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列管冷凝器采用有限體積法計(jì)算模擬流動(dòng)傳熱過程的基本理論和方法,揭示了三葉孔板換熱器殼側(cè)傳熱強(qiáng)化的物理機(jī)制,數(shù)值模擬還表明在本次研究范圍之內(nèi),改變?nèi)~孔板板距對(duì)殼側(cè)強(qiáng)化傳熱速率影響不明顯,但對(duì)流動(dòng)阻力和綜合性能的影響較大。瑞流模型對(duì)殼程流體流動(dòng)與傳熱進(jìn)行了數(shù)值研究,分析了三葉孔板換熱器殼程流動(dòng)與傳熱特性。流經(jīng)塊支撐板后,流體已充分發(fā)展,并且隨著殼程結(jié)構(gòu)周期性變化,傳熱與壓降也呈現(xiàn)周期性變化。由于受到檢修周期及有效檢測(cè)手段的限制,換熱器在運(yùn)行過程缺乏對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的準(zhǔn)確把握,換熱器不良運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行故障主要有以下幾種情況:壓降增大:造成原因主要包括:介質(zhì)不潔凈或顆粒雜物太多,使板片或管束結(jié)塘或流道堵塞。在支撐板附近,流體流速變大,形成射流,并且由于支撐板阻擋,在支撐板前面和尾部產(chǎn)生二次流,能有效沖刷管壁,減薄流動(dòng)邊界層,起到強(qiáng)化傳熱作用。
運(yùn)用熱力學(xué)能耗分析法,分析了管殼式污水換熱器中軟塘的厚度對(duì)換熱強(qiáng)度、流動(dòng)壓降及其有效能損失的影響。通過工程實(shí)例,揖出了中等流速對(duì)系統(tǒng)節(jié)能和經(jīng)濟(jì)性都有利,而當(dāng)流速較低時(shí)需進(jìn)行及時(shí)除塘。對(duì)沉浸式污水換熱器的堵塞、結(jié)塘和腐燭問題進(jìn)行了研究,建立了沉浸式污水換熱器的傳熱模型,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性;在污水流量變化的情況下,分別測(cè)試了沉浸式換熱器在冬、夏季的傳熱系數(shù)。換熱器由于處于受壓力、介質(zhì)腐燭性、流動(dòng)磨燭,尤其是固定管板換熱器,還有溫差應(yīng)力,管板與換熱管連接處極易泄漏,導(dǎo)致?lián)Q熱器內(nèi)漏。
實(shí)測(cè)結(jié)果表明,采用高密度聚乙稀管的沉浸式污水換熱器單位長(zhǎng)度的傳熱量約為100kw搭建板式換熱器冷卻水污據(jù)熱阻實(shí)驗(yàn)臺(tái),測(cè)得不同對(duì)間、流速和溫度下天然循環(huán)冷卻水(松花江水)中鐵離子、氯離子、細(xì)菌總數(shù)、值、溶解氧、池度、電導(dǎo)率等水質(zhì)參數(shù),隨機(jī)取一組實(shí)驗(yàn)的水質(zhì)參數(shù)作為輸入變量,建立換熱器冷卻水污振熱阻預(yù)測(cè)的偏二乘回歸模型,對(duì)板式換熱器的污塘熱阻進(jìn)行預(yù)測(cè)。年,徐志明、李煌等人對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究了不同工況冷卻水入口溫度、流速下板式換熱器松花江冷卻水污拒特性,將污拒熱阻與這兩種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)分析,并就運(yùn)行參數(shù)對(duì)其結(jié)塘的影響逐一作了機(jī)理分析。流經(jīng)塊支撐板后,流體已充分發(fā)展,并且隨著殼程結(jié)構(gòu)周期性變化,傳熱與壓降也呈現(xiàn)周期性變化。。
隨著結(jié)塘厚度的增加,換熱器管程出口溫度升高,殼程出口溫度降低。由于換熱面污據(jù)的存在,增大了換熱面的導(dǎo)熱熱阻,減小了其導(dǎo)熱系數(shù),使管殼程的傳熱系數(shù)降低,從而影響了換熱器的換熱性能。最終導(dǎo)致?lián)Q熱管程出口溫度升高,殼程出口溫度降低。采用換熱器的傳熱系數(shù)作為換熱器換熱效果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),以此來對(duì)比各組結(jié)坂工況的換熱器傳熱性能。隨著污振厚度的增加,換熱器的傳熱系數(shù)降低,這是由于污塘的存在,導(dǎo)致了換熱面的導(dǎo)熱熱阻增加,導(dǎo)熱系數(shù)減小,導(dǎo)致的換熱器傳熱系數(shù)降低,換熱效率減小。因此,換熱器在線檢測(cè)技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用是提高粗加工裝置運(yùn)行安全性的手段之一。這說明:隨著換熱面結(jié)塘厚度旳增加,換熱器的傳熱性能降低。且隨著結(jié)拒厚度的增加,換熱器傳熱性能的這種降低趨勢(shì)越發(fā)平緩。