低质量流速优化内螺纹管的传热特性试验研究

在亚临界、近临界及超临界压力区,对600MW超临界W火焰锅炉水冷壁中垂直上升低质量流速优化内螺纹管的传热特性进行了试验研究,得到了不同运行工况下内螺纹管的壁温分布,分析了压力、外壁热流密度、质量流速对传热特性的影响。结果表明:低质量流速优化内螺纹管具有良好的传热特性,能够有效避免膜态沸腾;在亚临界压力区,压力与热流密度的增大以及质量流速的减小,均会导致干涸提前发生和干涸后的壁温飞升值增大。与亚临界压力区相比,内螺纹管在近临界压力区的传热特性变差,随着压力的增大,管壁温度显著升高,发生传热恶化时的临界干度减小。在超临界压力区,内螺纹管在拟临界点附近出现了传热强化;压力越接近临界压力,传热强化越明显;压力与热流密度的增大以及质量流速的减小均会导致壁温增大。

优化四头内螺纹管内汽-水两相流摩擦阻力的研究

在亚临界压力条件下,针对Ф28.6 mm×5.8 mm的优化四头内螺纹管内汽-水两相流进行水平绝热条件下的摩擦阻力特性研究。研究结果表明,干度和系统压力对内螺纹管内的两相流摩擦压降影响显著。干度增大,则两相摩擦倍率增大;压力增大,两相摩擦倍率减小;当压力接近临界压力时,两相摩擦倍率接近于1。优化四头内螺纹管在相同工况下的两相流摩擦压降小于普通内螺纹管。当其应用于垂直管屏换热设备时,压力损失中摩擦压降所占比例将会减小,从而加大重位压降的影响程度,使得换热设备在特定工况下具有自补偿特性,从而形成良好的水动力条件。

低质量流速优化内螺纹管摩擦阻力特性实验研究

在绝热及加热条件下,对低质量流速四头优化内螺纹管的摩擦压降进行了实验研究,探讨了其单相及两相摩擦阻力特性,分析了压力、质量流速和蒸汽干度变化对两相摩擦压降倍率的影响,并给出了能用于工程实际的实验关联式。实验结果表明:(1)内螺纹管的单相摩擦系数在低雷诺数区域随雷诺数的增大而显著减小,但在高雷诺数区域几乎保持不变;(2)内螺纹管的两相摩擦倍率随着蒸汽干度的增大先增大、随后增幅减小甚至略有下降,随着压力的增大而迅速减小,但受质量流速的影响较小。(3)受热管的单相摩擦系数小于绝热管,但两相摩擦倍率大于绝热管。

超超临界锅炉用优化内螺纹冷拔无缝钢管的生产

内螺纹钢管因具有传热快、效率高的优点而在超临界火电锅炉中得到广泛应用。比较了普通内螺纹钢管和优化内螺纹钢管的异同,简要介绍了内螺纹钢管的拔制原理和技术要求,分析了优化内螺纹钢管的生产难点和控制要点。常州常宝精特钢管有限公司通过改进工模具设计、优化变形工艺,成功生产出优化内螺纹钢管,其产品各项参数指标均符合相关标准要求,实物质量达到国外同类产品的先进水平。

适用于围岩大变形的螺纹钢锚杆设计及工程实践

矿用锚杆自20世纪90年代已开始大规模应用,但目前其螺纹几何参数仍与土木行业钢筋相同。钢筋螺纹是针对地面无地应力、且支护体变形控制在弹性阶段的钢混结构而设计,随着深部资源开采进展,地下巷道出现围岩大变形,原基于地面建筑的钢筋螺纹几何参数需针对高地应力、软岩大变形等地质条件进行优化。基于锚固力学载荷传递机理,明确螺纹钢螺纹是锚杆支护承载者,锚杆锚固性能与螺纹几何参数密切相关;通过分析锚固段的破坏方式,将锚固段破坏分为平行剪切破坏和剪涨滑移破坏;进一步通过分析2种破坏过程,阐明了螺纹几何参数(包括杆体直径、螺纹上升角、肋宽、肋坡角、肋高、肋间距)对锚固性能的影响和作用。针对深部资源开采,综合考虑巷道围岩的变形控制及离层控制,研发了一种适用于围岩大变形的新型螺纹钢锚杆,该设计通过螺纹几何优化提高了锚固段的峰后残余强度,通过增加锚固段吸能能力有效提高大变形围岩体的岩层控制能力。对新螺纹钢锚杆进行了实验室锚固力测试和现场拉拔试验,结果显示,围岩大变形锚杆平均拉拔力峰值比矿用左旋锚杆分别提高了13%和16%;从能量吸收的角度,新锚杆在实验室和现场的平均吸能较左旋锚杆提高了15%和55%,表明围岩大变形锚杆的锚固性能优于矿用的左旋锚杆。进一步对新设计锚杆进行了工业试验,在深部回采巷道设计安装了3种锚网支护方式,通过对比分析断面收敛量、顶板离层量、杆力及锚杆宏观破断失效方式等,进一步验证了新设计的围岩大变形锚杆支护更有利于深部巷道的岩层控制。

矿用高强度钻杆接头加工优化工艺研究

针对2014年钻探分院生产的钻杆在煤矿井下瓦斯抽排放孔施工出现的大批次钻杆质量问题,经系统分析认为接头螺纹存在设计与热处理工艺缺陷。将从接头原料控制、螺纹紧密距优化、螺纹氮化工艺三方面入手解决钻杆质量问题,最终采用锻造接头,近零紧密距螺纹,公接头螺纹氮化方案组合优化工艺生产钻杆接头,其质量已被证明稳定可靠。

