换热器出口温度和大水箱液位串级控制系统的研究

随着控制理论的不断发展,过程控制在工业生产中得到了广泛应用。以换热器出口温度和大水箱液位串级控制系统为研究目标,在MCGS组态软件的环境下,采用串级控制,并对PID控制算法进行了改进。系统通过远程输入输出模块进行计算机换热器出口温度和大水箱液位串级控制,达到控制温度和液位的目的,并从理论分析和实验操作两方面进行了控制优化策略研究探讨。

常减压塔顶油气换热器换热效果分析及处理

综合分析了常减压蒸馏装置塔顶油气换热器换热效果下降的原因,并以中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司10 Mt/a蒸馏装置为例,阐述了优化换热效果的具体方案。针对原油性质评价、原油进电脱盐单元温度低于设计的实际情况,从换热器油气侧结垢、原油侧油泥沉积两方面进行原因分析,对脱前原油分支温度平衡调节、原油支线冲洗、换热器蒸汽吹扫、换热器高压水射流等方案进行对比,提出了大型换热器长周期运行的注意事项及针对换热效果下降的建议。

片状管式换热器热工特性的实验研究

在实验室条件下,对片状管式换热器的热工特性进行了半工业性实验研究。以实验数据为基础,运用回归分析的方法,建立了换热器热工指标与操作参数之间的特性方程式。具体分析了空气流速、烟气流速和烟气温度等参数对换热器各热工指标的影响规律。为换热器的合理设计和操作指明了方向,提供了依据。

3^#常减压蒸馏装置换热网络的操作优化

利用英国Process Integration Ltd.(PIL)公司最新的原油精馏系统优化技术,对茂名分公司3#常减压蒸馏装置换热网络进行建模及优化操作。结果表明,通过优化常压塔中段取热分配,将常顶冷回流量降到几乎为零,原油换热后温度提高了7℃,实现了能量回收最大化。

严寒区域中深层地热井套管换热影响因素分析

中深层同轴套管换热技术通过套管内部流体循环达到提取地下深层地热能的目的.由于换热器出口温度高,是严寒地区建筑物冬季采暖热源的良好选择.通过对同轴套管与源侧岩土体传热过程的分析,基于标准κ-ε模型,采用Simple压力速度求解方法,建立流热固耦合二维非稳态数值传热模型.研究结果表明,由于中国长春冬季寒冷,热泵运行期间,浅部地层温度低于换热器进口流体温度,地面向下3.9 m范围岩土体呈热源漏斗,随着地层深度增加,逐渐转变为热汇漏斗.热泵运行第1周,换热器出口温度及换热量迅速降低,运行1个月后趋于平稳,整个供暖周期内,地埋管出口温度单位时间下降幅度越来越小,出口温度与时间之间的关系呈幂函数形式递减趋势.随着固井水泥导热系数增加,换热量增加,当固井水泥导热系数大于岩土体后趋于稳定.内管导热系数增大,热短路现象严重,换热器出口温度及换热量降低.在热泵机组24 h开启和停止时间之比(启停比)分别为16 h∶8 h、12 h∶12 h和8 h∶16 h时,换热器出口温度和换热量呈不规则变化,但整体呈逐渐降低趋势.热泵停止运行时间越长,源侧岩土体温度恢复越佳,再次开启时出口温度和换热量越大.通过数值模型分析可以得到套管换热器各影响因素的变化规律.

改进Smith控制与RBF单神经元PID的换热器控制系统

为了高效控制工质出口温度,维持换热器稳定运行,针对Smith预估控制算法及径向基函数(RBF)神经网络辨识单神经元比例—积分—微分(PID)控制算法特点,提出了Smith控制算法和RBF神经网络辨识单神经元PID相结合的控制策略,对Smith控制算法在结构上进行了改进,以提高RBF神经网络辨识单神经元PID控制的抗干扰能力,减少Smith控制算法对模型的依赖程度。仿真分析表明:应用于换热器工质出口温度控制系统,改进算法控制性能显著优于其它控制方法,抗干扰能力得到了大幅提高。

季节性冻土区路基专用地源热泵供热装置研究

为满足季节性冻土区路基冻胀应急抢险需求,设计1款路基专用直接膨胀式地源热泵供热装置,并通过连续运行供热和间歇运行供热试验研究装置的供热性能。结果表明:地源热泵供热装置最高供热温度可达90℃,最低吸热温度可达-15℃;间歇供热条件下,供热段平均供热温度随启停时间比的增大而升高,吸热段平均吸热温度随启停时间比的增大呈先降后升的规律;土体传热效率随着时间延长和与热泵距离的增大而降低,热泵运行第1天的热作用半径为0.87 m;热泵制热系数随启停时间比的减小而增大,最高达3.0以上,启停时间比过高时热泵能效性和地热能收集效果较差,而启停时间比过低时供热防冻效果较差。针对单线铁路路基冻害快速抢险需求,建议装置供热功率定为1.0~2.0 kW,布设间距取1.5~3.0 m,启停时间比先设为2 h∶1 h,然后根据冻胀缓解程度逐步降低启停时间比。

