内螺纹铜管成形工艺开发及换热性能研究

随着我国碳达峰碳中和战略的推进,行业标准对空调产品能效的准入门槛越来越高。增大内螺纹铜管的螺旋角可以有效提高空调换热器的能效,但增大螺旋角则会大幅增加内螺纹铜管生产制造的难度。为研发内螺纹铜管成形工艺,提升换热性能,通过逆推法设计了Φ7mm(外径)×0.23 mm(壁厚)×0.14 mm(齿高)、齿顶角15°、螺旋角35°、 58齿数的内螺纹铜管(XD7)的两种旋压成形模具参数。以旋模比、拉拔速度、退火温度和保温时间作为变量,通过显微观察和力学性能测试,确定了XD7的旋压成形工艺和退火工艺。同时对比研究了XD7与同外径的普通内螺纹铜管D7(7 mm×0.24 mm×0.15 mm)的换热性能。结果表明:小的钢球半径更有利于XD7的成形,旋模比和拉拔速度分别为460和40 m/min时,XD7的成形效果最好。XD7的最佳退火工艺为在460℃下保温30 min。与D7相比,XD7的冷凝换热系数和蒸发换热系数分别提高了7%和8%,内螺纹铜管单管换热能效明显提升。

多管程换热器管箱平盖结构的优化设计

多管程换热器管箱平盖的挠度超出允许值会存在内漏的风险。以某多管程换热器管箱平盖设计为例,计算发现平盖中心处的最大挠度远大于标准许用值,综合考虑经济性及项目进度,提出在平盖外侧设置井字形加强筋支撑的优化方案,并采取有限元分析方法对管箱平盖的挠度进行模拟计算。计算结果显示,平盖结构优化后其挠度降低了80%,满足了设计要求,且节省了材料费用。

氢回收装置缠绕管式换热器设计计算研究

研究了合成氨氢回收装置缠绕管式换热器的热力设计计算方法 ,探讨了换热器中并管传热模型、含氢多组分混合物汽液平衡、物性参数以及冷凝和蒸发等传热计算问题。

横纹管管壳式换热器设计计算方法简介

介绍了横纹管管壳式换热器的设计计算方法 ,并与光管换热器进行了比较 。

地下连续墙内埋管地下换热器设计计算方法研究

基于地下连续墙内埋管传热模型的解析解,根据地下换热器进水温度假定曲线,迭代原理及负荷聚合原理提出地下连续墙内埋管地下换热器逐时换热量的计算方法及地下换热器的设计计算方法,并与数值模型、地埋管传热模型及上海自然博物馆的现场试验数据进行比较与分析。结果表明:采用该文提出的方法得到的地下换热器逐时换热量与实测值非常吻合,更能准确分析地下连续墙内换热器可承担的换热量的变化情况,并通过将其与满足上部建筑物冷(热)负荷所需的换热量相比较,从而判断地下换热器的设计参数是否合理,为科学设计地下连续墙内埋管地下换热器提供依据。

对GB/T151—2014《热交换器》有关内容的商榷——浮头式热交换器管板设计

浮头式热交换器设计原理除管、壳间不存在约束外和固定管板式换热器相同,都按弹性基础圆平板理论设计,为此而应先假定管板厚度并按迭代法实施。GB 151—1999和GB/T 151—2014对其a型结构的规定则可以不假设管板厚度,直接由所规定管板计算厚度公式和系数C、Gwe的线算图简单求得,而系数C、Gwe和管板厚度δ无关,显然和弹性基础圆平板理论不符,对此提出商榷,并对阐述GB151中浮头式换热器管板设计方法理论依据和应用的专文提出商榷。

蒸汽冷却器内置节流孔板孔径设计方法初探

在工程设计中,如何确定蒸汽冷却器内置节流孔板的孔径大小,尚缺乏合适的计算方法。为此,利用ANSYS Workbench 14.0软件平台,建立了某型蒸汽冷却器的管侧实体模型,并使用软件中的CFX模块进行了流体模拟,确定了U换热形管内的流体压损,通过调整U形换热管内的给水流量与节流孔板流量的分配比例,从而得到蒸汽冷却器内置节流孔板的孔径尺寸。

固定管板式换热器的最佳(轻化)设计

简介了管壳式换热器设计中Tinker模型及Bell-Delaware方法,讨论了换热器结构性能优化的方法,建立了数学模型,编制了计算程序。为工厂分别优化设计了无相变气-水换热器和有相变气-水加热器。结果表明,优化后的管壳式换热管,在同样工况下,重量减轻20％～30％,经济效益可观。

一种新型换热器的设计与制造

在换热器设计中，采用横纹管取代光管、用空心环代替折流板支承，获得了良好的效果。文章通过对横纹管与空心环的传热机理及性能分析，探讨了这种新型换热器的结构设计、制造及应用。

