Numerical simulation of heat transfer and flow of cooling air in triangular wavy fin channels

Numerical computation models of air cooling heat transfer and flow behaviors in triangular wavy fin channels(TWFC) were established with structural parameters of fins considered.The air side properties of heat transfer coefficient and pressure drop are displayed with variable structural parameters of fins and inlet velocities of cooling air.Within the range of simulation,TWFC has the best comprehensive performance when inlet velocity vin=4-10 m/s.Compared with those of straight fins,the simulation results reveal that the triangular wavy fin channels are of higher heat transfer performances especially with the fin structural parameters of fin-height Fh=9.0 mm,fin-pitch Fp=2.5-3.0 mm,fin-wavelength λ=14.0-17.5 mm and fin-wave-amplitude A=1.0-1.2 mm.The correlations of both heat transfer factor and friction factor are presented,and the deviations from the experimental measurements are within 20%.

布雷顿循环冷端空冷换热器设计与变工况运行特性分析

作为布雷顿循环系统中的重要冷端部件,气体冷却器的性能对循环系统结构紧凑性和运行高效性有重要影响。分析了一种新型横流印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)—板翅混合式气体冷却器的工作性能及影响因素,对该种换热器建立了一个数值计算模型,并编写MATLAB程序验证其可靠性;基于此,对该类冷却器进行了设计,其功率密度均在1 MW/m^(3)以上,属于紧凑型换热器;其次进行了变工况性能分析,给出了冷却器的压降和换热性能随循环工质和冷却空气进口状态的变化规律,并比较了布雷顿循环工质为超临界二氧化碳、氮气、空气时冷却器的换热特性和压降特性,结果表明,冷、热流体流量的改变对换热特性的影响最明显。研究结果对布雷顿循环空冷换热器的设计与运行具有参考意义。

转炉循环水冷式烟罩余热回收

介绍了铜冶炼厂转炉烟罩两种冷却方式:常压汽化冷却式和循环水冷式,并对两者的区别进行了阐述。详细介绍了循环水冷式烟罩余热回收系统的设计思路,包括工艺流程、关键控制点等,并对已实施的工程项目进行分析。分析表明循环水冷式烟罩余热回收系统工艺稳定,节能、节水,具有良好的经济效益,值得推广。

超高层建筑空调水系统竖向分区设计研究

结合厦门某超高层办公楼的工程设计实例,综合考虑设备、管道、附件承压及建筑竖向分区等影响因素,对比分析了单冷源站,一次中间换热空调水系统;单冷源站,二次中间换热空调水系统;双冷源站空调水系统这三种空调水系统竖向分区方案的初投资、运行费用及优缺点,得出适合的超高空调水系统竖向分区方案。

L型干湿联合冷却技术在PE调温系统中的应用

L型干湿联合冷却技术因其可观的节水效果,在煤化工等多个领域得到了广泛的应用,但是在PE调温系统中运用实例较少。文章基于宁夏宁东某PE项目,从技术和投资能耗方面对比了L型干湿联合冷却技术和PE调温系统中现用的板换+开式冷却塔技术。对比结果显示,与板换+开式冷却塔技术相比,L型干湿联合技术具有循环水质稳定、节水消雾、调温响应快、能耗低、投资回收期短等优点,在PE调温系统中具有很高的应用价值。

沸腾冷却床的设计说明

介绍了关于设计沸腾冷却床时所需的风量、风压、换热面积等参数的理论计算方法,通过试验得出风量、风压、冷却水管内水流速度的参数值,两者之间可以相互检验;同时阐述了沸腾床常见的结构形式,以及离心风机和罗茨风机的特点,供大家今后在设计沸腾冷却床时参考。

用于济南地区的进风静压室冷却性能研究

土壤空气换热器(EAHE)的性能提升问题是目前研究的焦点。目前一种具有进风静压室(IPC)的土壤空气换热器(IPCEAHE)系统被提出,其主要是利用建于地下的IPC来对室外空气进行预处理,被处理后的空气再进入EAHE进行换热。研究结果表明,IPC在重庆夏季应用中极大地提升了EAHE的出风品位,同时自身也具有良好的冷却性能。但尚未有研究对IPC应用于寒冷地区的夏季冷却性能进行评价。因此,以地处寒冷地区的济南为例,对IPC进行了2种风量工况下连续运行6 d的数值模拟研究。研究结果表明,IPC在380 m^(3)/h和570 m^(3)/h风量工况下对室外空气的最大温降分别达到了7.28℃和5.32℃,最大制冷量分别为861.32 W和944.65 W;此外,IPC应用于北方地区比应用于南方地区具有更佳的冷却性能。

