双管板换热器设计探讨

讨论了实际设计中双管板换热器管板的计算以及双管板管板间距的计算,并提出在设计中注意的问题。     

浅谈多晶硅项目含氯硅烷介质换热器型式选择

多晶硅项目生产中,氯硅烷介质有毒,对人体眼和呼吸道粘膜有强烈刺激作用.且易燃,遇高热、明火或氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险.所有在国内外多晶硅生产中,很多项目对一侧为氯硅烷介质,另一侧为水的换热器,选择了安全性比较高的双管板换热器,但从实际使用过程中情况来看,这种双管板换热器在换热管头或管头附近出现裂纹,最终导致设备失效,分析其事故产生的原因和气制造成本,此处选择单管板换热器代替双管板换热器切实可行.     

浅谈双管板换热器的设计与制造

本文对固定管板式双管板换热器的结构、模拟管板进行强度胀接工艺评定、以及管板加工、液压胀接、压力试验等方面做了简要介绍,总结了影响双管板强度胀接的一些因素,仅供设计人员及制造单位参考。     

双管板换热器制造工艺的探讨

双管板换热器用于介质条件要求比较苛刻的环境,此种换热器结构复杂,制造工艺相对较困难。本文针对其结构特殊,管板加工以及强度胀接质量难于控制等特点,结合某公司多年换热器制造的实践经验,以某台再循环塔底冷却器为例,详细介绍了其采用的工艺方案及制造要点。     

基于热应力模拟的U形管换热器结构改进

文章使用Ansys软件对传统U形管换热器的管、板进行热应力的数值模拟,分析热应力的大小是否过大,在此基础上提出一种新型双管板U形管换热器结构,目的在于减小管、板结合处的热应力,同时改善传统U形管换热器的一些其他缺陷;并通过Ansys分别对传统、新型U形管换热器工况的模拟,验证了新型U形管换热器设计的可行性,为新型U形管换热器的设计研发提供了可靠的数值依据.     

可拆式换热器的可拆卸及密封设计

改进了可拆式换热器的可拆卸及密封结构以方便更换换热管、封头等容易受损部件,延长换热器使用寿命.该结构采用双管板结构,可以方便地拆卸换热器、更换换热管等部件;采用双锥形密封圈,能很好地实现换热管与管板之间的密封.对双锥形密封圈进行了受力分析,制造了一台可拆式换热器,经过水压试验证实该换热器可拆卸、密封圈在水压0.6 MPa时依然可以达到密封要求.     

螺旋折流板波槽管换热器换热与阻力实验研究

以水为工质，对螺旋折流板波槽管换热器、螺旋折流板光管换热器及传统弓形折流板光管换热器进行了壳程和管程的传热及阻力对比实验研究．结果表明，相比弓形折流板光管换热器，螺旋折流板光管换热器总传热系数和壳程换热系数分别提高50％～80％和90％，壳程阻力减少15％～20％；螺旋折流板与波槽管结合使用，换热能力进一步加强，总传热系数是弓形折流板光管换热器的2．01～2．11倍，是螺旋折流板光管换热器的1．15～1．6倍．     

螺旋折流板换热器壳程流体流动的数值模拟

在对螺旋折流板管壳式换热器结构和操作条件进行简化的基础上，采用计算流体动力学分析方法建立数学模型，并利用CFD分析软件FLUENT模拟换热器壳程流动特性，得到了换热器壳程流场分布的直观信息。对流体传热特性做了初步探讨，并比较了弓形折流板换热器和螺旋折流板换热器的流动特性，为这种换热器结构的优化和产品的研究开发提供一定的依据。     

换热器管板全位置自动化精密焊接工艺的研究

电力电站发电机组换热器中管板与换热管之间的角接接头环形焊缝质量是整台换热器制造质量的关键,须采用全位置自动化精密焊接工艺。本文在详细分析换热器管板自动焊接工艺特点的基础上,利用自行研发的全数字管板焊接系统进行了换热器管板全位置自动焊接工艺试验研究,探讨了换热器管板焊接主要工艺参数对焊接质量的影响规律,获得了换热器管板精密焊接的工艺规范,并在100万KW超临界发电机组换热器管板的焊接生产中进行了验证。     

折流板换热器振动及防振措施研究

分析了折流板换热器产生振动的主要原因，并对针对换热器振动所采取的一些措施，如用圆钢杆代替折流板的“折流杆换热器”、以扁钢代替圆钢杆与支撑圈一起构成抗振栅的“折流栅换热器”等进行了分析和探讨。     

内嵌百叶板换热器的壳程流动与传热特性

针对普通弓形板换热器折流板后易出现流动死区的现象,对折流板进行优化设计,并提出一种内嵌百叶板换热器.应用计算流体力学软件Fluent得到内嵌百叶板换热器壳程流场分布,并与普通弓形板换热器进行对比,分析百叶角度与百叶数量对换热器性能的影响.结果表明:与普通弓形板换热器相比,百叶可引流部分流体通过折流板,使内嵌百叶板换热器内流动死区面积明显减小,流场分布更加均匀,具有明显的减小壳程流体压降及提高壳程传热系数的作用;在研究范围内,当百叶角度为60°,百叶数量为每组4片时,换热器的综合性能最佳,综合评价因子可达1.76～2.05.     

