真空条件下蒸汽横掠水平降膜管束的流动阻力

建立了蒸汽横掠带有液体降膜流动的水平管束流动阻力实验台,对影响流动阻力的因素与规律进行了实验研究。实验在绝对压力为12～31kPa的真空条件下进行,对应的水蒸气饱和温度为50～70℃,模拟了大型海水淡化装置中水平管降膜蒸发器的流动过程。实验结果显示,蒸汽掠过带有降膜流动的水平管束的压降远大于蒸汽横掠水平管束的流动阻力,流动阻力系数不仅与蒸汽流动Reynolds数有关,还与液体在水平管上降膜流动的Reynolds数有很大关联。提出了正三角形排列管束的蒸汽横掠降膜流动管束的阻力关系式。

低压蒸汽横掠水平降膜管束流动阻力实验研究

采用模拟方法对海水淡化装置中大型水平管降膜蒸发器内的流动过程进行实验研究．管束采用海水淡化装置中广泛应用的正三角形和转角正方形排列，其管间距为1．3倍管外径．实验在饱和温度为50～70℃，喷淋密度为0．02～0．08kg·m^-1·s^-1的条件下进行．分析了管束排列方式、喷淋密度和饱和温度等因素对流动阻力的影响．实验结果表明，流动阻力在正三角形管束下比在转角正方形管束下大得多．引入Re1、Reg、sa／D、str／D等参数来表征各个影响因素并用来拟合有降膜流动时蒸汽横掠管束的压降预测公式．新拟合的公式误差在±15％以内．

三效降膜管式蒸发器冷凝膜传热计算与分析

以浓缩设备三效降膜管式蒸发器为研究对象,建立了计算蒸气侧冷凝传热参数的数学模型,讨论了蒸气工作压力,温差△T等因素对传热性能的影响。提出了提高蒸气侧传热性能的方法,经现场调试,提高传热效果明显。

水平管降膜管间流态的数值模拟

目的研究水平管外液膜流动状态的转变规律,模拟分析流量、管径、管间距等对管间流态的影响和液体对管壁的润湿程度.方法建立水平管降膜流态数学模型,通过fluent软件进行模拟计算,分析水平管间溴化锂溶液流态转变过程.结果溴化锂溶液比水具有更好的布膜效果和稳定性.当水平管临界值Re≤34时,管间流态为滴状;34<Re≤122时,管间流态为柱状;当122<Re≤219时,管间流态为帘状.流动区时间t=0.02 s为自由下落区、t=0.04 s为冲击区、t=0.05 s为发展区、t=0.08s为充分发展区、t=0.1 s为尾流区,圆管的顶部区域会出现压力的最大值,而速度的最大区域出现在圆管的下半部分的充分发展区.管径为14 mm的圆管完全润湿的最小流量为0.01 L/s.结论随着管间距或管径的增加,管间流态向上一级流态转换.管间距增加,流态为滴状时无明显变化,流态为柱状时两管之间流体变细,流态为帘状时不能形成稳定连续流体,随着流量的增大,形状的变化越明显.其结果可为蒸发器、冷凝器、除湿器等热质交换设备的设计和性能研究提供理论指导.

进口与国产降膜管在固碱工艺中使用寿命比较

比较了国内外两种降膜管(材质分别为N4和Ni201)在99%固碱装置上的使用寿命,并分析了N4材质优于Ni201材质的原因。

降膜管的国产优化设计

文章就降膜蒸发器的损坏原因进行了分析,从材质、结构上进行了优化和改进。

一种判断降膜管是否泄漏的新方法

介绍了一种判断降膜管是否泄漏的方法:当产品片碱颜色由白色变为黄绿色时,则通过还原-显色法确定碱液中是否含有熔盐;若颜色变化,则认为碱液中确实含熔盐,因而判定降膜管泄漏。

国产镍降膜管的开发应用

氯碱行业的高浓蒸发器材质选用，一直是围绕各氯碱生产厂家的难题。８０年代国内生产厂家的蒸发器均为进口产品，造价高，维修困难。从９０年代起，国内有部分生产厂家与科研所联手开发出国产的升降膜蒸发器及其它设备，其主材多为Ｎ６，本文就国内目前降膜管的使用及加工情况做一概述。