电站空冷系统变工况性能的数值研究

无论直接还是间接空冷系统,其热力性能都受到环境气象条件的显著影响。研究不同环境条件,不同机组热负荷和操作条件下机组背压的变化规律,对于电站空冷系统变工况优化运行具有重要参考价值。该文建立了电站空冷系统变工况运行性能的计算模型和数值方法,分别以典型直冷和间冷系统为例,通过数值模拟,获得了不同环境气象条件下,直冷系统空冷凝汽器空气流量和进口空气温度,以及间冷系统空冷散热器空气流量和进口空气温度。以变工况数值计算为基础,分析了直接和间接空冷机组背压的变化规律。结果表明,直接空冷系统热力性能随风速和风向发生显著变化,并随风速增加而降低,导致机组背压随风速增加而升高。对于间接空冷系统,其热力性能先随风速增加而降低,随后又增加,使机组背压呈现先升后降的变化趋势。电站空冷系统变工况性能的数值研究结果,可用于指导空冷系统的优化设计和安全运行。

螺旋隔板花瓣管油冷却器的传热强化

通过实验研究 ,比较了螺旋隔板花瓣管油冷却器和螺旋隔板低肋管油冷却器的传热和压降性能 .实验结果表明 ,螺旋隔板花瓣管油冷却器与螺旋隔板低肋管油冷却器相比 ,总传热系数提高 10 %以上 ,而压降却降低 46

空冷凝汽器积灰对机组出力影响的计算分析

富煤缺水地区空冷机组装机容量不断增加,而空冷凝汽器的积灰决定着机组能否安全高效运行,为此有必要研究积灰厚度与机组出力的关系。利用传热学以及换热器原理对积灰前后的换热系数进行推导计算,并根据某电厂330 MW机组的实际数据,给出传热系数随积灰厚度的变化关系,进而给出机组背压随积灰厚度的变化关系,最终得出积灰厚度对机组出力的影响程度。研究结果表明,对于330 MW机组,空冷凝汽器积灰1 mm时,机组出力会减少1.4%。

间距对轮式装载机冷却组性能影响的风洞试验

为了研究换热器间距对冷却组性能的影响,将某轮式装载机后置冷却组放在风洞试验台上进行测试.该冷却组由中冷器、液压油冷却器、水散热器和变矩器油冷器组成,分成三排布置.通过改变换热器排与排之间的距离进行测试.研究结果表明,冷却单元的间距对冷却组的性能有着积极的影响.与间距10 mm相比,冷却空气风速在1.8-10.0 m.s-1下,间距100 mm时冷却组换热能力提高3.1%-7.4%,压降降低1.8%-7.4%;间距200 mm时冷却组换热能力提高5.1%-10.9%,压降降低8.1%-20.5%.在空间允许的前提下,适当增大冷却组换热单元的间距,不但可以提高冷却组的散热能力,而且有利于节能.

波纹板式空冷器阻力与传热特性实验研究

在可改变风量和热水流量的实验条件下,对波纹板式空冷器的阻力与传热特性进行实验研究。得到了空气侧的阻力降关联式以及两侧的对流换热系数关联式,其适用于热水雷诺数在2000-8000之间、空气雷诺数在2000-10000之间。在相同工况下,比较了波纹板式、光管式和翅片管式空冷器的性能指标,结果表明:迎面风速在2.45-4.1 m/s之间,波纹板式空冷器传热系数达到100-160 W/m2/℃;约比光管式提高70%,但只有以管束外表面为基准的翅片管式传热系数的六分之一;板式空冷器单位体积换热量约是翅片管式空冷器的1.5倍,是光管式的15倍;板式空冷器单位功耗换热量约是光管式空冷器的5.5倍,而翅片管式空冷器与光管式空冷器则相差不大。

