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基于正交试验的套管换热器注气传热优化设计
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作者 陈雪梅 喻九阳 程俊文 《化学工程》 北大核心 2025年第1期72-77,共6页
为研究微孔注气技术应用在套管式换热器中的传热特性,采用正交试验法设计实验,选定注气孔数量(24—60个)、壳程流速(0.07—0.25 m/s)和流体温差(20—50℃)3个因素的4个水平进行数值模拟分析,用努塞尔数作为评价指标,确定出最优水平组合... 为研究微孔注气技术应用在套管式换热器中的传热特性,采用正交试验法设计实验,选定注气孔数量(24—60个)、壳程流速(0.07—0.25 m/s)和流体温差(20—50℃)3个因素的4个水平进行数值模拟分析,用努塞尔数作为评价指标,确定出最优水平组合,并对套管式换热器注气传热优化实验进行深入分析。结果表明:气泡在液体的上浮过程中,充分干扰了原本较为稳定的流动状态,加强了液体的传热效果,相比无注气,壳程注气换热性能提高了9.45%—50.54%;壳程流速是影响换热性能的显著参数,其次是注气孔数量,最后是流体温差;换热器最优水平组合为A_(1)B_(4)C_(1),即注气孔数量为60个,壳程流速为0.25 m/s,流体温差为20℃,在该条件下计算得出的努塞尔数为134.79。 展开更多
关键词 微孔注技术 正交试验法 强化传热 套管换热
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火电厂湿法烟气脱硫省却气-气换热器(GGH)的可行性研究 被引量:19
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作者 胡志光 惠远峰 +2 位作者 常爱玲 汪洋 候文龙 《热力发电》 CAS 北大核心 2007年第1期1-4,共4页
分析脱硫后烟气的腐蚀性,并结合技术、经济等因素论证燃煤电厂湿法脱硫(FGD)装置加装GGH的利与弊。分析认为,燃煤电厂湿法脱硫装置不设GGH是可行性的,建议新建脱硫项目不装设GGH;已安装GGH的脱硫装置,需对其尾部设备采取防腐措施。
关键词 火电厂 燃煤 脱硫 -换热(ggh) 防腐
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金属丝网强化余热回收烟气换热器的试验与数值研究
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作者 舒歌群 黄炎梅 +3 位作者 田华 王轩 张洪飞 丁元勋 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-10,共10页
为探究金属丝网强化元件在余热回收烟气换热器中的应用可行性及其性能表现,对嵌有金属丝网的通道的流动与换热性能开展试验与数值研究。对嵌入不同孔隙率金属丝网的通道进行了试验研究,基于FLUENT软件进行了模拟计算和流场分析,并分析... 为探究金属丝网强化元件在余热回收烟气换热器中的应用可行性及其性能表现,对嵌有金属丝网的通道的流动与换热性能开展试验与数值研究。对嵌入不同孔隙率金属丝网的通道进行了试验研究,基于FLUENT软件进行了模拟计算和流场分析,并分析了丝网高度对流动和传热性能的影响。结果表明,相比于传统平直翅片,嵌入金属丝网后通道综合性能指标最大提高58%。综合性能随孔隙率的提高先增后减,0.945为最佳孔隙率。同时,使用高度与流道高度一致的金属丝网,可以获得最佳综合性能。在相同压力损失下,金属丝网通过均匀流体温度、破坏边界层可以比平直翅片通过增加传热面积获得更好的综合性能,证明了金属丝网作为烟气换热器强化元件的可行性。 展开更多
关键词 余热回收 换热 金属丝网强化结构
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湿法脱硫系统中气-气换热器(GGH)堵塞原因及优化方案研究 被引量:1
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作者 闫世平 周洋 庄柯 《绿色科技》 2013年第5期295-297,共3页
