检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2023年第12期74卷 4820-4828页

作者：李佳旭怀英刘婷婷刘应春中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

缠绕管式换热器由于结构紧凑、换热效率高,在化工领域有广泛的应用,但其复杂性也为研究带来困难。利用mixture模型和相变模型构建了全三维尺度下的数值方法,实现了缠绕管式换热器壳程和管程流动、传热过程的计算。搭建了米级换热器实验... 详细信息

缠绕管式换热器由于结构紧凑、换热效率高,在化工领域有广泛的应用,但其复杂性也为研究带来困难。利用mixture模型和相变模型构建了全三维尺度下的数值方法,实现了缠绕管式换热器壳程和管程流动、传热过程的计算。搭建了米级换热器实验及测试平台,建立了相应的全三维、同尺寸数值模型;采用Lee相间传质模型,实现了蒸发-冷凝模拟,获得换热器器件尺度传热系数和相变总量。计算的传热系数与实验测量值的相对误差为4.98%。基于所构建的全模型,数值研究了操作条件对传热特性和相变的影响,分析了换热段长度和缠绕管层数对传热性能的影响,为缠绕管式换热器的设计开发提供了数据和平台支持。

关键词：缠绕管式换热器整体几何模型相变传热数值模拟

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缠绕管式换热器壳程高黏度流体流动及换热性能强化研究

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高校化学工程学报 2022年第5期36卷 639-646页

作者：段旭东文键王斯民西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

为解决高黏度介质在缠绕管式换热器等紧凑型换热器中换热效率较低的问题,提出了一种新型扰流元件,流体在壳程管束间的流动形式为多圆柱扰流,此扰流元件可影响管束形成的尾流场,改变流体在壳程的流动形态,进而增强高黏度流体的综合换热... 详细信息

为解决高黏度介质在缠绕管式换热器等紧凑型换热器中换热效率较低的问题,提出了一种新型扰流元件,流体在壳程管束间的流动形式为多圆柱扰流,此扰流元件可影响管束形成的尾流场,改变流体在壳程的流动形态,进而增强高黏度流体的综合换热性能。通过数值模拟方法计算得到新型结构壳侧努塞尔数相比于传统结构可提高5.1%~8.4%,摩擦因子升高1.3%~3.3%,综合换热性能可提高4.6%~5.2%,并进一步研究了扰流元件各结构对目标参数的影响。以上研究对改善高黏度介质在缠绕管换热器内的流动及换热性能提供理论依据,拓宽了紧凑式换热器的应用范围,使得高黏度介质在紧凑式换热器中同样可以达到理想的换热效果。

关键词：缠绕管式换热器高黏性流体强化传热涡流

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缠绕管式换热器壳侧传热强化研究

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河南化工 2025年第3期42卷 53-57页

作者：李双艳洛阳隆惠石化工程有限公司河南洛阳471012

通过数值模拟研究了缠绕管式换热器的流动与传热特性,重点分析了层间距和缠绕角度等结构参数对其性能的影响。结果表明,随着层间距和缠绕角度的增大,壳侧流动总压降减小,流动性能增强,换热性能减弱,但综合性能评价指标PEC有所提高。PEC... 详细信息

通过数值模拟研究了缠绕管式换热器的流动与传热特性,重点分析了层间距和缠绕角度等结构参数对其性能的影响。结果表明,随着层间距和缠绕角度的增大,壳侧流动总压降减小,流动性能增强,换热性能减弱,但综合性能评价指标PEC有所提高。PEC对缠绕角的敏感性更高,当缠绕角从8°增大至16°时,PEC提高104.05%,表明增大缠绕角度对换热器性能的提升效果显著。

关键词：缠绕管式换热器数值模拟结构参数

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缠绕管式换热器壳程螺旋流传热模拟与试验研究

缠绕管式换热器壳程螺旋流传热模拟与试验研究

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作者：王有强河北工业大学

学位级别：硕士

缠绕管式换热器作为一种高效紧凑、不易结垢并具有特殊内部结构的换热器在能源、石化行业应用广泛。为提高缠绕管式换热器壳程的换热效率,本课题提出了一种对缠绕管式换热器壳程进行螺旋流强化传热的设计理念,并对此展开研究,主要工作如... 详细信息

