基于云平台的热网智慧换热站监控系统

随着日益增长的集中供热面积及智慧城市的建设,针对换热站目前存在自动化程度不高、远程采集信息困难、热网调节波动大等问题,开发了基于云平台的换热站远程监控系统。通过智能DTU网关与PLC连接,将数据采集到服务器中,通过服务器之间数据传递,使用VS开发客户端及WEB发布。针对换热站二次网温度波动大问题,设计了模糊自适应PID控制器,通过仿真满足二次网水温控制要求。通过模拟测试,系统功能完善满足构建智慧热网的需要。

新型分散型抗垢剂在S Zorb装置的工业应用

中国石化广州分公司S Zorb装置为有效抑制原料侧换热器E-7101A-G因高温结垢而导致的换热器传热效率下降、换热器总压差上涨过快等影响装置长周期运行问题,决定使用浙江杭化科技股份有限公司生产的新型分散型抗垢剂HK-17DC。工业应用结果表明,HK-17DC在线除垢及阻垢作用良好,且使用HK-17DC对装置运行和产品质量无不良影响。

超临界CO_(2)板式扩散焊矩形微通道换热器扰流格栅结构优化研究

为提升超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))布雷顿循环系统中印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)的流动传热综合性能,该文通过数值模拟的方法,基于一种全蚀刻工艺的新型矩形截面PCHE,建立以冷热通道换热单元为研究对象的数学物理模型。研究不同运行工况下,通道内扰流格栅间距对S-CO_(2)流动传热特性的影响机理和影响规律。结果表明:不同格栅间距的热通道内S-CO_(2)的流速均沿程逐渐减小,而冷通道内S-CO_(2)的流速反而沿程逐渐增大。冷热通道内的流动摩擦阻力系数(f)和努塞尔数(Nu)均随着格栅间距的增大而逐渐增大,但不同格栅间距的冷通道内的f和Nu均大于其对应的热通道内的f和Nu。当格栅间距为5.97 mm时,矩形截面通道具有相对最优的综合性能,可以在阻力损失较小的情况下实现强化换热。研究结果可为全蚀刻工艺矩形截面PCHE的性能提升和结构优化提供理论依据和数据支撑。

专利情报分析视角下超临界二氧化碳动力循环技术发展态势研究

超临界二氧化碳(Supercritical Carbon Dioxide,S-CO_(2))动力循环相较于水蒸气朗肯循环来说传热效率高、更易接入现存的各种发电系统中,是能动领域颠覆性的技术,受到全球范围内的广泛关注。本文通过专利大数据分析手段,对S-CO_(2)动力循环技术专利申请态势、地域分布、重点技术布局等相关情报进行系统性梳理、分析与归纳。研究发现,S-CO_(2)动力循环技术的专利产出整体呈现上升趋势,特别是国内专利产出呈直线增长态势;研发主体的基础创新聚焦于透平的密封、结构及其相关部件的冷却方面,对于换热器则以提升工质均匀性、设备紧凑性和降低成本为目的;我国研发主体以西安热工研究院有限公司、中国核动力研究设计院等科研单位为代表,但其海外专利布局意识有待进一步提升。

渣油加氢反应器加热炉炉管腐蚀特性研究

渣油加氢反应器加热炉炉管在高温、高压和腐蚀性环境中容易受到腐蚀,采用挂片实验的方法研究了加热炉燃料气中不同组分变化对炉管腐蚀速率的影响,并提出了缓解腐蚀的措施。结果表明:钢材腐蚀速率随H_(2)S分压的升高整体上逐渐升高,并趋于平稳,随CO_(2)分压的升高呈现先降低后升高的趋势,系统腐蚀以H_(2)S为主,系统总压力对腐蚀速率的影响不大,Cl^(-)含量增加对腐蚀速率的影响较大。在加热炉燃料气进气前,应对燃料气进行预先处理,控制H2S、CO_(2)的含量,并尽量脱除水蒸气中的Cl^(-),可以有效缓解钢材腐蚀。