结合国内某电厂脱硫系统中气-气换热器的运行现状和气-气换热器的本体特征,分析了GGH堵塞的原因,包括烟气挟带浆液、烟尘含量过高、设计不合理、吹扫或冲洗不正常等。通过研究GGH堵塞原因,结合GGH运行实际情况提出了GGH调整方案和运行... 结合国内某电厂脱硫系统中气-气换热器的运行现状和气-气换热器的本体特征,分析了GGH堵塞的原因,包括烟气挟带浆液、烟尘含量过高、设计不合理、吹扫或冲洗不正常等。通过研究GGH堵塞原因,结合GGH运行实际情况提出了GGH调整方案和运行控制优化方案,为提高GGH可靠性和稳定性,确保脱硫系统长期稳定运行提供指导信息。 展开更多
关键词 湿法烟脱硫系统 -换热 结垢 堵塞 改造
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气相旋转换热器壳程强化传热数值模拟 被引量:2
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作者 田金凯 车刚 +2 位作者 万霖 胡健 唐浩 《农机化研究》 北大核心 2024年第5期257-261,268,共6页
目前,针对大批量谷物干燥的换热器种类较少及现有换热器换热量小、换热效率和能源利用率低等问题,在前人研究的基础上改进了气相旋转换热器结构,并改变螺旋叶片螺距来强化壳程传热。采用计算流体力学软件FLUENT数值模拟方法,对气相旋转... 目前,针对大批量谷物干燥的换热器种类较少及现有换热器换热量小、换热效率和能源利用率低等问题,在前人研究的基础上改进了气相旋转换热器结构,并改变螺旋叶片螺距来强化壳程传热。采用计算流体力学软件FLUENT数值模拟方法,对气相旋转换热器壳程进行传热特性分析,得到气相旋转换热器壳程流场在两种螺距的螺旋叶片结构下的压力云图、温度云图和流体速度矢量图,并对比不同流量条件下以两种螺旋叶片螺距为变量的壳程压降、壳程出口温度。研究结果表明:在壳程进口流速为4m/s、进口温度为100℃工况下,对比螺旋叶片螺距为277.5mm及壳程螺距为412mm的螺旋叶片,壳程压降增加30.1%,努尔赛数提高为40.7%。 展开更多
关键词 谷物烘干 换热 相旋转 强化传热 数值模拟
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湿法烟气脱硫系统气-气换热器的结垢分析 被引量:30
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作者 钟毅 高翔 +4 位作者 霍旺 王惠挺 骆仲泱 倪明江 岑可法 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期275-278,共4页
国内某电厂的湿法烟气脱硫系统在连续运行过程中出现了气-气换热器结垢堵塞的问题.为查明结垢原因,对气-气换热器垢样、副产品石膏、锅炉飞灰等进行了取样分析,样品的颗粒表面形态由扫描电镜分析,晶体结构采用X射线衍射法分析,相关成分... 国内某电厂的湿法烟气脱硫系统在连续运行过程中出现了气-气换热器结垢堵塞的问题.为查明结垢原因,对气-气换热器垢样、副产品石膏、锅炉飞灰等进行了取样分析,样品的颗粒表面形态由扫描电镜分析,晶体结构采用X射线衍射法分析,相关成分由X射线荧光光谱法测定.结果表明:结垢是由于一些饱和的石膏浆液液滴在通过除雾器时未能被有效除去而被带入气-气换热器中,随后被烟气中的飞灰包覆所致. 展开更多
关键词 环境科学 湿法烟脱硫 -换热 结垢分析 扫描电镜
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石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺不宜安装烟气换热器 被引量:21
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作者 赵鹏高 马果骏 +1 位作者 王宝德 胡健民 《中国电力》 CSCD 北大核心 2005年第11期62-65,共4页
当前火电厂烟气脱硫(FGD)设施建设不断加快,大型火电机组烟气脱硫均以石灰石-石膏烟气脱硫湿法工艺为主,并已成为我国燃煤电厂烟气脱硫的首选工艺。针对烟气脱硫湿法工艺是否需要进行烟气升温(即烟气脱硫是否需加装烟气换热器)的问题,... 当前火电厂烟气脱硫(FGD)设施建设不断加快,大型火电机组烟气脱硫均以石灰石-石膏烟气脱硫湿法工艺为主,并已成为我国燃煤电厂烟气脱硫的首选工艺。针对烟气脱硫湿法工艺是否需要进行烟气升温(即烟气脱硫是否需加装烟气换热器)的问题,对烟气换热器(GGH)的作用及安装与否的有关问题进行了阐述,认为石灰石-石膏湿法脱硫工艺安装GGH弊多利少,不但不能有效改善我国总体环境质量,而且大大增加了企业负担,并影响脱硫系统的安全、稳定、高效运行。建议今后建设的FGD不宜再安装GGH。 展开更多
