应用遗传算法优化设计200MW多头螺旋管式换热器

应用遗传算法以总传热面积和总压降为目标函数,以螺旋上升角、最内层螺旋管头数、螺旋管圈层数、螺旋管直径、径向节距、中心柱直径为6个决策变量,对某200MW多头螺旋管式换热器进行多目标优化设计。结果表明,2个目标函数间的Pareto解具有相互制约关系;Pareto曲线上总传热面积AZ≤1 811.8m2、总压降Δpz≤0.711 1MPa的点所对应的设计方案优于传统设计方案。该优化设计方法减小了设计者对经验的依赖性,且具有一定的通用性。

螺旋管式换热器吹扫阻力计算与试验研究

对于传热管束直径较小、结构较复杂的螺旋管式换热器,使用常规方法清洁其内部管束效果较差。基于高温气冷堆蒸汽发生器的清洁问题,建立了螺旋管式换热器吹扫阻力计算模型,对蒸汽和压缩空气2种吹扫介质的吹扫效果进行分析比较。在计算结果的基础上,选择压缩空气作为吹扫介质并对其吹扫过程进行了试验验证。研究结果表明,采用压缩空气吹扫清洁度符合相关标准,采用蒸汽吹扫可能会引起管子膨胀不均,推荐首选压缩空气吹扫方式。

螺旋管式换热器的流致振动研究

流体诱发振动广泛存在于管壳式换热设备中,而螺旋管式换热器由于体积小、换热效率高,近年来大量应用于各类工业换热设备。本文针对单根螺旋管进行流致振动分析,分别利用一维热工水力程序RELAP5、CFD软件FLUENT和有限元软件ANSYS计算螺旋管一、二次侧流体密度分布,一次侧流体的速度场和螺旋管模态振型,并在0、1、2、4、和8支承数下计算单根螺旋管的流弹失稳比和湍流抖振均方根位移比。计算结果表明,当螺旋管采用4个对称支承进行固定时可满足ASME流弹失稳和TEMA湍流抖振的设计标准。

螺旋管式相变蓄能换热器的蓄冷特性

将螺旋管式相变蓄能换热器应用于太阳能-空气源复合热泵系统中,搭建了该系统的蓄冷试验台并进行蓄冷实验。通过实验测得了系统各测点的蒸发压力、冷凝压力以及所研究的相变蓄能换热器内部换热材料的温度。通过理论计算得出各环节的能量以及COP,并且绘制出了这些参数随时间变化的趋势图。最后分析了整个蓄冷实验过程中各个参数的变化规律和影响因素,总结了螺旋管式相变蓄能换热器的蓄冷特性。

螺旋管内超临界二氧化碳换热性能的模拟和试验研究

对超临界二氧化碳(S-CO_(2))在螺旋管内的对流换热性能进行模拟和试验研究。探讨了热流密度q、质量流量G、节距P、管内径d、螺旋半径R等流动、结构特性对流动传热的影响,并对各结构特性灵敏度做了量化分析;搭建了闭式循环的S-CO_(2)测试平台,对螺旋管内S-CO_(2)对流换热性能进行了试验研究,并基于试验工况数据验证了数值模拟的准确性;对数据进行处理,拟合出了S-CO_(2)的传热关联式。该研究为S-CO_(2)螺旋管式换热器的热力设计方法奠定了基础,并在核电及光热发电领域具有一定的工程应用价值。

国外新型换热器技术走向

对国外换热器市场的调查表明,管壳式换热器占64%。虽然各种板式换热器的竞争力在上升,但管壳式换热器仍将占主导地位。随着动力、石油化工工业的发展,其设备也继续向着高温、高压、大型化发展。而换热器在结构方面也有不少新的发展。现就几种新型换热器的特点简介如下:

一种新型高效换热器

换热器是石油化工行业最为常用的设备,列管式换热器在化工生产中被广泛使用,它结构简单、制造较容易,处理能力大,适应性强,操作弹性较大,尤其在高压、高温和大型装置中使用更为普遍。而螺旋管换热器系采用一种特制的螺旋管(又称麻花管)作为管束的列管式换热器,其结构与普通列管式换热器一样简单,但由于螺旋管的独特形状,使该种换热器比普通换热器的许多性能要优越得多,其特点如下: 一、传热性能显著提高 由于该种换热器采用独特的螺旋管。

一种发动机尾气再利用装置探究

介绍了一种在重型汽车上运用的发动机尾气加热乘员舱温度调节装置,并且根据重型汽车的实际运用工况,设计了一种该装置的主要部件—螺旋管式蓄热换热器。该螺旋管式蓄热换热器具有结构紧凑、排气背压小、能量存储等诸多优点,可为后续发动机尾气利用技术提供重要参考。

螺旋管烟气-水换热器换热特性数值模拟

以沉浸式螺旋管烟气-水换热器(由水箱、烟气管组成)为研究对象,采用Fluent软件,在换热时间10 min、烟气入口流速分别为1、5 m/s条件下,对烟气管内静压分布、烟气管内烟气密度分布、水箱内水温分布、烟气管内烟气温度分布进行模拟。结合模拟结果,比较不同换热时间,烟气入口流速分别为1、5 m/s条件下水箱平均温度及换热热流量。烟气入口流速对水箱内水温分布影响显著,主要体现在水箱内水的主要升温部位不同。低烟气入口流速时水箱主要升温部位位于烟气管入口附近区域,高烟气入口流速下除烟气管入口附近区域外,直管段与螺旋管段上部、中部区域升温也较为明显。高烟气入口流速条件下水箱及烟气管内温度场分布更加均匀,相同换热时间内高烟气入口流速下换热效果更好。两种烟气入口流速条件下,烟气管出口烟气温度均接近107℃,烟气热量得到了比较充分的利用。螺旋管段中部、下部烟气温度梯度较小,且换热效果不明显,因此在换热器设计时可适当缩短螺旋管段长度。

西南合成制药股份有限公司设备制造厂

西南合成制药股份有限公司设备制造厂是该公司下属的具有对外加工能力的压力容器及化工设备制造厂。 设备制造厂和国家大型骨干医药企业——西南合成制药股份有限公司一起成立,已逾三十余载,业已形成完整的制造、检验体系。现该厂拥有各种机加工设备100余台(套),其中成型设备有:19×2000卷板机。