缠绕管式换热器作为一种高效紧凑、不易结垢并具有特殊内部结构的换热器在能源、石化行业应用广泛。为提高缠绕管式换热器壳程的换热效率,本课题提出了一种对缠绕管式换热器壳程进行螺旋流强化传热的设计理念,并对此展开研究,主要工作如下: (1)缠绕管式换热器壳程螺旋流试验研究。搭建试验装置对不同结构形式的螺旋流缠绕管换热器进行试验研究,根据试验研究结果对数值模拟方法进行验证。 (2)圆管型螺旋缠绕管式换热器不同螺旋方式的传热特性分析。采用数值模拟研究了间断式和连续式螺旋缠绕管换热器壳程流动与传热机理,结果表明:对于间断螺旋缠绕管换热器,折流板角度越大,流体与换热管接触时间越长,换热效果越好;但间隙的存在使得折流板对壳程的扰动作用变小,壳程平均速度降低,换热效果降低;连续式螺旋缠绕管换热器由于折流板的作用,流体在壳程做连续螺旋运动,增加了壳程的阻力,同时折流板的存在使得流体与换热管接触时间增大,壳程平均温度变高,努塞尔数增大,速度场与温度场的协同程度越高,换热效果越好。 (3)波节管型螺旋缠绕管式换热器不同螺旋方式的传热特性分析。研究了120°间断螺旋和连续式螺旋缠绕波节管换热器壳程流动与传热机理,并分析了不同波节高度和波节间距对连续式螺旋缠绕波节管换热器换热性能的影响,结果如下:在同一工况下,间断螺旋缠绕波节管换热器的努塞尔数比圆管型间断螺旋缠绕管式换热器高20%,PEC指数高30%,整体换热效果更好;对于连续式螺旋缠绕波节管换热器,由于波节管的作用,流体在其周围产生二次流,使壳程的湍流强度增强,对壳程换热有较好强化作用,努塞尔数比圆管型连续式螺旋缠绕管式换热器高10～40%,PEC指数高21%,综合换热性能优于圆管型连续式螺旋缠绕管换热器,同时随着波节高度的增大或波节间距的减小,阻力系数、努塞尔数、PEC指数、场协同数均增大。 (4)仿生波节管型螺旋缠绕管式换热器连续螺旋传热特性分析。为进一步降低连续式螺旋波节管换热器壳程压降,结合高尔夫球阻力小的特点,提出了一种新型连续式螺旋缠绕仿生波节管换热器,对其壳程强化传热机理进行研究,结果表明:仿生波节管型缠绕管式换热器壳程高温流体分布更均匀,阻力系数只有连续式螺旋波节管换热器的80%～85%,努塞尔数提高了10～35%,PEC指数提高了15%～20%。

关键词：缠绕管式换热器间断螺旋连续螺旋间隙波节管仿生波节管

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直插式垫条型缠绕管式换热器过程强化

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化工进展 2021年第12期40卷 6613-6619页

作者：王斯民段旭东文键西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

为增强缠绕管式换热器的综合换热性能,本文提出一种沿径向安装于缠绕管式换热器芯筒内壁上的直插式垫条型内插件。通过数值模拟的手段,研究了直插式垫条型缠绕管式换热器的流动与换热性能。相比于传统结构,直插式垫条在固定管束相对位... 详细信息