基于地热能的寒区路基主动供热防冻胀方法研究

路基冻胀是寒区铁路、公路运营的主要障碍之一,基于人工供热技术,提出一种更具实时性和有效性的主动供热防冻胀方法。结合寒区地热能利用的资源性和技术性优势,设计与制作一款路基专用直接膨胀式热泵装置,通过不间断运行试验和恒温运行试验(30℃、45℃、60℃、75℃),研究其供热性能和机组运行状态。试验表明:该系统在冬季供热温度最高达90℃以上,吸热温度可达-8℃以下。热泵日均理论制热系数(COP)为3.68~7.37,供热量损失率在30%以上,且随供热温度与运行时间的增大而减小。热泵运行初期在土体中的径向热扩散速率可达14.7 cm/h,热扩散速率和土体升温幅度均随着与热泵距离的增大而减小。研究成果可为寒区路基工程主动供热防冻胀应用提供参考。

地埋管余冷直接利用的可行性模拟分析

本文建立了地埋管换热器与周围土壤的传热模型,在此基础上模拟分析蓄能系统在一个工作周期内地下温度场的变化情况,并与初始状态进行比较,分析其恢复情况,从而证明了夏季空调期余冷直接利用的可行性。

气膜冷却平板通道的数值模拟

对无肋和带45°肋气膜冷却平板通道的三维对流换热与导热耦合传热问题进行了数值模拟。网格划分采用非结构化网格,湍流模型为SSTk-ω模型,近壁处采用壁面函数法,采用SIMPLEC算法求解速度和压力的耦合。计算获得了无肋和带45°肋气膜冷却平板的流场分布和平板内外表面的平均温度和平均换热系数。计算结果表明,带45°肋的气膜冷却平板表面平均温度较无肋气膜冷却平板表面平均温度低,而近气膜孔区域冷、热表面平均换热系数较无肋时高,而且肋的存在对增大冷空气出流比有利。

泡沫金属内嵌石蜡水平蓄器内凝固放热实验

蓄能技术,尤其是蓄热技术,与太阳能光热利用系统集成耦合,可有力解决太阳能间隙性问题,提高太阳能热利用品质和利用效率,为光热利用系统提供稳定的能流输出。为解决工程常见的相变材料热导率低、蓄/放热系统效率不高的关键问题,选取石蜡为蓄热介质,设计了一种水平管内填充泡沫金属的蓄热单元,探究相同蓄热工况(70.0℃蓄热)、不同放热流体温度(10.0℃、15.0℃、20.0℃、25.0℃、30.0℃)下泡沫金属内嵌石蜡的凝固相变行为。通过高清相机拍摄得到凝固相界面的实时位置,通过热电偶测量获得凝固过程中内部温度响应规律。实验结果表明,冷流体温度越低,凝固速率越快;相比较30.0℃的放热工况,冷流体为10.0℃时石蜡完全凝固时间缩短了52.0%。同一径向距离测点的竖直高度越高,温降越快,其温度响应率也越大;但轴向位置对凝固测点温度变化影响差异不大。以1b测点的温度响应值为基准进行比较,10.0℃、15.0℃、20.0℃、25.0℃、30.0℃冷却工况下1a点温度响应率分别提高了7.2%、8.8%、10.3%、10.8%、11.7%。本研究有助于推广泡沫金属相变蓄热器的工程应用,为泡沫金属内嵌固液相变材料的结构设计与运行参数选取提供指导和帮助。

尿素进料系统能源优化改造综述

对尿素装置的进料系统进行能源优化改造,解决夏季因CO2温度偏高制约尿素生产的瓶颈问题,降低装置的蒸汽消耗量,提高装置的能源利用效率,减少温室气体的排放。

热管在空气预热器上的应用及其节能效果

本文介绍热管空气预热器在八钢二炼钢和软水站锅炉上安装运行情况及节能环保取得的效果,以供参考。

热风炉烟气余热利用

本文介绍韶关冶炼厂热风炉烟气余热利用的经验,包括所用分离型热管换热器的基本原理,余热回收系统的主要特点及运行情况。