关键词 脱硫 石灰石-石膏法 换热
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湿法烟气脱硫系统气-气换热器堵塞机理分析 被引量:10
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作者 肖海平 张千 孙保民 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期53-57,共5页
研究了湿法烟气脱硫系统气-气换热器(GGH)堵塞的机理,用X射线衍射仪分析了GGH结垢物的物相组成,测量了脱硫系统除雾器入口烟气流速、出口烟气携带的小液滴浓度以及除雾器叶片的除雾效率.结果表明:垢的主要成分为石膏和CaSO4,飞灰参... 研究了湿法烟气脱硫系统气-气换热器(GGH)堵塞的机理,用X射线衍射仪分析了GGH结垢物的物相组成,测量了脱硫系统除雾器入口烟气流速、出口烟气携带的小液滴浓度以及除雾器叶片的除雾效率.结果表明:垢的主要成分为石膏和CaSO4,飞灰参与了垢的形成过程;除雾器后净烟气携带的浆液粒径主要分布在10~30μm;随着气流速度的加快,除雾效率呈现先提高后降低的趋势;当烟气流速高于8 m/s后,除雾器出现严重的二次携带,除雾效率急剧下降;除雾器入口烟气流速分布不均,整体流速偏高,整体除雾效率为68.67%;净烟气从脱硫塔携带出的脱硫浆液是造成堵塞的主要物质,除雾器脱除效率偏低,使得小粒径的脱硫浆液流经除雾器进入GGH,造成堵塞. 展开更多
关键词 湿法烟脱硫 -换热 除雾 除雾效率 结垢 堵塞机理
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气-气换热器对太阳能再生装置性能的影响 被引量:2
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作者 宋卫堂 姚珑璐 +2 位作者 丁涛 黄之栋 李保明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期278-282,共5页
再生装置是太阳能蒸发除湿降温系统的重要组成部分,但普遍存在再生性能较低的问题。为了提高再生性能,将气-气换热器加装于再生装置中用于回收部分空气余热。讨论了两种再生装置的特点,测试了加装前后再生装置的性能。试验结果表明:再... 再生装置是太阳能蒸发除湿降温系统的重要组成部分,但普遍存在再生性能较低的问题。为了提高再生性能,将气-气换热器加装于再生装置中用于回收部分空气余热。讨论了两种再生装置的特点,测试了加装前后再生装置的性能。试验结果表明:再生装置的除湿增量、再生效率都随着太阳能热水温度的升高而提高;气-气换热器的加装能有效提高再生装置的再生性能,除湿量可以达到40~55g/kg,较未加装时提高了35~45g/kg;再生效率在热水温度90℃时可以达到60%,同等温度下高出未加装换热器50%。因此,余热的回收利用对于再生装置性能的提高至关重要。 展开更多
关键词 再生装置 效率 回收 -换热 除湿
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燃煤电厂湿法烟气脱硫系统变更气-气换热器的环境经济可行性分析 被引量:1
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作者 马学礼 谢永平 +1 位作者 黄显昌 高文丽 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期97-101,共5页
燃煤电厂湿法烟气脱硫系统是否设置气-气换热器(GGH)所带来的环境经济利弊已引起各方面的普遍关注。结合工程实例,从环境影响、经济效益等方面对燃煤电厂湿法烟气脱硫系统GGH变更进行论证。结果表明,实施GGH变更,新增选择性催化还原(SCR... 燃煤电厂湿法烟气脱硫系统是否设置气-气换热器(GGH)所带来的环境经济利弊已引起各方面的普遍关注。结合工程实例,从环境影响、经济效益等方面对燃煤电厂湿法烟气脱硫系统GGH变更进行论证。结果表明,实施GGH变更,新增选择性催化还原(SCR)脱硝设施具有较显著的环境经济效益。 展开更多
