垫条对缠绕管换热器壳侧性能的影响研究 被引量：4

1

作者 文键 童欣 +2 位作者 杨辉著 王斯民 厉彦忠 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期14-20,共7页

目前针对缠绕管换热器的数值模拟研究中,大多为了简化模型而省略了管层间的垫条,造成模拟结果偏离实际情况。通过CFD数值模拟,着重研究了缠绕管换热器中垫条的存在及不同的排布方式和数量对换热器壳侧的流动、传热性能的影响。计算结果... 目前针对缠绕管换热器的数值模拟研究中,大多为了简化模型而省略了管层间的垫条,造成模拟结果偏离实际情况。通过CFD数值模拟,着重研究了缠绕管换热器中垫条的存在及不同的排布方式和数量对换热器壳侧的流动、传热性能的影响。计算结果表明,垫条的存在不仅影响流体轴向流速,并且在径向截面上更易形成涡旋而加强流体扰动。在相同进口工况下,相比无垫条模型,垫条对齐排布时Nu下降了1.6%-2.5%,换热器单位长度压降ΔPl增加了14.5%-17.0%,强化传热性能指标FP减小了5.7%-5.9%;错开排布时Nu上升了17.0%-18.1%,ΔPl增加了38.4%-39.9%,FP增加了13.7%-15.4%。两种垫条排布方式中错开排布能够在更大程度上强化壳侧的湍流,从而强化传热。当垫条数量多于12,依次为13、14、15时,对换热器壳侧的性能影响不大。所做研究为缠绕管换热器的数值模拟提供了新的思路,也为缠绕管换热器的性能优化提供了理论参考。 展开更多

关键词 缠绕管换热器 垫条 湍流强化 压降

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缠绕管换热器在连续重整装置上的应用 被引量：3

2

作者 李德艳 张金泽 董智 《石化技术与应用》 CAS 2022年第4期276-278,共3页

对比了缠绕管换热器与板壳式换热器的结构特点,并对连续重整装置进料换热器由板壳式换热器更换为缠绕管换热器后的运行状况进行了分析。结果表明:2种换热器运行1 a后,在重整装置处理量接近的工况下,与板壳式换热器相比,缠绕管换热器的... 对比了缠绕管换热器与板壳式换热器的结构特点,并对连续重整装置进料换热器由板壳式换热器更换为缠绕管换热器后的运行状况进行了分析。结果表明:2种换热器运行1 a后,在重整装置处理量接近的工况下,与板壳式换热器相比,缠绕管换热器的热端温差降低13.6℃,换热器总压差降低15.2 kPa,第1反应器燃料气消耗量降低0.90 t/h,3.5 MPa蒸汽消耗量降低15.41 t/h。 展开更多

关键词 连续重整 换热器 缠绕管换热器 结构 压差 燃料气 蒸汽

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加氢裂化装置高压重叠式缠绕管换热器管道设计探讨 被引量：2

3

作者 钱文英 李芳芳 《炼油技术与工程》 CAS 2022年第9期37-40,共4页

结合某2.0 Mt/a加氢裂化装置工业应用实例,介绍了加氢裂化装置高压缠绕管换热器的特点和重叠式缠绕管换热器的应用,对高压缠绕管换热器设备布置、管道布置、柔性设计等方面的基本要点和注意事项进行了总结,并对单台缠绕管换热器与重叠... 结合某2.0 Mt/a加氢裂化装置工业应用实例,介绍了加氢裂化装置高压缠绕管换热器的特点和重叠式缠绕管换热器的应用,对高压缠绕管换热器设备布置、管道布置、柔性设计等方面的基本要点和注意事项进行了总结,并对单台缠绕管换热器与重叠式缠绕管换热器的布置方式进行了对比。缠绕管换热器换热效率高、占地面积小,并重叠布置,占地面积节约了44%,管道材料总费用节约了43%,降低了装置投资。应力分析计算结果表明,换热器重叠布置既满足管嘴受力和管道应力要求,又节省管材。 展开更多

关键词 重叠式 高压缠绕管换热器 平面布置 管道布置 管道柔性设计 管嘴受力 法兰泄漏校核

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缠绕管换热器在歧化装置的应用 被引量：1

4

作者 章棋峰 《炼油技术与工程》 CAS 2019年第2期50-53,共4页

中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司1 Mt/a歧化装置在生产过程中出现了板式换热器换热效率持续下降的情况,引起加热炉炉膛温度超设计值,影响装置安全生产。为缓解加热炉生产工况,实施了一系列措施,并于2014年11月将板式换热器更换... 中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司1 Mt/a歧化装置在生产过程中出现了板式换热器换热效率持续下降的情况,引起加热炉炉膛温度超设计值,影响装置安全生产。为缓解加热炉生产工况,实施了一系列措施,并于2014年11月将板式换热器更换为缠绕管换热器,缠绕管式换热器具有结构紧凑、换热效率高、泄漏点少、易清洗等优点,而且使用方便,开停工期间升温、降温速率要求比板式换热器低。 展开更多

