新型板壳换热器

本设计是一种结构简单的板壳结构换热器,主要由壳体和网状波纹板传热元件组成的板束构成。其特征是由两块经中间点焊和周边密封焊的波纹板连成的板腔形成一平面网状流体通道,在板腔外侧和壳体之间形成另一流体通道,波纹板传热元件一端与若干金属窄条拼焊成管板,另一端与一半圆形集箱连接形成板束。本设计与现有换热器比较具有耐温抗压、高效传热、单位体积传热面积大、结构简单紧凑、重量轻及适用范围广的综合特点。

一种可拆板对式板壳换热器的设计与研究

对板式换热器、板壳式换热器及管壳式换热器的结构特点对比发现,三种换热器传热效果有很大差异。结合三者的优缺点,设计一种可拆板对式板壳换热器,使其具有管壳式换热器折流板结构、板壳式换热器壳体结构和可拆板式换热器可拆性的结构特点,满足了生产需要。

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。

板壳式换热器传热准则关系式的分析与实验研究

假设板壳式换热器为特殊板式换热器,介绍了板壳式换热器传热准则关系式的研究方法.分析比较了壁面温度测定法、等雷诺数法、威尔逊法和等流速法等的适用性,确定了利用等流速法来进行实验研究,并分别进行了测定实验和验证实验,测定实验控制进出口流速相同,验证实验控制热侧流速不变,改变冷侧流速,采用实验获得的数据拟合传热准则关系式,计算出传热系数的相对误差.结果表明:传热系数的相对误差小于5%,所得传热准则关系式是合理的,表明板式换热器的研究方法适用于板壳式换热器.

一种板壳式换热器壳程物流分配特性的模拟与优化

以一种板壳式换热器壳程为研究对象,建立了几何模型并进行了数值模拟,通过对各流道的流量偏差和相对标准差的计算,分析了壳程物流分配的特性,并总结了物流分配特性对换热器的传热效率、整体效能以及压降的影响。模拟与分析结果显示:换热器壳程存在严重的物流分配不均匀现象,这种现象会造成换热器整体效能的下降,同时造成压降的大幅升高,但是对于传热效率的影响很小,总换热量偏移不足3%。为了改善物流分配带来的影响,提高换热器的性能,通过在入口处设置封头和圆弧状条纹板对换热器壳程来进行优化设计。优化分析结果表明:该设计可以改善换热器物流分配不均匀性,并能使换热器效能下降明显降低,压降相对减小,可以为板壳式换热器的优化提供参考。

一种板壳式换热器传热准则关系式的实验分析

基于板式换热器的研究成果,对板壳式换热器进行实验研究,利用等流速法求解传热准则关系式.通过控制冷流体、热流体流速相同,对1/1流程组合的板壳式换热器进行实验,并对比和分析实验数据.结果表明:利用板式换热器的经验值拟合得到的传热准则关系式在不同定性温度下并不相同;1/1流程组合板壳式换热器冷流体、热流体的传热准则关系式的参数均为定值,即系数为0.182 5,雷诺数指数为0.75,普朗特数指数为0.34;板壳式换热器的传热准则关系式与板程流程数无关,且与壳程1流程和2流程也无关,但与3流程和4流程则呈现出系数相关的结论,3流程和4流程的系数分别为1流程的0.82倍和0.68倍.

国产超大型板壳式换热器在石化装置中的应用

介绍了国产超大型板壳式换热器的结构、特点以及在重整、歧化、异构化装置中的应用情况,并将其与国外同类产品进行了比较,比较结果表明,国产超大型板壳式换热器的主要技术参数与国外同类产品相当,在拆卸及维修方面优于国外产品。

三效溴化锂制冷机研发的新思路——换热器板壳化

分析了板壳式换热器结构的特点 ,提出了板壳式换热器在三效溴化锂制冷机中的应用的新思路 。

全焊接板壳式换热器入口处温度的数值模拟

以计算流体力学的FLUENT软件为工具,在全焊接板壳式换热器整体温度分布数值模拟的基础上,对过热蒸汽入口处的板束温度分布进行了分析.研究了入口处的质量流速、入口直径与板束间温差应力的关系.结果表明:在设计时,开孔率在70%左右较为合适,质量流速应在保证工艺要求的情况下尽可能减少.这对解决全焊接板壳式换热器入口处温差应力过大导致的破坏问题具有一定的参考价值.