关键词 燃煤电厂 湿法烟脱硫 -换热 选择性催化还原 经济效益
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新型中温气-气板式换热器的数值模拟
11
作者 邹琳江 闫磊 +1 位作者 陆娟 严大炜 《冶金能源》 2015年第1期20-24,共5页
应用Fluent软件对板间距为15mm的气-气板式换热器进行了数值模拟研究,得出了Nu、Re、Pr之间的函数方程式,模拟结果与实际测量结果吻合较好,为板式换热器的设计提供了理论依据。
关键词 -板式换热 数值模拟 准则方程式
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新型波纹扁管气-气换热器壳程传热实验研究与数值模拟
12
作者 曾国浩 凌子夜 +2 位作者 高学农 张正国 曾文良 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1053-1058,共6页
针对气-气换热的特点,开发出了一种新型的波纹扁管换热器。构建了热空气与冷空气换热的实验系统,热空气在管程流动,冷空气在壳程流动,实验研究了波纹扁管气-气换热器的传热性能,并采用Fluent 6.3软件对壳程空气的传热与压降进行了数值... 针对气-气换热的特点,开发出了一种新型的波纹扁管换热器。构建了热空气与冷空气换热的实验系统,热空气在管程流动,冷空气在壳程流动,实验研究了波纹扁管气-气换热器的传热性能,并采用Fluent 6.3软件对壳程空气的传热与压降进行了数值模拟。结果表明,当管程空气流速为20 m?s-1,壳程空气流速在15~25 m?s-1,换热器的总传热系数为81~88 W?m-2?K-1。壳程传热系数和壳程压降的数值模拟结果与实验值吻合良好。波纹扁管换热器具有高效紧凑的优点,适用于气-气换热领域。 展开更多
关键词 -换热 压降 波纹扁管换热 数值模拟
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电厂脱硫系统烟气-烟气换热器结垢物质机理的对比分析
13
作者 王树东 田思达 +2 位作者 安康 胡三高 徐鸿 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S1期76-80,共5页
烟气–烟气换热器(gas-gas heater,GGH)是烟气湿法脱硫系统的重要设备,GGH结垢是困扰脱硫系统正常运行的普遍难题,该文对GGH结垢强弱不同的2个电厂的现场样品进行对比分析,研究表明GGH垢形成过程中对原烟气中的逃逸飞灰是选择吸收的,垢... 烟气–烟气换热器(gas-gas heater,GGH)是烟气湿法脱硫系统的重要设备,GGH结垢是困扰脱硫系统正常运行的普遍难题,该文对GGH结垢强弱不同的2个电厂的现场样品进行对比分析,研究表明GGH垢形成过程中对原烟气中的逃逸飞灰是选择吸收的,垢中硅铝比高,钠含量高。GGH垢的强度取决于飞灰的性质,高铝飞灰能更多地从静电除尘器中逃逸,造成强度更大的GGH结垢。作为GGH结垢的主要成分,硫酸钙在垢中以二水石膏存在,用高温蒸汽吹灰时,转变为无水石膏,或许会促使结垢的疏松,有利于其清除。 展开更多
关键词 电厂 湿法烟脱硫 -换热 结垢分析 物相分析
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气-气换热器在湿法烟气脱硫中的新应用 被引量:15
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作者 李春萱 黄淑芳 +1 位作者 杨征 房靖华 《热力发电》 CAS 北大核心 2006年第7期60-62,共3页
介绍一种可以解决湿法烟气脱硫腐蚀问题的新方法,即将管式气气换热器(MGGH)的降温换热器放在电除尘器之前,使烟气温度降到露点以下,烟气中的SO3与水蒸气凝结成雾状并附着在飞灰颗粒上,然后在除尘器中随飞灰一同被去除。该方法不但能提... 介绍一种可以解决湿法烟气脱硫腐蚀问题的新方法,即将管式气气换热器(MGGH)的降温换热器放在电除尘器之前,使烟气温度降到露点以下,烟气中的SO3与水蒸气凝结成雾状并附着在飞灰颗粒上,然后在除尘器中随飞灰一同被去除。该方法不但能提高排烟温度,而且解决了脱硫塔下游腐蚀的难题,同时还能提高除尘器效率,经济效益和环境效益非常显著。 展开更多