N4材质与Ni201材质的降膜管使用寿命比较

分析了固碱生产中影响降膜管使用寿命的因素,并对国产N4材质与进口Ni201材质的降膜管的使用寿命进行了对比。结果表明:N4材质降膜管的使用寿命长于Ni201材质的降膜管。

片碱生产中缩短泄漏降膜管检修时间的方法

在70%碱液通过最终浓缩器与熔盐换热过程中,若降膜管泄漏,则熔盐进入熔融碱中,使片碱主含量不合格,必须停车处理泄漏的降膜管。停车处理时间直接影响片碱的产量。在成品分离器的人孔上安装观察孔后,缩短了停车时间,相应增加了片碱产量,达到了预期效果。

影响降膜管使用寿命的原因分析

介绍了固碱装置运行现状,分析了最终浓缩器的降膜管泄漏的主要原因及有效管控措施。

影响水平管降膜管间流态因素的实验研究

水平管降膜管间流态是影响其技术应用的重要参数之一。采用实验研究的方法,通过搭建水平管降膜流动形态的实验装置,选用溴化锂溶液作为实验溶液,研究管间距和管材对水平管降膜管间流态的影响。实验研究表明,管间距略微增大时,管间流态与未改变管间距时流态的上一级流态相同。继续增大管间距到大于原来的2倍,流态最终会变为滴状;但出现部分交叉滴状流。当管材由铜管变为塑料管后,溶液在管间会出现倾斜的情况,即不能够垂直湿润相邻的圆管;并且管间小部分溶液会出现向下一级流态转变的趋势,直接影响到管间流体的连续性。

空气横掠叉排降膜管束的压降特性

建立空气横掠叉排降膜管束的压降测试平台,实验研究工况参数(喷淋密度、入口风速)和结构参数(纵向节径比、横向节径比、管外径)对空气横掠叉排降膜管束的空气侧压降的影响。结果表明:喷淋密度对压降的影响较小,喷淋密度每增大0.02 kg/(m·s),单排管压降仅增大约15%;当入口风速大于3.2 m/s时,部分管束出现表面水膜被强风吹脱的现象,导致实验测量压降大幅增加;相较纵向节径比,横向节径比与管径对压降影响较大,其中横向节径比每减小0.3,平均单排管压降增大约30%。拟合平均单排管压降与喷淋密度、入口风速、纵向节径比、横向节径比及管外径的关系式,拟合误差≤20%。

不同排列方式下水平降膜管束中的管束效应及传热特性

管束效应普遍存在于水平管降膜蒸发管束中,表现为随着管束深度的增加,传热性能逐渐变差,严重影响着降膜蒸发器的运行效率.为了查明管束效应的产生机理,文中研究了46℃水在恒热流密度(47.3 kWm^(-2)K^(-1))条件下的管束降膜流动及传热特性.结果表明:(1)正方形排列管束传热性能最差,管束效应最明显;三角形排列管束传热性能最好,是正方形排列管束的1.3倍;(2)沿管束深度方向,传热系数波动幅度先增加后减小;(3)供液高度、竖直管间距的增加有利于上排管传热,对下排管影响较弱;(4)液膜分布对上排管传热影响较大,但随管束深度增加逐渐变弱.

国产降膜蒸发二效降膜管能否使用镍材质

A：各位专家，国产降膜蒸发Ⅱ效降膜管有用镍材质的吗？ B：双效降膜蒸发Ⅱ效降膜管国产的有部分厂家使用了镍材质，不过厂家不是特别多。

钛椭圆低肋横槽管外降膜蒸发流热特性

为提高钛椭圆低肋横槽管外降膜蒸发器传热效率,在试验验证基础上对椭圆系数E在1.0~2.0内管外液膜流热特性进行多相流数值模拟。结果表明:管外液膜分布均存在不同程度干斑,且液膜在临近干斑处较其他区域增厚明显,当E为1.2时液膜覆盖率最高;液膜沿轴/周向均减速铺展,当E为1.0和1.8时管上端液膜速度在无量纲轴向长度Z*为-0.25~-0.375及0.25~0.375之间骤减,液膜厚度沿轴向从喷淋口正下方位置向喷淋口远端变化趋势为先减小后增大;最大传热系数随着E增大而增大,管壁在液膜与干斑交界区域附近传热系数最高;平均传热系数先增大后减小,相较圆管,E为1.2和2.0时平均传热系数分别增大34.5%和15.7%;槽内汽含率分布与液膜分布呈相反规律,液膜整体汽含率随E的增大先增大后减小,槽内/外平均汽含率差值随E增加而增大。

