.结果表明:固含率随主分布器内径、颗粒加入量和下管箱表观液速的增加而增大,随粒径的增大而减小,随主分布器下插深度几乎没有变化;固含率不均匀度随颗粒粒径的增大而增大,随下管箱表观液速、颗粒加入量,主分布器下插深度增加而减小,但达到一定深度后,不均匀度不再随之减小,随主分布器内径几乎没有变化.在综合考虑各影响因素的基础上,提出计算固含率的经验公式,并用实验数据拟合了公式中的参数.

百万吨煤制油项目循环换热分离器运行问题及解决措施

总结并分析了百万吨煤制油项目循环换热分离器先后出现的分离内件堵塞、热侧整体压差大等问题及原因,提出了采用"进口单囊波纹板"结构、"进口单囊波纹板+粗孔丝网"结构、"国产波纹板+筛孔板"结构的3种改造方案,并优化了工艺操作参数。运行经验证明,采用"国产波纹板+筛孔板"结构改造后的分离器运行效果最佳,能够满足费托合成装置满负荷安稳运行需求。

分馏塔顶循环油换热器管束失效原因分析

文章对催化裂化装置分馏塔顶循环油换热器管束腐蚀穿孔原因进行了详细分析,指出换热器管外壁的腐蚀主要是H_2S-HCl-NH-3-H_2O型的全面腐蚀,管内壁主要是氯离子及氧的去极化引起的点蚀。腐蚀穿孔是由管外壁开始,并向管内壁发展,而管内壁的点蚀则加速了换热器管束的腐蚀穿孔。通过对换热器管束进行消除应力处理、采用相关“工艺防腐蚀”措施以及选用合适的耐蚀材料使腐蚀问题得到解决。

首台国产化煤制油装置循环换热分离器研制

循环换热分离器是煤制油装置费托合成单元核心设备之一,上海蓝滨石化设备有限责任公司通过整合大型煤制油装置高效换热与分离技术,进行了循环换热分离器的国产化技术攻关,完成了首台国产化循环换热分离器的研制与开发,实现了在世界单套规模最大煤制油装置中的工业应用。基于设备功能需求,从整体结构、材料、换热芯体、压紧结构、管板法兰结构、应力计算等方面对研制过程进行了系统介绍和技术难点剖析。该设备目前运行平稳,应用结果表明,其工艺性能优良、经济效益显著且节能降耗效果明显。

液固循环流化床换热器中液相流场分布的测量

本文利用光电转换 (CCD)技术对二维液固循环流化床中流体的速度分布进行了测定 ,实验结果表明 :流化床的进口段前的管线结构对液体在流化床中的流场有影响 ,液体循环流量较小时 ,流体在流化床进口段的速度分布基本均匀 ,此时在床的对称轴两侧形成两个漩涡 ,且近似对称。

费托合成循环换热分离器运行中存在问题及技术改造

循环换热分离器是费托合成单元核心设备之一,它的运行平稳关系着整个费托反应系统的运行稳定,目前神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目处于生产试车阶段,费托合成1、2、3、4系列已投产,换热器在实际运行中与设计数据存在一定差异,换热效果差、产物分离不彻底等,已影响到装置长周期运行,针对当前工况进行分析,确定解决思路。各系列停车进行技改,达到换热分离效果。