关键词 湿法烟脱硫(WFGD) 管式-换热(Mggh) 腐蚀 烟温
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螺旋管式熔盐-氦气换热器对流传热试验研究
15
作者 刘彦 孔巧玲 +1 位作者 黄伟光 李文辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2266-2271,共6页
对一台螺旋管式熔盐-氦气换热器进行试验研究,并利用威尔逊法对试验数据进行处理,获得螺旋管式换热器用于熔盐-氦气对流传热的传热准则关系式。将关系式与经验公式对比分析,结果表明螺旋管式换热器在管程和壳程均能提高工质对流换热系数... 对一台螺旋管式熔盐-氦气换热器进行试验研究,并利用威尔逊法对试验数据进行处理,获得螺旋管式换热器用于熔盐-氦气对流传热的传热准则关系式。将关系式与经验公式对比分析,结果表明螺旋管式换热器在管程和壳程均能提高工质对流换热系数,同时为熔盐-氦气换热器的设计提供设计依据。 展开更多
关键词 螺旋管换热 熔盐 传热实验 威尔逊法
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柴油颗粒捕集器-烟气换热器集成设计与性能仿真研究
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作者 李聿容 田华 +2 位作者 石凌峰 王轩 张洪飞 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期171-178,共8页
集成后处理功能的烟气换热器是实现内燃机余热回收小型轻量化的重要途径。针对壁流式柴油颗粒捕集器与板翅式烟气换热器,提出集成颗粒捕集-换热功能的多种过滤型烟气侧结构;使用计算流体力学模拟,分析不同结构在高、中、低流量3组工况... 集成后处理功能的烟气换热器是实现内燃机余热回收小型轻量化的重要途径。针对壁流式柴油颗粒捕集器与板翅式烟气换热器,提出集成颗粒捕集-换热功能的多种过滤型烟气侧结构;使用计算流体力学模拟,分析不同结构在高、中、低流量3组工况下的流动与传热性能。结果表明:颗粒捕集-换热集成结构具有良好的流动换热性能,并具有显著的小型化优势,相较于原系统体积减小43.9%~49.7%;本文结构中,方形多孔壁面的烟气压降较小,W形多孔壁面在质量流量较低工况具有更好的换热性能,而方形多孔壁面在质量流量较高的工况下具有更好的换热性能;在金属隔板处合理布置多孔介质有利于强化换热性能。 展开更多
关键词 余热回收 换热 柴油颗粒捕集 孔道结构 集成化设计
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回收烟气余热的特种耐腐蚀塑料换热器的性能分析 被引量:45
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作者 陈林 孙颖颖 +2 位作者 杜小泽 魏高升 杨立军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第17期2778-2783,共6页
运用特种塑料材料的换热器可以解决烟气余热回收中的低温腐蚀问题,扩大热回收的温度范围。结合1000MW机组烟气余热回收工况,分析了氟塑料管束式换热器和导热塑料翅片管换热器的性能,比较了两者在传热系数、换热面积、换热器体积、流动... 运用特种塑料材料的换热器可以解决烟气余热回收中的低温腐蚀问题,扩大热回收的温度范围。结合1000MW机组烟气余热回收工况,分析了氟塑料管束式换热器和导热塑料翅片管换热器的性能,比较了两者在传热系数、换热面积、换热器体积、流动阻力等方面的差异。尽管氟塑料换热器在传热系数和材料消耗方面具有优势,但翅片管换热器整体体积更小,且管件数量远小于氟塑料换热器。在此基础分析了污垢热阻和材料热导率对翅片管换热器的影响,发现污垢热阻会造成换热器性能20%~30%的变化,材料热导率则需要达到15~20W/(m?K)的阈值,才能实现较好的换热性能。 展开更多
关键词 余热回收 塑料换热 耐腐蚀 氟塑料 导热塑料
