收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

结构和介质参数对螺旋折流板式换热器的影响研究

刘丹  
【摘要】:螺旋折流板换热器在强化传热技术广泛开展的时代里应运而生,凭借着对流换热系数高,压降小,污垢少,振动小的特点,在传统弓形换热器的基础上迅速发展。以往对螺旋折流板换热器中螺旋折流板的研究侧重于较大的螺旋角、低粘度情况,然而工业上现在常用的螺旋折流板换热器螺旋角一般较小、粘度较高,因此对较小螺旋角和高粘度壳程介质粘度的螺旋折流板式换热器研究就显得尤为重要。 本文运用了计算流体力学方法对大直径、不同黏度的壳程介质(按黏度大小依次为:减压渣油、导热油和凝析油)、连续螺旋折流板换热器进行了数值模拟研究。通过改变结构参数及工艺参数对螺旋折流板换热器壳程流体的流动、传热及阻力性能进行了系统的研究,主要包括以下内容: 采用整体模型对壳径为700mm、螺旋角度为9°、流量范围在30~50kg/s螺旋折流板换热器与一种弓形折流板换热器进行了数值模拟,主要用来进行螺旋折流板换热器和弓形折流板换热器的对比;将模拟的螺旋折流板换热器螺旋角范围扩大为5°~23°(间隔1°,共十种螺旋角),对不同壳程介质在不同流量时进行数值计算,用来研究螺旋角、流量和壳程介质黏度对换热器内部流场、换热性能及阻力性能的影响。 对比了不同流量下两种换热器的壳程压降、壳程换热系数及单位压降下换热系数,得出:不论哪种介质,相同条件下螺旋折流板换热器的壳程压降仅为弓形折流板换热器的13%~17%,弓形折流板换热器的换热系数大约是螺旋折流板换热器换热系数的1.34倍,螺旋折流板换热器单位压降下的换热系数大约是弓形折流板换热器4~5倍。可见,螺旋折流板换热器的综合效果要好于弓形折流板换热器。 分析了螺旋角一定时,流量对连续螺旋折流板换热器换热性能及阻力性能的影响,得出:不论壳程是哪种介质,随着流量的增大,螺旋折流板换热器的换热系数和压降接近直线上升,单位压降下的换热系数呈现下降趋势。 分析了当流量一定时,螺旋角对连续螺旋折流板换热器的换热性能及阻力性能的影响,得出:随着螺旋角的增大,壳程对流换热系数和壳程压降均迅速下降,而后趋于平缓,最后基本不变;在每种流量下单位压降下的换热系数均先急剧上升然后出现下降趋势,在螺旋角为19°~21°达到最大值,因此此换热器的最佳螺旋角出现在19°~21°,而且不随流量的改变而改变。 最后分析了壳程介质黏度对连续螺旋折流板换热器换热性能及阻力性能的影响,得出:随着壳程介质黏度的增加,壳程换热系数、壳程压降及单位压降下的换热系数均减小。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王福新;王玉;;管壳式换热器壳程流体通道设计[J];管道技术与设备;2011年03期
2 王丽娟;;热网加热器壳程折流板型式的研究[J];化工设计通讯;2010年02期
3 曾文明;;新型高效换热器[J];制冷;1985年03期
4 刘巍,梁龙虎;双弓及三弓形折流板换热器工业研制及试验[J];医药工程设计;1994年05期
5 钱颂文;曾文明;岑汉钊;洪绍基;;新型高效及防流振换热器开发与研究[J];化工设备与管道;1985年05期
6 喻九阳,王泽武,冯兴奎;单弓形折流板开孔试验研究[J];石油化工设备;2004年02期
7 R.Mukherjee;刘民强;;双弓形折流板管壳换热器[J];石油化工设备技术;1993年05期
8 杨军,陈保东,孙成家;螺旋与弓形折流板换热器性能对比及螺旋角优化[J];辽宁石油化工大学学报;2005年02期
9 熊智强;喻九阳;曾春;;折流板开孔改进管壳式换热器性能的CFD分析[J];武汉化工学院学报;2006年04期
10 黄敏;硫磺回收过程气换热器壳程结构探讨[J];天然气与石油;1997年02期
11 张少维,周荣兰,桑芝富;折流板间距对换热器性能影响的数值研究[J];南京工业大学学报(自然科学版);2005年03期
12 石玉;宋天民;张国福;赵娜;石秋红;刘兴全;;螺旋折流板换热器的总换热系数和压降的研究[J];通用机械;2006年08期
13 王安军;高磊;江凡;;螺旋折流板换热器壳程传热性能的研究[J];压力容器;2007年09期
14 严良文,吴金星,王志文;波形折流杆与弓形折流板换热器的综合性能比较[J];压力容器;2004年04期
15 张少维,桑芝富;结构和操作参数对螺旋折流板换热器性能影响[J];石油化工设备;2004年03期
16 王真勇;张正国;方晓明;;三维肋翅片管在螺旋折流板换热器中的应用研究[J];化学工程与装备;2008年05期
