基于响应面法的矿用翅片管空冷器参数优化

矿用空冷器是矿井降温系统常用的末端设备,优化矿用空冷器换热性能对提升矿井降温系统能效具有重要意义。采用Fluent建立了平直翅片管矿用空冷器模型,研究了翅片间距、翅片厚度、横向管间距和纵向管间距对传热因子、阻力因子和综合性能评价指标的影响规律;采用Box-Behnken响应面法,分析了双参数协同作用下传热因子、阻力因子和综合性能评价指标变化规律。结果表明:随着翅片间距、横向管间距的减小,以及翅片厚度增加,传热因子、阻力因子和综合性能评价指标逐渐增加;综合性能评价指标则随纵向管间距的增加而先增加后降低;横向管间距、翅片厚度是影响空冷器传热及流动性能最显著的两个参数,而翅片间距、纵向管间距的影响最小;得到了平直翅片管矿用空冷器的最优参数,传热因子提升16.3%、阻力因子增加26.3%、综合性能评价指标提升8.3%。研究结果可为矿用翅片空冷器设计参数优化提供指导。

基于CFD数值模拟的汽车中冷器流动均匀性研究

针对汽车中冷器内流道气体流动均匀性差的问题,提出了一种在中冷器气室安装导流板的中冷器结构优化方案。基于CFD数值模拟,对中冷器内部气体质量流量分布、速度场和压力场进行了分析,通过风洞试验验证了仿真模型的有效性。在此基础上,研究了气室导流板对中冷器内流道气体流动均匀性的影响。研究结果表明:合理设置导流板,中冷器各散热管气体平均质量流量偏差由7.66%减小到3.20%,中冷器许用环境温度提高了0.84℃,气室压力损失减少了37.4%,改善了中冷器内流道气体流动均匀性,提高了散热性能,避免了芯体热应力集中,减少了可靠性失效风险。此中冷器结构优化方案可为中冷器流动均匀性研究提供参考。

高炉闭路循环水系统改进

针对高炉闭路除盐水循环系统及冷却器设备结构存在的问题,对冷却系统工艺和冷却器系统进行了改进。改进后达到了降温稳定的目的,保证了高炉闭路除盐水循环系统用水温度在合理的范围内。

板式空冷器在石化工业中的应用

介绍了板式空冷器的结构、工作原理,提出了实际应用中存在的一些问题和改进措施。

板式空冷器筛板式液体分布器结构与流动规律的研究

板式空冷器是一种将板式换热器与空冷式换热器的优点结合在一起的新型空冷器。它既具有空冷式换热器节水效果好、环境污染小的特点,又综合了板式换热器传热效率高、流通面积大的特点,是一种先进的新型、高效、节能型换热设备。由于板式空冷器的板束为垂直设计,因此,介质进入板束时的均布水平对于空冷器的冷却效率有着重要的影响。通过对筛板式液体分布器的结构进行研究,得出其结构设计的基本思路与压降公式。

板式空冷器板片开裂失效分析

某石油炼厂板式空冷器板片在较短时间内发生严重的开裂。根据该厂提供的失效件,采用电子探针、金相显微镜、扫描电镜和电子能谱仪等对开裂板片的成分、金相、断口宏观及微观形貌和腐蚀产物进行了分析。结果表明,板式空冷器最外层板片开裂为应力腐蚀开裂,次外层板片开裂为腐蚀疲劳所致。

板式空冷器泄漏原因分析及防护措施

通过对3个不同石化公司的板式空冷器泄漏原因进行分析,认为腐蚀泄漏是造成板式空冷器失效的主要原因。根据其腐蚀机理,提出了相应的防护措施。

基于湿球温度的板式蒸发空冷器传递模型分析

根据热力学和传热学理论,建立了板式间接蒸发式空冷器传递过程的微分方程组.引入空气湿球比热和对流换热系数,推导得到了基于空气湿球温度的数学传递模型.应用四阶-龙格库塔法求解了高炉循环水板式蒸发冷却器基于湿球温度的传递模型,得到了热流体、喷淋水、空气干湿球温度的变化规律和各流体的换热强度情况.实测结果验证了理论计算值的准确合理性.该分析模型为进一步探讨对数平均温差法和传热单元数法直接应用于蒸发式空冷器提供了理论依据.

空冷器板翅式传热元件翅片高度的优化计算

为了探究板翅式传热元件翅片高度对传热、压降的影响,以某装置冷却项目为工程实例,采用板翅式空冷器进行设计,应用数学解析方法,经计算比较,翅片高度为14 mm时,单台设备的传热系数与换热面积的乘积达到最大,节省投资;翅片高度为22 mm时,单台设备的空气侧单位压降的总传热系数最大,操作费用较低。翅片高度的选取需综合考虑初期设备投资和后期操作费用的关系。

紧凑型板式蒸发空冷器在重整装置中的应用

紧凑型板式蒸发空冷器蒸发板束上水膜分布采用逆风布膜方式,解决了板式蒸发空冷器蒸发板束、预冷板束不同轴及设备宽布置空间大的问题。以兰州石化分公司80万t/a重整装置重整产物空冷器为例,介绍了此蒸发空冷器设计参数、选型计算、性能比较及应用效果。工业应用结果表明,此设备具有传热效率高、结构紧凑、布置空间小、操作费用低及运行周期较长的显著特点。