为增强缠绕管式换热器的综合换热性能,本文提出一种沿径向安装于缠绕管式换热器芯筒内壁上的直插式垫条型内插件。通过数值模拟的手段,研究了直插式垫条型缠绕管式换热器的流动与换热性能。相比于传统结构,直插式垫条在固定管束相对位置的同时也可作为涡发生器,影响管束形成的尾流场,对管束边界层产生持续的扰动,增强缠绕管式换热器的综合换热性能。计算结果表明,在相同的进口工况下,直插式垫条型缠绕管式换热器壳侧努塞尔数相比于传统结构提高了13.01%~15.55%,压降升高了1.3%~4.3%,综合换热性能可提高7.4%~10.5%。并在此基础上研究了直插式垫条不同的排布方式对流动及换热性能的影响,在雷诺数5000~24000的工况条件下,直插式垫条对齐排方式的综合换热性能最优;在雷诺数24000~30000的工况条件下,直插式垫条交错排布的综合换热性能最优。

关键词：缠绕管式换热器垫条数值模拟湍流强化排列形式

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结构参数对缠绕管式换热器传热性能的影响

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科技和产业 2024年第19期24卷 258-263页

作者：张安龙赵雨汪枫吕婉婷四川川润动力设备有限公司四川自贡643000

缠绕管式换热器作为一种新型高效的换热器,具有传热系数高、结构紧凑,且能够同时适用于多种流体进行换热的特点。在基于某CO_(2)与导热油实际工程换热项目基础上,研究换热器的螺旋倾角θ、缠绕管外径D、径向间隙P_(d)、轴向间隙P_(l)、... 详细信息

缠绕管式换热器作为一种新型高效的换热器,具有传热系数高、结构紧凑,且能够同时适用于多种流体进行换热的特点。在基于某CO_(2)与导热油实际工程换热项目基础上,研究换热器的螺旋倾角θ、缠绕管外径D、径向间隙P_(d)、轴向间隙P_(l)、中芯筒直径D_(Z)与缠绕管层数C_(S)对换热器传热性能、壳程压降ΔP_(S)与管程压降ΔP_(T)的影响。结果表明:随着θ、D、P_(d)、D_(Z)与C_(S)的增加以及P l的减小,换热器的传热性能逐渐降低;在这些结构参数中,对传热性能影响最大的是θ,最小的是P_(l);在改变结构参数增大换热器传热性能的同时,往往会导致ΔP_(S)与ΔP_(T)增加。因此,在工程实际项目中进行换热器的设计计算时,需要综合考虑传热性能与压降,最终设计出ΔP_(S)与ΔP_(T)在允许范围内具有更大传热性能的缠绕管式换热器。

关键词：缠绕管式换热器结构参数传热性能压降

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缠绕管式换热器的芯体的制作方法

缠绕管式换热器的芯体的制作方法

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作者：吕书明胡兴苗任红亮陶江李禹平周柏峰王闽柏子玲 315207 浙江省宁波市镇海区蛟川街道炼化路

一种缠绕管式换热器的芯体的制作方法，步骤如下：一、将中心内筒(4)沿轴向插设于中心外筒(1)内，并与中心外筒(1)相连接而制得中间支撑结构(100)；并在该支撑结构(100)的两端设置有支撑圆盘；二、将中间支撑结构(100)平放，并通过所述... 详细信息

标准号: CN116329410A

一种缠绕管式换热器的芯体的制作方法，步骤如下：一、将中心内筒(4)沿轴向插设于中心外筒(1)内，并与中心外筒(1)相连接而制得中间支撑结构(100)；并在该支撑结构(100)的两端设置有支撑圆盘；二、将中间支撑结构(100)平放，并通过所述支撑圆盘支撑在绕管用的支承座上，然后将换热管(200)螺旋缠绕在中心外筒(1)的外周壁上而制得中间芯体结构；三、将中心内筒(4)抽离中心外筒(1)，而制得具有上述中心外筒(1)以及换热管(200)的芯体。与现有技术相比，本发明能避免中心筒因挠度以及弯曲应力过大而影响绕制，且步骤三中抽离后中心外筒的中心内筒可重复使用。