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一种新型板翅式换热器气液分配器分配特性的敏感性分析 被引量:21
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作者 李焱 李玉星 +3 位作者 胡其会 王武昌 谢彬 喻西崇 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期2007-2014,共8页
两相流动分配不均是影响板翅式换热器换热效率的主要因素。传统的'先混合,后分配'方法不能解决在导流翅片中流向突变时气液分离引起的气液两相流体分配不均问题,因此采用'先分配,后混合'的理念提出了一种新型的气液分配... 两相流动分配不均是影响板翅式换热器换热效率的主要因素。传统的'先混合,后分配'方法不能解决在导流翅片中流向突变时气液分离引起的气液两相流体分配不均问题,因此采用'先分配,后混合'的理念提出了一种新型的气液分配器,气体和液体分别从各自的通道进入分配器,在分配器内均匀混合后进入换热器的翅片换热通道进行换热。通过对分配器内部流场的数值模拟,发现:分配器的气液分配不均匀度随流量的增加而增加,且不均匀度受液相流量的影响比气相大。该气液分配器的气液分配不均匀度相比传统封头结构降低了一个数量级,能够有效改善板翅式换热器层间通道的气液分配特性,提高板翅式换热器的换热效率。 展开更多
关键词 板翅式换热 液分配 流量分配 分配不均 数值模拟
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双相变换热器气液均匀分配特性及典型结构研究的新进展 被引量:19
19
作者 吴裕远 吴铁晖 陈流芳 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期383-388,共6页
介绍了低温两相流板翅式双相变换热器的结构和特点,回顾了板翅式换热器两相流体入口分配结构对其气液分配特性的影响.指出了传统的“先混合、后分配”方法的缺陷,基于单相流体易于均匀分配的物理特性,提出了“先分配、后混合”的新方法... 介绍了低温两相流板翅式双相变换热器的结构和特点,回顾了板翅式换热器两相流体入口分配结构对其气液分配特性的影响.指出了传统的“先混合、后分配”方法的缺陷,基于单相流体易于均匀分配的物理特性,提出了“先分配、后混合”的新方法和新结构.应用该新方法和新结构于国产化的乙烯冷箱后,其冷端传热温差降低到仅为3 K.应用该新技术的宝钢等大型制氧装置中的新型高效冷凝蒸发器,其传热系数达到了925.1 W/(m2.K),比国际上最先进的指标提高了48.97%,产品性能优于国内外同类产品. 展开更多
关键词 低温两相流 板翅式 双相变 换热 液均匀分配 乙烯冷箱
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烟气水冷换热器考虑热辐射影响时的数值模拟 被引量:5
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作者 张禹 褚浩然 +3 位作者 徐卫 李晓海 郑博文 阮佳晟 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期42-47,78,共7页
由于烟气水冷换热器中的热烟气和冷却水温差较大,在设备设计时,除了考虑对流换热外,还需要考虑热辐射的影响。参考管壳式换热器和气体辐射换热的计算方法,对烟气水冷换热器进行工艺设计。同时,利用Workbench有限元分析软件,对设备进行... 由于烟气水冷换热器中的热烟气和冷却水温差较大,在设备设计时,除了考虑对流换热外,还需要考虑热辐射的影响。参考管壳式换热器和气体辐射换热的计算方法,对烟气水冷换热器进行工艺设计。同时,利用Workbench有限元分析软件,对设备进行数值分析。由此证明,烟气水冷换热器设备设计方法的正确性,以及当考虑热辐射时,换热器数值模拟方法的可行性。同时还发现,随着烟气入口温度的不断提高,热辐射对设备换热性能的影响不容忽视,辐射换热系数甚至能够达到总换热系数的40%以上;当烟气处理量较大时,对流换热则会成为设备换热性能主要的影响因素。此外,烟气中CO2质量分数的增加也会提高设备的辐射换热能力,但影响程度较为有限。 展开更多
关键词 换热 热辐射 数值分析
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