新型板翅式空冷器与凉水塔技术经济性比较

介绍了一种传热效率高、节水性能好的新型板翅式空冷器的整体结构和传热元件。对在某装置循环水冷却工程项目中,选用空冷器方案与开式凉水塔方案进行了技术经济性对比,指出了板翅式空冷器的应用前景。

板式空冷器分布管式液体分布器结构与流动规律研究

板式空冷器的板束为垂直设计,因此,介质进入板束时的均布程度对于空冷器的冷却效率有重要的影响。对分布管式液体分布器的结构进行了研究,提出了变孔径多孔直管液体分布器的结构,对变孔径设计方法进行了数学描述,推导得出了其结构压降公式。采用CFX软件对该结构进行流场模拟,从结果图来看,均布效果良好。所提出的结构设计基本思想和压降公式对于板式空冷器液体分布器的设计具有一定的理论指导意义。

板式蒸发空冷器在气分装置中的应用

板式蒸发空冷器以波纹板片作为传热元件,解决了水冷器冷却水耗量大、污染环境、操作费用高以及传统空冷器占地面积大、重量大、耗水量大、易积灰等问题,大幅度降低了气分装置的运行费用和检修费用。

板式空冷器导流板式液体分布器结构与流动规律研究

对导流板式液体分布装置的结构提出设计方法并进行了数学描述,推导得出了结构压降公式。采用CFX对该结构进行流场模拟,流场显示入口流体的分布。提出的结构设计方法和压降公式对于板式空冷器液体分布器的设计具有一定的理论指导意义。

一种板式间接蒸发冷却器数学模型的验证

对J.Sto itchkov建立的关于叉流板式间接蒸发冷却器的数字模型进行了理论计算及实验验证,结果表明,理论值与实验值的相对误差不大于10%.用该模型计算了一次风量、二次风量、淋水量及隔板厚度对一次风出口温度的影响.

空气制冷机的研究和发展

空气是对环境最友好的制冷剂,空气制冷系统可以自由地从环境中获取或从系统向环境排放制冷剂;同时,空气制冷机组对系统密封性要求较低,因此其可靠性高,维护性好,在飞机环境控制系统中得到了广泛应用。本文介绍了空气制冷系统的循环方式和基本特性,总结了系统的性能分析、实验研究及系统关键部件的研究现状,对空气循环制冷系统在空调、热泵、冷冻冷藏、飞机环境控制系统及储能领域的应用进行了综述,并对关键技术的发展应用进行了分析。总体而言,近几十年来,随着涡轮机械设计制造技术、高效换热技术、高速电机技术的进步,空气制冷技术得到快速发展,系统结构更加紧凑,在列车空调、冷冻/冷藏运输领域得到了越来越广泛的应用。在制冷温度为-100~-50℃范围内空气制冷系统的COP高于传统复叠式制冷系统,因此,空气制冷系统在食品速冻领域具有显著优势,同时,在储能、热泵等领域具有较大的应用潜力。

基于露点板式间接蒸发冷却器空调机组特性的探讨

通过对目前国内外露点间接蒸发冷却技术的发展进行介绍,提出一种基于露点板式间接蒸发冷却器的空调机组—露点间接—直接蒸发冷却空调机组。并对此空调机组的原理和特性进行了分析,结果表明这种空调机组与传统露点间接蒸发冷却器相比,温降幅度大,可以进一步逼近室外空气的露点温度,是露点间接蒸发冷却技术的一个新发展。同时还对这一机组的性能测试提出了一些研究方法。

板式空冷器波纹板片内的流场和温度场分布研究

通过创建二维、三维波纹板束模型,采用流体计算软件对模型进行模拟分析,研究波纹板片的流场和温度场的分布,并与平行板片的传热效果相比较,分析波纹板片传热效果提高的原因.

间接蒸发冷却器处理细纱工艺回风的节能分析

探讨细纱车间采用间接蒸发冷却技术的降温冷却及节能效果。针对细纱车间工艺回风量大,温度高的特点,以某细纱车间夏季空气处理过程为例,分析对比了工艺回风直接回用、车间工艺排风进行间接蒸发冷却处理后回用、深井水空调使用后的排水直接进行喷淋3种方案,对车间工艺排风进行间接蒸发冷却处理后回用的降温及节能效果。结果显示,3种方案中采用空调回水直接在二次侧喷淋,降温效果更佳,节约制冷量可达59.6%。认为:夏季高温高湿的条件下,间接蒸发冷却处理的降温及节能效果显著;喷淋采用温度较低的空调回水比循环水降温效果更好。

推广空冷技术 促进节能减排

通过水冷和空冷的比较得出,现有空冷器由于冷端端部温差大,油品冷却终温不能满足工艺要求;传热总系数太小,设备紧凑性过低,难于在装置内布置而未能推广应用。根据作者研发的带翅片的螺旋板壳式换热器在气体冷却装置中的运行结果,提出了在散热片之间设置翅片的方形空冷器和迎风面为圆形、在壳体内设置互不相通的两个螺旋道的圆形空冷器的两个专利技术。