纳米TiO_(2)对NH_(3)-H_(2)O-LiBr工质降膜吸收性能的影响

为了探讨纳米TiO_(2)对三元NH_(3)-H_(2)O-LiBr工质降膜吸收的影响,本文利用数值分析建立了三元工作流体薄膜吸收的连续方程、能量方程和组分质量平衡方程,采用Matlab软件进行编程和计算纳米流体的降膜吸收性能,将其与实验数据进行对比验证,并进一步分析了纳米TiO_(2)质量分数、初始氨浓度、初始温度、冷却水进口温度、吸收压力和下降薄膜管长度对薄膜吸收性能的影响。研究表明:添加纳米TiO_(2)可以增强降膜吸收的传质速率,主要原因为液膜中氨的扩散系数增加。当纳米TiO_(2)质量分数从0%增加到0.1%、0.3%和0.5%时,扩散系数分别增加了3.44倍、6.42倍和11.76倍。此外,增加初始氨浓度、降低初始温度、提高冷却水进口温度或降低吸收压力都可以提高最终溶液的饱和度。

湍流状态下垂直降膜波动特性影响因素研究

针对液膜的稳定性和均匀性会直接影响气液两相和气液固三相传热的问题,对影响液膜流动的因素进行研究。从液膜厚度、液膜速度和湍流强度3个参数定量分析槽宽(2~5 mm)、管径(73~113 mm)、气液接触角(0°~90°)、摩擦系数(0.1~0.9)和气速(2~10 m·s^(-1))对高雷诺数下垂直降膜波动特性的影响机理。结果表明,当槽缝宽度大于3.5 mm时,液膜厚度基本不变,湍流强度变化相对稳定。液膜的厚度、速度和湍流强度随管径的增大而显著变化。随着气液接触角的增大,液膜厚度和速度变化不大,但液膜的湍流强度在出口处略微降低。液膜厚度随着摩擦系数的增加略有增加。随着气体速度加快,液膜厚度先急剧减小,然后缓慢增加。气体速度对入口区域的液膜速度具有抑制作用。

浮式氢能储运过程中FLH2通道管外降膜流动的海上适应性强化机理

随着海上风电和天然气制氢技术的发展,以氢能作为媒介的深海能源互联互通体系正不断完善。液态氢储运是实现海上氢能大规模运输和利用的有效方法,揭示海况条件下降膜流动机理是实现浮式氢能高效储运的关键。本文基于高速摄像系统和晃荡平台系统,同时基于耦合的VOF和Level Set两相流模型和动网格技术,采用浮式微观可视化实验和数值模拟相结合的方法,研究氢能储运过程中FLH_(2)(浮式氢气液化装置)换热通道管外降膜流动的海上适应性强化机理。研究结果表明,与常规光圆管、螺纹波管和方波管相比,波纹管管外降膜流动的液膜均匀性较好。在海况下波纹管间降膜流动流型稳定,并且均未出现管壁表面干涸的现象,因此在浮式氢气液化装置FLH2中推荐采用波纹管以强化其海上适应性。基于可视化实验和数值模拟结果,得到了降膜流动的流型演化规律,并拟合了波纹管外降膜流动的液膜厚度计算关联式。

板管型降膜式蒸发器换热特性数值模拟

降膜式蒸发器兼有满液式蒸发器换热效果好及干式蒸发器制冷剂充灌量小的特点。对板管型降膜式蒸发器进行了数值模拟,得出了其在使用R410A为制冷工质时,条缝宽度、喷淋密度及板面温度对蒸发器换热性能的影响。结果表明,当工质入口条缝宽度为1.5mm时,板面的液膜覆盖率及换热系数最大,条缝宽度小于或大于1.5mm时,板面的液膜覆盖率及换热系数均有所降低;板面的液膜覆盖率及其换热系数随着液膜雷诺数的增加而增加,但当液膜雷诺数达到10000以上时,增加幅度明显减小并趋于零;板片温度升高可以增强蒸发器的换热性能,但雷诺数较小时的影响很小,只有雷诺数足够大时板片温度的影响才得到明显的体现。