U型或浮头式换热器管板中的热应力及其主要影响因素研究

采用有限元法研究了U型或浮头式换热器管板中的热应力，并考察了管板厚度及管壳程对流换热系数的影响。研究结果表明，对于U型或浮头式换热器，管板内仍存在较大的热应力，这是由于管板上换热管中热量传递造成的，并且当管板较厚时这种应力更为突出；在管程走热流体时，管板两侧表面存在拉伸热应力，降低管板厚度可以有效地降低由热载荷引起的管板壳程侧表面热应力，壳程侧表面热应力可由40 MPa降至-13 MPa；壳程传热系数对管板温度场的影响明显，在换热器设计中使对流换热系数较低的介质走壳程有利于降低管板的热应力。     

断续螺旋折流板在管壳式换热器中的应用

对断续螺旋折流板与普通弓形折流板管壳式换热器的传热与流阻特性进行了实验对比研究.研究结果表明:将断续螺旋折流板应用于管壳式换热器能明显增强换热效果,在相同流速下壳侧换热系数是弓形折流板换热器的1.39～1.67倍,断续螺旋折流板换热器的总传热系数是弓形折流板换热器的1.15～1.37倍;但阻力有所增加,壳侧阻力是单弓形折流板换热器的3.25～3.67倍.     

折流板结构对管壳式换热器壳程流动与传热的影响

利用F luent软件,对弓形折流板换热器和连续螺旋折流板换热器壳程的流场、流动阻力和换热进行了数值模拟分析,并对计算结果进行了实验验证.结果表明,弓形折流板换热器壳程存在明显的流动滞流区,螺旋折流板换热器中的流场分布则比较均匀.在相同的流量条件下,螺旋折流板换热器壳程的流动压降大约只有弓形折流板换热器的32%,换热能力则略低于弓形折流板换热器,但单位压降下的换热系数有很大的提高,大约是弓形折流板换热器的1.3倍.数值计算结果与实验值符合良好,说明采用的数学模型是合理的,较真实地反映了换热器的实际情况.     

发动机排气取热换热器动态特性分析

根据建立仿真模块的研究思路，将整个发动机排气余热取热换热器(板-板换热器)划分为多个小的换热器微元，建立微元模型，利用仿真模块连接的方法，将微元模型连接，求解整个换热器的动态模型并进行计算机仿真。给出了冷边空气出口温度随热边排气温度、排气流量的变化规律。为余热空调系统的研究奠定基础。     

螺旋折流板换热器壳程传热和压降的实验研究

实验研究了螺旋折流板换热器的传热性能和壳程压力降,并与传统的弓形折流板换热器进行比较。结果发现如果螺旋折流板螺旋角过小（小于15°）,螺旋折流板换热器壳程压力降可能会超过普通弓形折流板换热器;螺旋角增大（大于15°）,螺旋折流板换热器壳程传热系数会下降。综合考虑螺旋折流板换热器的壳程压力降和壳程传热系数,螺旋折流板螺旋角不能过大,也不能过小,所以在工程设计中,螺旋角一般应取在6°~12°之间。     

三种常用换热器的比较

文中对管壳式换热器、板式换热器和板壳式换热器从结构和性能方面进行了简单比较,结果表明：板壳式换热器结合了管壳式换热器高温高压和板式换热器结构紧凑及传热系数高等优点,更具应用前景。     

交错百叶折流板管壳式换热器性能分析

针对传统弓形折流板换热器壳侧压降大的问题,提出交错百叶折流板管壳式换热器,通过三维数值模拟,对不同周期下的交错百叶折流板管壳式换热器性能进行研究,获得壳侧流场、温度场的换热和阻力性能.结果表明:与传统弓形折流板换热器相比,交错百叶折流板管壳式换热器壳侧形成了较好的螺旋状流动,温度场分布均匀;在相同的质量流量下,交错百叶折流板管壳式换热器壳侧压降显著降低,单位压降的传热系数最高提高110.51%,综合性能大幅提高.     

板式换热器板片的发展现状研究

换热器是一种热能传递的装置,应用于不同温度下发生热接触的两种或多种流体之间,或固体表面与流体之间,或固体粒子与流体之间的传热过程。近些年,为提高板式换热器的换热效率,对板式换热器的研究从精简换热器体积变为改进板式换热器的板片流到结构。该文主要研究国内外板式换热器的板片研究现状,为今后增大板式换热器换热效率,研究板式换热器板片的流道结构,提供参考依据。     

三分螺旋折流板换热器壳侧换热系数的关联式

对三分螺旋折流板换热器和对比方案弓形折流板换热器的传热和压降性能进行实验测试,其中,三分螺旋折流板换热器包括倾斜角分别为10,°15,°20°的扇形折流板,倾斜角为15°的椭圆折流板和倾斜角为20°的扇形搭接折流板5种方案.实验结果表明,20°倾斜角扇形折流板方案的壳侧换热系数最高且压降较低;折流板轴向搭接方案并不合理;当量螺旋角对换热器的性能起决定作用.根据实验数据拟合出含有倾斜角修正因子的三分螺旋折流板换热器壳侧换热系数的关联式,所计算的10,°15°和20°扇形折流板方案的数值与实验值相比误差大多小于±10%.