低质量流速下内螺纹管摩擦压降特性研究

在低质量流速下,对绝热水平布置的φ31.8 mm×6.0 mm西门子公司优化内螺纹管进行了高压汽水两相流摩擦压降特性试验研究;为进行比较,又对同规格的水平绝热光管的两相摩擦压降进行了测定。同时探讨超临界压力下优化内螺纹管摩擦压降特性。根据试验结果,得到了优化内螺纹管的两相摩擦压降倍率随压力、蒸汽干度和质量流速变化,分析超临界压力下优化内螺纹管的摩擦压降随质量流速、工质焓值和压力的变化。通过与水平光管比较发现:在高干度区,水平内螺纹管的两相摩擦压降倍率比水平光管有一明显得多的峰值存在。与亚临界压力下单相摩擦阻力系数相比,超临界压力下内螺纹管摩擦阻力系数的特点是在拟临界温度处摩擦阻力系数存在一个突跳变化,即存在一个峰值。

特殊螺纹接头的研究现状分析

介绍了特殊螺纹接头发展历史及现状,国内外主要生产供应商生产的特殊螺纹接头类型及其特点。对特殊螺纹接头研究的重点和难点如:金属接触的密封结构及过盈量控制、螺纹受力优化和螺纹抗黏扣技术等进行了实例专利分析。指出了目前我国在研究特殊螺纹接头过程中存在的主要问题,为特殊螺纹接头的国产化提出了一些建议。

复杂地层中深孔绳索取心钻探技术研究

研究开发成功的SQ系列高强度绳索取心钻杆首次采用了薄壁钻杆内镦粗技术。同时,通过优化接头螺纹参数,改进钻杆接头热处理和表面处理工艺,简化钻具结构等措施,使绳索取心钻杆强度提高40%以上,使用寿命明显增加,钻具冲洗液过流阻力大幅降低。钻杆可以采用垫叉和扳叉拧卸。在地质条件复杂的勘探区试验示范,取得了良好的应用效果。

超临界600MW机组W火焰锅炉特性分析

W火焰锅炉用于燃用无烟煤及难燃煤种,目前已投运的W火焰锅炉均采用亚临界参数、垂直管屏。超临界600 MW机组锅炉一般采用螺旋管带水冷壁布置,在设计制造上有较大困难。对此,采用低质量流速及优化内螺纹管技术,可应用于垂直管屏超临界参数W火焰锅炉。

600 MW超临界“W”型火焰锅炉优化内螺纹管壁温及热负荷分布试验研究

在超临界"W"火焰锅炉水冷壁上设计安装了监测管内外壁温及管内工质温度的测量装置,得到了优化内螺纹垂直水冷壁管壁温、管内工质温度及典型负荷下炉膛截面热负荷分布等实炉运行数据。试验及研究结果表明:在机组由亚临界到超临界的转换过程中,管水冷壁管内外壁温与管内工质温度呈现剧烈变化状态,在超临界负荷下,内壁与工质的换热明显减弱,水冷壁的安全性受到威胁;管内外壁温差及内壁与工质温差沿炉膛宽度和深度方向均呈现中间高两侧低的分布,水冷壁向火侧管外壁温度大大低于设计值,水冷壁有较大的安全裕量,实际炉膛截面热负荷分布介于两种设计热负荷值之间。

超临界W火焰锅炉壁温超温分析

以某厂超临界W火焰锅炉在运行过程中出现的水冷壁管超温现象为例,从水动力稳定性影响的因素如质量流速、压力、干度、热负荷、流量补偿性等方面来进行超温爆管案例分析,并对锅炉提出了改造措施。改造后,水冷壁管超温现象得到了较好的控制。

直流锅炉垂直管圈水冷壁低流速自补偿特性的试验研究

针对试验条件下结构为Φ28.6×5.8mm的四头优化内螺纹管,进行了垂直并联双管低质量流速下自补偿特性的试验研究,结果表明:垂直并联管组在试验参数范围内具有明显的自补偿特性;在管内工质的汽化过程中热负荷较小的支管内工质的质量流速随着吸热量的增加先减小再增大,当管内工质的干度随吸热量增加而达到较高时,管内工质的质量流速逐渐接近或超过平均质量流速,系统的自补偿特性渐渐消失。结果还表明:工质干度较低时,较大的热负荷偏差会强化系统的自补偿特性,而工质干度较高时,较大的热负荷偏差会减弱系统的自补偿特性;另一方面,工质干度较低时,系统压力的增大会减弱垂直管屏的自补偿能力;当工质干度较高时,系统压力的增大会导致两相摩擦压降减小,导致系统的自补偿特性增强。

双台肩钻铤在随钻测井仪器中的研究与应用

当随钻测井仪器用于复杂井况时,有些钻铤类仪器的螺纹接头就会成为薄弱环节,双台肩钻铤能有效提高接头的抗扭强度,满足钻井要求。文章介绍了一种新型双台肩钻铤结构,在副台肩增加了一个调整环,可以调整主副台肩承载分配,与传统双台肩钻铤结构相比,可以更合理的控制主台肩的载荷,降低了设计加工难度。介绍了钻铤螺纹的优化设计,通过合理选择螺纹,可以达到更高的结构强度。