关键词：外筒中心内筒中间支撑结构支撑圆盘换热管抽离芯体缠绕管式换热器两端设置螺旋缠绕弯曲应力支撑结构中间芯体可重复外周壁支承座中心筒插设挠度平放绕制轴向支撑制作

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缠绕管式换热器并管壳程换热数值研究

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石化技术 2022年第5期29卷 96-100,51页

作者：杨发炜张周卫周文和兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所甘肃兰州730070

本文通过建立单元几何模型,利用流场模拟软件,结合MATLAB编程软件进行研究分析,研究管径和层间距对缠绕管式换热器并管的壳程换热性能的影响。结果表明:换热器壳程的努塞尔数、摩擦阻力系数和综合换热性能随管径的增大而增大,随层间距... 详细信息

本文通过建立单元几何模型,利用流场模拟软件,结合MATLAB编程软件进行研究分析,研究管径和层间距对缠绕管式换热器并管的壳程换热性能的影响。结果表明:换热器壳程的努塞尔数、摩擦阻力系数和综合换热性能随管径的增大而增大,随层间距的减小而增大;在其他结构参数一定的条件下,壳程流体流速超过一定值时,并管的换热效果要优于非并管的。采用模拟计算和编程计算相结合的方法,为缠绕管式换热器并管壳程换热性能的研究和优化设计提供参考。

关键词：缠绕管式换热器并管壳程流体流动换热性能

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润滑油加氢装置缠绕管式换热器设计与应用

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化工与医药工程 2024年第4期45卷 44-49页

作者：王肖逸卢俊文周璐璐湛立宁陈敏吴婷河北省特种设备监督检验研究院唐山分院河北唐山063000

换热器是影响润滑油加氢装置安全运行的关键设备,为提高换热器长周期运行效率,对螺纹锁紧环式传统换热器与缠绕管式换热器进行了比对研究,发现缠绕管式换热器运行稳定、管程与壳程之间产生内漏的可能性极小,是一种换热效率较高的换热设... 详细信息

换热器是影响润滑油加氢装置安全运行的关键设备,为提高换热器长周期运行效率,对螺纹锁紧环式传统换热器与缠绕管式换热器进行了比对研究,发现缠绕管式换热器运行稳定、管程与壳程之间产生内漏的可能性极小,是一种换热效率较高的换热设备。在某公司600 kt/a润滑油加氢异构脱蜡装置改造中,通过换热参数计算,用1台缠绕管式换热器代替了3台螺纹锁紧环式换热器,运行结果表明:热端温差下降了20℃、节省燃料气0.08t/h,总压降减小了200kPa,压缩机耗电功率减小了18kw/h。改造后3年运行期间没有出现质量缺陷,可以在同类装置中推广使用。

关键词：润滑油加氢缠绕管式换热器热端温差传热效率

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缠绕管式换热器在绕制过程中的中间支撑结构

缠绕管式换热器在绕制过程中的中间支撑结构

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作者：吕书明陶江李禹平周柏峰王闽柏子玲 315207 浙江省宁波市镇海区蛟川街道炼化路

一种缠绕管式换热器在绕制过程中的中间支撑结构，包括有内部中空的中心外筒(1)、设于中心外筒(1)的第一端部的第一管板(2)、设于中心外筒(1)的第二端部的第二管板(3)；还包括有中心内筒(4)，沿轴向插设于上述中心外筒(1)内，并与上述... 详细信息

标准号: CN219078787U

一种缠绕管式换热器在绕制过程中的中间支撑结构，包括有内部中空的中心外筒(1)、设于中心外筒(1)的第一端部的第一管板(2)、设于中心外筒(1)的第二端部的第二管板(3)；还包括有中心内筒(4)，沿轴向插设于上述中心外筒(1)内，并与上述中心外筒(1)、第一管板(2)、第二管板(3)中的至少其中之一通过焊接的方式相连。与现有技术相比，本实用新型能避免中心筒因挠度以及弯曲应力过大而影响绕制。

关键词：外筒第二管管板绕制缠绕管式换热器中间支撑结构本实用新型第二端部第一端部内部中空弯曲应力中心内筒中心筒插设挠度轴向焊接

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