内置扭带换热管三维流动与传热数值模拟

对自转扭带换热管内流体的运动进行了分析,根据流体在自转扭带管内的切向运动特点,提出将自转扭带等效虚拟于静止扭带的思路。建立内置螺旋扭带换热管流体流动的三维物理模型,采用大型CFD软件FLUENT6.0中的RNGk-εε模型对内置扭带换热管内的流动与传热进行了数值模拟,得到了内置扭带换热管流体流动的速度、压力、湍流强度场分布规律及传热特性。比较了静止、旋转及旋转等效虚拟静止扭带换热管的传热和阻力降特性,分析了不同螺距对强化传热和阻力降的影响。速度场的模拟值与激光测速仪试验值进行了比较,二者吻合较好。

管壳式换热器研究进展

根据国内外现有的管壳式换热器的发展情况,着重介绍了管壳式换热器的发展进程和现状,并且分析比较了它们的优缺点。

地下层状结构土体中埋管换热器的传热分析

针对天津滨海新区100m内土体分层的特点,建立了U形管埋地换热器外部土层的分层稳态导热模型,并采用Eskilson理论模型对其温度分布进行了数值模拟分析。结果表明,由于该地区地下土层上下水平层传热性能由弱变强的规律,换热器管中的水温先是较为缓慢下降,然后经历了较快的下降过程,由此导致了深处较明显的"热短路"。因此垂直方向各层土之间的热相互作用不能忽略,而且应在进水管和出水管之间采取防止"热短路"的措施,以提高埋地换热器的换热性能。

空气横向掠过花瓣状翅片管传热强化性能研究

本文报道空气横向掠过花瓣状翅片管的传热强化实验研究结果，分析比较了七种花瓣状翅片管（翅间距Ｐ／Ｄｏ＝０．０５２６～０．１３２，翅片高ｈ／Ｄｏ＝０．０９４７～０．１２６）的传热强化机理与性能，给出了包括翅片参数在内的传热准数与流体阻力系数关联式，找出了较佳翅片参数范围。本文还比较了花瓣状翅片管与波纹状高翅片管的传热强化性能，比较结果表明，花瓣状翅片管在节省空气换热器管材消耗方面明显优于波纹状高翅片管。

S Zorb装置进料换热器结焦原因分析及解决措施

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司S Zorb装置自运行以来,进料换热器E101已出现两次结焦,严重影响了装置的长周期平稳运行。对结焦原因进行了分析,并提出了解决措施:加强进料质量管理,避免进料夹带易沉积组分;罐区冷汽油进催化装置提升管回炼;对抗氧剂加注点进行改造,将原抗氧剂加注点改至汽油去罐区调节阀后,彻底避免抗氧剂返回原料油罐;平稳操作,避免并联换热器偏流;加强检修清焦质量。

板翅式换热器S弯改进型封头的性能研究

物流分配的不均匀性是导致板翅式换热器性能下降的主要因素。本文提出A、B、C 3种改进型的S弯封头结构,采用数值模拟方法,比较了原始封头和改进型封头出口流体分布的均匀性。结果表明,3种改进型封头物流分配的均匀性较原始封头都有很大程度的提高,其中绝对不均匀度和相对不均匀度的降幅均超过80.0%,极值比的降幅均超过40.0%。说明S弯改进型封头在降低物流分配不均匀性上很有成效,且C型封头在目前的工况下要优于其余的两种改进型结构。

人工冻结粉土未冻水含量测试试验研究

未冻水含量测试是冻土科学研究中的一个重点和难点问题。为测定粉土中未冻水含量,将小体积土样冻透后,放置在温度恒定的空气中,依靠自然对流加热融化,记录其中心温度–时间变化曲线。根据牛顿冷却定律,建立一个反映冻土温度随时间变化的计算模型,应用该模型拟合温度–时间曲线的融土部分,得到融土与空气表面的对流传热系数;拟合温度–时间曲线的相变部分,确定某地区的粉土冻结点。根据冰的质量和相变过程吸收热量的关系,建立冻透状态下未冻水含量的计算模型及测试方法。应用该方法进行粉土未冻水含量测试,结果表明,该粉土冻结至-4℃时未冻水含量在3.75%左右。反演土样融化过程的理论计算温度与实测值吻合较好,表明了提出的理论模型及测试方法的可行性。