关键词 板式换热器 缠绕管换热器 换热效率 结焦 节能

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缠绕管换热器在加氢中的应用 被引量：2

5

作者 王晓锋 《石化技术》 CAS 2020年第1期345-346,共2页

缠绕管换热器是最近几年开始使用的一种特殊的管壳式换热器,由壳体和芯体两部分组成。缠绕管换热器因具有传热效率高、可靠稳定、结构紧凑、节省投资和占地面积少等优点,满足加氢装置大型化对高压换热器的要求。

关键词 缠绕管换热器 加氢 高压换热

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无菌水机组中螺旋缠绕管换热器的特点与优势

6

作者 张冠坤 《中国食品工业》 2022年第13期74-75,共2页

工业无菌化低温灌装技术作为一种先进的饮料生产灌装技术,已被业内大型饮品生产企业所使用。生产中所采用的无菌水生产设备,几乎全部采用薄板式热交换器作为升热、预热、降温三个生产段的工艺设备,能耗较高。超大温差的流体流经设备时,... 工业无菌化低温灌装技术作为一种先进的饮料生产灌装技术,已被业内大型饮品生产企业所使用。生产中所采用的无菌水生产设备,几乎全部采用薄板式热交换器作为升热、预热、降温三个生产段的工艺设备,能耗较高。超大温差的流体流经设备时,会产生剧烈的冷热应力冲击,使得薄板式换热器的板片发生变形、密封胶垫泄露,甚至发生严重的泄漏,无菌环境遭到破坏。螺旋缠绕管换热器是一种换热管螺旋缠绕结构的间壁式换热器,此种类型的换热器具有换热高效、耐高温、耐高压、耐冷热应力冲击的特点,不仅能够节约能耗,而且能够耐受冷热应力的破坏,可以作为薄板式换热器在无菌水灭菌机组中的有效替代者。 展开更多

关键词 板式换热器 间壁式换热器 板式热交换器 无菌环境 缠绕管换热器 螺旋缠绕 无菌水 饮料生产

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缠绕管式换热器结构参数多目标优化数值模拟研究 被引量：15

7

作者 王斯民 简冠平 +2 位作者 肖娟 王家瑞 文键 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期9-15,共7页

为分析缠绕管式换热器关键几何结构对其流动和传热性能的影响,采用多目标遗传优化算法对壳侧的流动和传热特性进行了数值模拟研究,并对通过中心复合设计得出的实验点进行了计算。研究结果表明:缠绕管式换热器的壳侧压降随着层间距、缠... 为分析缠绕管式换热器关键几何结构对其流动和传热性能的影响,采用多目标遗传优化算法对壳侧的流动和传热特性进行了数值模拟研究,并对通过中心复合设计得出的实验点进行了计算。研究结果表明:缠绕管式换热器的壳侧压降随着层间距、缠绕角、同层管间距的增大而减小;壳侧换热系数随着层间距的增大而减小,随着管外径的增大而增大,随着螺旋角的增大先增大后减小。通过敏感度分析可知:螺旋角和层间距对缠绕管式换热器的流动和传热性能影响最大,在计算工况下,层间距对压降和换热系数都呈负相关;螺旋角与压降呈负相关,与换热系数呈正相关。同时,应用多目标遗传算法在连续响应面的基础上对原结构进行优化,得到3组优化结果,换热系数平均增加了2.93%,压降平均降低了40.27%,综合传热性能均好于原结构。该研究成果可为缠绕管式换热器的优化设计提供理论基础。 展开更多

关键词 缠绕管式换热器 结构参数 多目标优化 数值模拟

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LNG缠绕管式换热器试验研究中的热物性计算方法 被引量：15

8

作者 陈永东 吴晓红 周兵 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期92-97,131-132,共6页

在基本负荷型的LNG工厂中,多股流缠绕管式换热器是应用最广泛的主低温换热器,多组分介质在管程和壳程的传热与流动特性是主低温换热器试验研究的关键,而混合介质的热物性(密度、动力黏度、导热系数、比热容)对试验研究的影响较大。为此... 在基本负荷型的LNG工厂中,多股流缠绕管式换热器是应用最广泛的主低温换热器,多组分介质在管程和壳程的传热与流动特性是主低温换热器试验研究的关键,而混合介质的热物性(密度、动力黏度、导热系数、比热容)对试验研究的影响较大。为此,在考虑了压力对气态混合物热物性计算影响的情况下,对气态和液态混合介质的4种基本热物性的计算方法进行了提炼、集成,并将计算结果与HYSYS的计算结果进行了比较,结果表明:相关的热物性计算方法是可行的,计算误差均控制在工程允许范围内。该计算方法为国内开发大型冷塔提供了技术支撑,有助于早日实现LNG缠绕管式换热器冷塔的国产化。 展开更多