化学氧碘激光器尾气主动冷却技术试验

使用主动冷却技术降低化学氧碘激光器(COIL)尾气的温度,是提高引射式压力恢复系统引射效率的一项关键技术。采用理论计算和数值模拟的方法,得出了满足技术指标要求的冷却器系统设计参数,并研制了一套以管翅式热交换器、液氮循环汽化提供制冷量的COIL尾气主动冷却试验装置。与激光器的对接试验结果表明,在COIL出光60s试验中,热交换器可以使尾气温度从590K降低到160K,出口截面温度不均匀度小于21K,经过热交换器的气流总压损失小于100Pa。

冻土区天然气水合物钻井泥浆冷却系统设计及关键参数计算

泥浆冷却技术是天然气水合物钻探的关键技术之一,低温泥浆可以抑制天然气水合物在钻进和提钻过程中分解,有利于钻获水合物实物样品。新型天然气水合物钻井泥浆冷却系统主要包括载冷剂制冷器、翅片管式换热器、温度监测与记录和防冻装置4部分。制冷机组采用变频启动,减小了野外施工中配套发电机的功率,大幅度降低油料消耗;翅片管式换热器中泥浆与载冷剂对流换热,换热面积大,换热效率高;温度监测与记录装置对4个关键节点的温度进行监测和记录,同时防冻装置可防止泥浆在换热器中结冰堵塞,影响正常使用。运用传热学和流体力学理论对泥浆与载冷剂对流换热过程进行计算,在满足制冷要求的前提下,换热器换热面积是10.58 m2,管路压力损失为0.34 MPa。

直接空冷岛换热量与机组背压关系的探讨

针对600 MW直接空冷机组运行期间背压不稳定且较高,影响机组负荷输出稳定性及满负荷发电的问题,基于空冷凝汽器η-NTU算法,对直接空冷岛换热量与机组背压的关系进行分析论证。结果表明:空冷岛换热量与机组的背压成反向变动关系,为同类型机组安全运行及背压预判提供理论依据。

边界条件变化对凝汽器热力设计的影响

就热力边界条件变化对凝汽器设计的影响进行讨论,结论是电厂应结合机组运行经济性、厂用电耗功以及凝汽器、循环泵、冷却塔等一次性投资成本等因素综合优化凝汽器背压、面积、循环倍率等外部条件,以获得一次投资成本和机组运行经济性最佳的结合点。

立式降膜闭式冷却塔热力性能试验研究

为了验证特定工况下立式降膜闭式冷却塔的热力性能,通过对一台设计换热量为150 kW的冷却塔进行试验测试,得到在额定风量和喷淋水量以及进风湿球温度为20℃时,不同循环冷却水流量下的热力性能,包括冷却水进出口温差、间接式换热器压降、换热量以及空气出口干湿球温度,结果表明,当风机频率为50 Hz,流量在14.5~34.3 m^(3)/h范围时,换热量为151.8~165.1 kW;喷淋水流量由9.8 m^(3)/h增加到40 m^(3)/h,冷却水进出口温度都呈下降趋势,进水温度由48.1℃下降到39.9℃,下降17%,出水温度由43.3℃下降到34.7℃,下降19.7%,温差由4.8℃增加到5.2℃,增长了7.7%,而换热量增长了7.6%。随着喷淋水流量的增大,冷却效果越好,但到达一定量后,再增大喷淋水量,对冷却效果的影响却变得很小。

加氢高压空冷器管束穿孔泄漏失效分析

针对某加氢装置高压空冷器管束产生的穿孔泄漏现象,采用金相组织、力学性能、腐蚀产物分析和电化学测试等手段,并借助计算流体动力学软件Fluent对管束流场的数值模拟,分析了管束失效的原因。结果表明,高压空冷器管束入口端钛管内衬为吸氢腐蚀破坏,钛管吸氢后在基体内部形成的大量脆性TiH2引起了表面的脆性粉化和剥落,而入口端较大的冲刷剪切力加速了腐蚀过程,并导致碳钢管束下在低的耐腐蚀性能及电偶腐蚀共同作用下发生快速腐蚀穿孔,最终导致了高压空冷器的失效。

浅谈冷渣器在循环流化床锅炉的应用

通过实际生产运行,结合循环流化床锅炉的特点,在平顶山天源盐化有限公司应用水冷式冷渣机,解决了渣的输送和渣热能利用问题,运行效果良好,达到了节能增效的目的。

氨汽提尿素装置节能降耗技术改造

介绍已运行28年的氨汽提尿素装置通过技术改造,实现了装置氨耗、汽耗、电耗的大幅下降,取得了较好的经济效益。