新型板壳式换热器壳程流动与换热的数值模拟

提出一种新型的板壳式换热器,建立2种不同板束截面形式的换热器模型,利用FLUENT软件对壳程流体的流动和换热进行数值模拟,从多个方面对板壳式换热器壳程湍流流动与强化传热进行了探讨。模拟结果表明,由于换热板片特殊的蜂窝结构,靠近板片壁面的流体产生了明显的周期性波浪式流动,这种流动加剧了流体的湍流强度及边界层的扰动,起到了壳程强化传热的效果。对于2种不同截面形式的换热器,圆形截面形式的换热器壳程空间利用率较高,流体流动充分,热交换效果更好,在同流量下,其壳程对流换热系数比方形截面形式的高35%—40%,压降高17%—19%,单位压降下的壳程对流换热系数高15%—19%。该数值模拟结果对板壳式换热器的研究具有一定的理论意义和工程实用价值。

一种新型板壳式换热器

介绍了一种新型板壳式换热器 ,它由壳体和板片上只有 2个导通孔的矩形波纹板片传热面焊接组成 ,具有强化传热、制造成本低。

人字形角对导孔型板壳式换热器壳程流体流动与传热特性的影响

以导孔型板壳式换热器为研究对象,通过数值模拟探究了双人字形板波纹角度的变化对壳程流体流动、传热性能的影响,采用粒子图像测速(PIV)对壳程流场分布和流速进行了试验验证。结果表明:PIV试验与数值模拟得到壳侧速度矢量分布一致,轴向速度的平均误差为2.93%,最大相对误差为13.24%。与矩形板式换热器不同的是,导孔型板壳式换热器的换热能力和压降损失随着角度的增大而提升,在β=60°达到临界点,随后随着β的增大换热能力有所削弱。壁面平均涡强Se与换热效率Nu存在对应关系,Nu随着Se的增大而增大,拟合的关联式误差在±9%以内。此外,在研究范围内,不同β下的综合性能随着质量流量m的增加而减小,β=30°时综合性能最好,该研究结果可为工业设计选择提供参考。

板壳式换热器与电厂低压加热器无铜化

为满足电厂加热器无铜化的需求 ,探讨了采用一种适合凝结过程强化传热的双尺度波纹板的板壳式换热器的可能性。由于它在强化传热、紧凑、长寿命、低成本等方面的突出优点 ,有工程开发应用价值。

板壳式换热器发展现状及优越性

板壳式换热器具有换热效率高、端部温差小、压降低、节省占地面积、节约工程及设备安装费用、节省装置操作费用等优点,经济效益显著。本文围绕板壳式换热器的技术发展现状,在结构特点、经济性能方面的优越性做以简单介绍。

大型板壳式换热器在重整装置的应用

介绍了国家大型焊接板壳式换热器在重整装置的应用情况 ,总结了焊接板壳式换热器在使用中的优点和经济性。

紧凑型板壳式换热器导流结构优化设计

对于紧凑型板壳式换热器,导流结构的优化设计是至关重要的。对常用导流筒进行流体动力学分析,发现存在严重的物流分配不均现象。介绍了一种新的导流结构,流体动力学分析显示该结构可显著提高流体进入内筒的均匀性。将流体动力学分析与优化设计技术相结合,介绍了基于ANSYS-APDL的优化过程,以流体不均匀性最小为优化目标,建立合理的优化数学模型,获得最优化结构设计。

新型波纹板壳式换热器的研制

介绍作者研制的一种新型波纹板壳式换热器。由于它在高效、紧凑、长寿命、低成本以及不仅适合常规传热，而且适合液膜传热传质等方面的突出优点，其工程应用范围十分宽广。

特殊板壳式换热器封板的有限元模拟及强度研究

对于板壳式换热器中的特殊开口封板,利用APDL语言(ANSYS parametric design language)实现全参数化驱动的三维有限元模型,通过三维有限元模拟,并对关键区域作路径分析,获得封板的应力分布规律.实验结果验证了数值模拟的有效性.经过分析,归纳出封板中的应力影响因素,提出工程关联式模型.以不开口区环板上的最大综合应力为研究对象,对封板进行参数化数值分析,并对数值模拟结果进行数据处理与拟合,得到封板强度计算工程算式.拟合公式所得数据与原模拟数据相比,平均绝对误差为0.238 MPa,平均相对误差为1.8%,这对于工程应用已经足够精确,可为新产品的工程应用提供参考.

板壳式换热器在甲醇装置中的应用

主要阐述了板壳式换热器的特点及其在甲醇装置中的应用情况,对板壳式换热器和管壳式换热器一次性投资进行了比较,说明在甲醇装置中应用板壳式换热器节能效果显著,具有非常明显的优势。

板壳式换热器在燕山石化重整装置中的应用

介绍了反应进出料板壳式换热器在燕山石化重整装置中的应用情况,并与管壳式换热器进行了对比。