高温热管换热器设计参数的模拟计算

结合热管换热器的常规计算法和离散计算法,建立了高温热管换热器的计算模型,并采用VB6.0编制了高温热管换热器设计计算软件。用该软件进行实际工程计算,通过计算实例,验证了该软件算法的正确性和软件设计高温热管换热器的可靠性。

水水热交换器的设计制造

介绍了水水热交换器在核电站中的应用及其工作原理,并对水水热交换器的性能计算、结构布置和制造工艺进行了简要介绍。为水水热交换器水室、管系、外壳等结构设计提供了借鉴,对未来核电的全部实现国产化具有非常重要的意义。

空调系统中垂直埋管地热换热器传热性能分析及设计计算

地热换热器是地源热泵空调系统中室外部分的重点和核心设备,也是地源热泵空调系统结构上不同于传统空调系统的关键设备。本文通过对地热换热器的传热性能进行分析及设计计算,推导出地热换热器的管长计算公式,为实际工程的施工提供了较为科学的依据。

双管板换热器设计、计算和制造工艺

分析说明了双管板换热器在结构设计、强度计算、材料选择和制造、胀管方法、水压试验等方面应注意的问题。

蒸发式换热器结构及热工水力特性计算分析

为了使设计的蒸发式换热器安全高效,讨论其计算原理和完善其设计流程意义重大。本文针对核电实验应用的蒸发式热交换器,由中国原子能科学研究院提供设计参数,采用热工水力分析和强度校核,通过制定和完善设计步骤和计算流程,最终计算得到换热器换热面积,设计裕量和一次侧阻力,同时通过作图阐明了系统特性参数如总传热系数、一次侧进出口温度,二次侧压力等随负荷的变化规律。计算结果均达到工程实际的要求,分析结果表明功率负荷的增加伴随着一次侧温度的提高和二次侧压力的降低,堵管使总传热系数减小,二次侧压力降低。研究提出了高效、安全、节能的设计方案,并为工程上蒸发式换热器设计提供了有价值的参考。

专用的制冷系统计算软件设计

利用计算机做设计计算可以为设计员节约大量的时间和精力,并且能指导设计及试验的方向。制冷系统设计计算涉及的参数比较多,设计过程复杂、重复劳动多。目前关于制冷系统的设计计算方法基本上比较成熟,本文将制冷系统相关的计算方法进行整合,并结合公司的生产加工条件,使用Visual Basic编写为计算软件,通过计算值与实际值比对,比较吻合实际规律,证明软件的正确性。

螺纹锁紧环换热器的密封和强度设计

螺纹锁紧环式换热器结构紧凑、耐高温、耐高压、密封性能比较可靠,作为高温高压换热器的一种结构形式,具有泄漏点少等特点,如果在运行中出现泄漏,可在不停车的情况下紧固顶紧螺栓即可达到密封要求,但是此类设备由于处于高温、高压、临氢等十分苛刻的操作环境,结构复杂,承压件多,各承压件的强度计算方法和密封结构设计均有独特之处,密封和强度设计直接影响到整个高压螺纹锁紧环换热器的安全运行,因此对其设计制造提出了更高要求,针对压螺纹锁紧环换热器特殊的结构和计算特点,从密封设计及强度计算两方面对其设计进行总结。

管壳式换热器热力计算软件开发及优化设计

为缩短换热器设计周期,提高设计质量,基于面向对象和模块化编程的思想,以Microsoft Visual Basic 6.0为编程语言,Microsoft Visual Foxpro为底层数据库,结合Origin数据分析制图软件,经过优化设计开发了管壳式热交换器热力计算软件。利用优化设计原理,建立了以管壳式换热器年总费用最小为目标函数的优化设计模型,并结合具体工程实例进行了优化设计,用于管壳式换热器设计效果良好。

小型螺旋管式热交换器结构设计

螺旋管式热交换器结构特殊,其设计、校核、计算与常规管壳式热交换器不同。介绍了1台小型螺旋管式热交换器的设计过程与设计成果,包括设计基础参数、总体结构、换热管布置、换热管出入口管孔布置、管束支撑结构及选材方案、主要承压结构强度核算以及螺旋管束流致振动分析计算。计算和校核结果表明,热交换器强度满足设计要求,螺旋管束不会发生流致振动。该小型螺旋管式热交换器投用后运行状态良好。

关于夹持式法兰计算压力取法的讨论

从U形管换热器等夹持管板的管程法兰和壳程法兰受力分析出发,以一具体的算例,分析指出设计中低压侧法兰计算压力取法存在的问题,并提出相对合理的计算办法。

冷凝水冷却器的设计及改进

首先,介绍了某核电站冷凝水冷却器的功能及其结构特点,该冷凝水冷却器属于典型的管壳式换热器,在化工行业应用广泛。其次,在对原有参考设备消化吸收的基础上,对该冷凝水冷却器的结构进行了改进。最后,对冷凝水冷却器的设计计算做了简要分析。