关键词 LNG 主低温换热器 缠绕管式换热器 传热 流动特性 混合介质 热物性 计算方法

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结构参数对缠绕管式换热器管侧换热影响模拟研究 被引量：7

9

作者 李书磊 鹿来运 +3 位作者 陈杰 蔡伟华 姜益强 张昊春 《节能技术》 CAS 2017年第6期498-504,共7页

缠绕管式换热器具有结构紧凑、可同时进行多种介质换热、操作压力高、热膨胀可自行补偿、易于实现大型化等特点,是大型天然气液化工厂首选主低温换热器。在设计计算中,需要确定缠绕管式换热器的几何结构和尺寸大小,以便能在一定条件下... 缠绕管式换热器具有结构紧凑、可同时进行多种介质换热、操作压力高、热膨胀可自行补偿、易于实现大型化等特点,是大型天然气液化工厂首选主低温换热器。在设计计算中,需要确定缠绕管式换热器的几何结构和尺寸大小,以便能在一定条件下满足一定的热负荷。因此本文给出了一个简单的管侧流动与换热数值模拟模型并与已有文献中的实验数据进行了对比验证了该模型的准确性,采用该模型模拟了不同结构参数下缠绕管式换热器管侧甲烷流动,通过正交试验分析,得到了一组较好的管侧结构参数,为缠绕管式换热器的设计提供了一个参考。 展开更多

关键词 缠绕管式换热器 LNG 管侧流动 结构参数 数值模拟

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缠绕管排列方式对缠绕管式换热器内壳程流场影响的数值模拟 被引量：5

10

作者 田杨 范军领 +2 位作者 李升大 陈光辉 李建隆 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第4期98-104,共7页

采用SolidWorks建立了3种不同换热管排列方式缠绕管式换热器的物理模型,利用Fluent流场模拟软件,考察了缠绕管式换热器内管排列方式及入口流速对壳侧流动、传热性能的影响。模拟结果表明:与平行排列方式相比,采用错位排列方式时由于缠... 采用SolidWorks建立了3种不同换热管排列方式缠绕管式换热器的物理模型,利用Fluent流场模拟软件,考察了缠绕管式换热器内管排列方式及入口流速对壳侧流动、传热性能的影响。模拟结果表明:与平行排列方式相比,采用错位排列方式时由于缠绕管的导流作用,管间存在较大的径向速度,促进缠绕管外侧流体与缠绕管周围流体的混合,管后低速区面积亦大大减少,强化了流体传热;温度分布更加均匀。基于换热器评价体系对模型进行了评价比较,入口流速超过0.3m·s^(-1)时,错位排列的换热器的努塞尔数最高、平行排列最低;交叉排列的换热器的阻力系数比其它两种方式略高;PEC指数计算结果表明:错位排列方式的PEC指数最高,当入口流速为0.9m·s^(-1)时,大约高出25%,具有更好的传热性能。 展开更多

关键词 缠绕管式换热器 排列方式 传热 数值模拟 湍流

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LNG系列缠绕管式换热器的研究与开发 被引量：12

11

作者 张周卫 薛佳幸 +1 位作者 汪雅红 李跃 《石油机械》 2015年第4期118-123,共6页

针对石油化工领域内的LNG系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展进行论述,举例说明一级制冷四股流缠绕管式换热器、二级制冷三股流缠绕管式换热器、三级制冷两股流缠绕管式换热器及混合制冷剂多股流主缠绕管式换热器等多股流、多相流... 针对石油化工领域内的LNG系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展进行论述,举例说明一级制冷四股流缠绕管式换热器、二级制冷三股流缠绕管式换热器、三级制冷两股流缠绕管式换热器及混合制冷剂多股流主缠绕管式换热器等多股流、多相流、低温高压交叉换热用LNG缠绕管式换热设备的基本设计方法及内部多股流换热工艺流程,对不同制冷剂及不同用途的LNG缠绕管式换热器和螺旋缠绕管束总体结构特征及工作原理等进行阐述。最后展望了LNG系列缠绕管式换热器的重要研究方向及需要进一步解决的关键科学问题。 展开更多