17 陆应生,陈慕玲,潘宁忠,林奋初,杨懋华;强化传热元件与高效换热器研究进展[J];化工进展;1998年01期
18 赵晓曦,邓先和,陈颖,王杨君;管壳式换热器壳程传热强化研究[J];现代化工;2001年07期
19 赵娜;宋天民;张国福;杜栓;石玉;;螺旋折流板管壳式换热器壳程传热性能及压降的研究[J];化工时刊;2006年04期
20 何军民;沈人杰;冯霄;;螺旋折流板换热器壳侧结构改进及模拟研究[J];化工装备技术;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 钱才富;高宏宇;孙海阳;;曲面弓形折流板换热器壳程流体流动与传热研究[A];压力容器设计技术研究——第七届全国压力容器设计学术会议暨第七届中国机械工程学会压力容器分会设计委员会委员会议论文集[C];2010年
2 高宏宇;钱才富;;曲面弓形折流板换热器壳程压力降的数值模拟[A];压力容器先进技术——第七届全国压力容器学术会议论文集[C];2009年
3 吴秋华;江楠;;缩放管盘环式换热器壳程传热与阻力特性数值模拟研究[A];全国第四届换热器学术会议论文集[C];2011年
4 盛艳军;陈亚平;吴嘉峰;;高效低阻的周向重叠三分螺旋折流板换热器[A];全国第四届换热器学术会议论文集[C];2011年
5 陈秋炀;王秋旺;曾敏;黄彦平;肖泽军;;两壳程螺旋和弓形折流板管壳式换热器的性能比较[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
6 郝振良;赵巧;盛晔;茅陆荣;;螺旋折流板换热器壳程侧传热与流动研究[A];压力容器先进技术——第七届全国压力容器学术会议论文集[C];2009年
7 李廷勇;王冠群;;釜顶冷凝器泄漏分析及预防[A];第三届十省区市机械工程学会科技论坛暨黑龙江省机械工程学会2007年年会论文(摘要)集[C];2007年
8 王翠华;戴玉龙;李志安;战洪仁;李雅侠;;矩形孔板支撑换热器壳程流体单元流道的数值分析[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
9 郝振良;许国文;罗冀;;螺旋折流板换热器在石油化工行业中的应用[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(上)[C];2009年
10 吴金星;魏新利;乔慧芳;朱登亮;;换热器的管束支撑结构发展概况[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 汲水;螺旋折流板管壳式换热器壳程流动与传热机理分析与性能研究[D];山东大学;2011年
2 曹兴;连续与搭接螺旋折流板换热器理论分析与实验研究[D];山东大学;2012年
3 王英双;纵流管壳式换热器流动与传热性能的理论与实验研究[D];华中科技大学;2011年
4 范丽丹;调速型液力偶合器热流耦合与换热系统研究[D];吉林大学;2013年
5 蒋夫花;大型轴流管壳式换热器中的深度换热[D];华南理工大学;2011年
6 谭祥辉;扭曲椭圆管换热器传热与压降性能的研究[D];华东理工大学;2013年
7 何兆红;矩形管束换热器的传热与流阻研究[D];华南理工大学;2010年
8 张强;换热管及内外流体多场耦合数值分析方法研究[D];东北石油大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高宏宇;曲面弓形折流板换热器的研究[D];北京化工大学;2010年
2 曹日;螺旋折流板换热器的研究[D];北京化工大学;2011年
3 刘丹;结构和介质参数对螺旋折流板式换热器的影响研究[D];东北石油大学;2012年
4 贺俊杰;管壳式换热器壳程数值模拟及结构优化研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 章喜;螺旋折流板换热器的性能研究及结构优化[D];华东理工大学;2012年
6 王鹏;螺旋折流板管壳式换热器壳程流动与传热性能研究[D];山东大学;2012年
7 董艳艳;中空纤维膜接触器壳程添加构件强化传质研究[D];北京化工大学;2011年
8 胡岩;管壳式换热器数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
9 刘娇洋;钉头管自支撑式换热器的结构与应用研究[D];华南理工大学;2010年
10 罗富强;扁管管壳式换热器数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978