基于流固耦合的超声污垢检测数值模拟

基于Comsol Multipysics仿真软件,建立了声发射耦合的板材-污垢多层有限元模型。以弹性动力学和压力声学为理论基础,推导了薄平板型试样在平面波辐射下的声波振动控制方程,研究了流相与固相区域超声传播特性规律,实现了二维平板污垢纵、横波分离的弹性数值模拟,通过分离后的波场提取,对薄层平板沉积污垢厚度进行高精度检测。数值模拟结果表明:流相区域服从微小声波波动方程传播规律,固相区域也能很好的实现弹性纵横波的完全分离提取;超声波对薄层平板沉积污垢的检测误差在5%以内,证明了数值模拟的可行性与准确性,对于实际换热系统的运行和清污具有很好的指导作用。

锅炉烟气回收的相变换热器传热特性研究

为研究回收锅炉烟气的相变换热器的相变传热特性,利用Fluent软件仿真出了相变单元的传热过程,并用储热装置进行了实验研究。对比发现:仿真得到的相变材料温度和液相率随时间的变化趋势与实验结果趋与一致,但在相同点仿真相变开始时间比实验时间快25%,结束时间快14%。结果表明,在整个相变储热过程中,温度变化率首先由高到低,再由高到低;传热效率是先由低到高,再由高到低。因此,为提高相变储热效率,根据传热效率由高变低时对应的相变材料的厚度才是最佳的填充厚度,此规律可对相变换热器的开发提供理论依据。

水平冷凝强化传热管的传热性能

以Ｒ１１为工质，测试了饱和蒸汽状态下水平冷凝强化传热管──低肋管、Ｃ管、以及双侧强化传热管ＧＣ管的传热性能。并与同工况条件下测得的光管传热性能进行了比较。实验结果表明，被研制的ＧＣ管总传热系数比光管提高４倍多；而相应的管内侧冷却水流动阻力系数平均为光管的７倍多。最后运用熵分析法对水平冷凝强化传热管的强化传热性能进行了评价，结果表明ＧＣ管的强化传热性能优于ＤＡＣ管（另一双侧强化传热冷凝管）等水平冷凝强化传热管型。

房间空调器制冷系统分相模拟研究

从制冷系统热动力学观点出发，在分布参数的基础上建立了一个房间空调器的稳态模拟模型；分析了换热器的两相流特性及分布，并且针对每一种流态提出相应的热交换关系式。换热器模型基于两相流分析，在动量、能量、质量三大守恒方程基础上引入一个反映两相之间相互关系的关系式以使方程可解。实验表明，与计算机模拟结果吻合较好，与均相流模型相比。

炼油厂常减压工段换热网络的最优设计

本文以炼油厂常减压工段原油预热系统为背景，应用挟点技术及ＴＩ法，形成具有最大能量回收特征的初始网络，并根据能量松驰原理及分支调整技术，对初始网络进行网络结构的最优调整。

S Zorb装置低负荷运行出现的问题及对策

S Zorb装置在长期低负荷运行中出现进料换热器偏流、反应器底部分配盘泡罩磨损严重、精制汽油产品带水、吸附剂循环故障等问题,不能满足装置在特殊情况下需要长期维持低负荷运行的需求。对S Zorb装置在长期低负荷运行中出现的问题进行了分析,并通过控制氢油比,控制吸附剂硫、碳含量,控制稳定塔汽提效果等措施,使装置能够在65%的低负荷下控制辛烷值损失小于0.5单位,烯烃损失小于1.0%,并维持长期稳定运行。

s-d系统的杂质效应与传导电子的有效热质量

基于Andersons-d混合作用和s-d交换作用及Falicov库仑互作用 ,建立了一个新模型 ,利用格林函数方法 ,定量地讨论了磁性杂质效应在充分低的温度下 ,对稀磁合金中传导电子有效热质量的影响 .

S Zorb装置反应进料换热器E101单列投用探究

S Zorb装置反应进料换热器(E101)在切换投用操作过程中存在封头及相关法兰泄漏甚至着火的安全风险。为此,某S Zorb装置在反应开工初期仅投用E101A/B/C/G单列进行喷油操作,待进料提量至60%负荷后将另一列并入系统。投用过程先将冷介质(反应进料,71.5℃)充满E101D/E管程,后打开E101H壳程入口阀使用热介质(反应产物,400℃)对管程冷介质进行加热汽化的方法缓慢并入系统。使用该方法后E101管、壳程出口温度未出现大幅波动,反应进料加热炉(F101)入口温度较稳定,投用耗时2 h,过程平稳,E101相关法兰未出现泄漏现象。