关键词 缠绕管式换热器 液化天然气 多股流 多相流 混合制冷剂 螺旋管束

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低温液氮用系列缠绕管式换热器的研究与开发 被引量：6

12

作者 张周卫 李跃 +1 位作者 汪雅红 薛佳幸 《石油机械》 2015年第6期117-122,共6页

论述了低温制冷领域内的低温液氮用系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展。举例说明一级回热三股流换热器、二级回热四股流换热器、三级回热五股流换热器以及多股流回热主换热器等多股流、多相流、低温高压交叉换热用低温液氮缠绕管... 论述了低温制冷领域内的低温液氮用系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展。举例说明一级回热三股流换热器、二级回热四股流换热器、三级回热五股流换热器以及多股流回热主换热器等多股流、多相流、低温高压交叉换热用低温液氮缠绕管式换热设备的基本设计方法及内部多股流换热工艺流程,阐述了不同制冷剂及不同用途的低温液氮用缠绕管式换热器和螺旋缠绕管束总体结构特征及工作原理。最后展望了低温液氮系列缠绕管式换热器的重要研究方向及需要进一步解决的关键科学问题。研究内容可为低温液氮领域内缠绕管式换热器的设计计算提供参考。 展开更多

关键词 缠绕管式换热器 低温液氮 合成气 净化气 展望

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缠绕管式换热器在连续重整装置中的应用 被引量：2

13

作者 刘洋 《石油化工技术与经济》 2016年第6期32-35,共4页

介绍了中国石化上海石油化工股份有限公司1 000 kt/a 3#连续重整装置在缠绕管式换热器的应用情况,并对装置的经济效益进行分析。应用结果表明:在采用新型换热器后,装置的3.5 MPa蒸汽和燃料气消耗量减少,同时产品结构得到优化,提高了主... 介绍了中国石化上海石油化工股份有限公司1 000 kt/a 3#连续重整装置在缠绕管式换热器的应用情况,并对装置的经济效益进行分析。应用结果表明:在采用新型换热器后,装置的3.5 MPa蒸汽和燃料气消耗量减少,同时产品结构得到优化,提高了主产品氢气和重整汽油的产率以及重整汽油的辛烷值;能耗降低,产品质量提高,增加了企业的经济效益。 展开更多

关键词 连续重整 缠绕管换热器 能耗 重整汽油 经济效益

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缠绕管式换热器在加氢裂化装置的首次应用 被引量：22

14

作者 何文丰 《石油化工设备技术》 CAS 2008年第3期14-17,共4页

加氢裂化装置高压换热器一般采用螺纹锁紧环结构换热器,缠绕管式换热器首次在镇海炼化分公司加氢裂化装置中应用。文章对缠绕管式换热器在加氢裂化装置中的使用情况进行了简单介绍,并提出了结构上和使用中可能出现的问题与采取的措施。

关键词 加氢裂化 缠绕管式换热器 应用

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缠绕管式换热器管板T形和对接连接结构对比分析 被引量：1

15

作者 胡效东 张勇 +1 位作者 张森 戚振 《石油和化工设备》 CAS 2013年第6期9-12,共4页

缠绕管式换热器具有结构紧凑、换热效率高等优点,主要应用于食品、石油、天然气和化工行业。本文对T形和对接两种管板和筒体连接方式,通过建模、定义约束、施加载荷、数值计算及结果分析,用有限元法分析两种连接方式的应力分布特点,用... 缠绕管式换热器具有结构紧凑、换热效率高等优点,主要应用于食品、石油、天然气和化工行业。本文对T形和对接两种管板和筒体连接方式,通过建模、定义约束、施加载荷、数值计算及结果分析,用有限元法分析两种连接方式的应力分布特点,用分析设计相关标准进行评定。结果表明:在相同载荷及相同管板和筒体厚度的情况下,对接连接方式应力值更小,结构更为合理。 展开更多

关键词 缠绕管式换热器 管板 筒体 T形 对接 有限元法 分析设计

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缠绕管式换热器在重整装置上的应用 被引量：2

16

作者 田华峰 《石油化工技术与经济》 2017年第6期29-33,共5页

介绍了新型连续重整装置用缠绕管式换热器在中国石化上海石油化工股份有限公司2~#连续重整装置的应用运行情况,主要根据首次应用后的生产运行参数进行了对比分析,并对首次应用过程中产生的问题进行了分析,对其他几套重整装置的进料板更... 介绍了新型连续重整装置用缠绕管式换热器在中国石化上海石油化工股份有限公司2~#连续重整装置的应用运行情况,主要根据首次应用后的生产运行参数进行了对比分析,并对首次应用过程中产生的问题进行了分析,对其他几套重整装置的进料板更换使用也可起到指导作用。 展开更多

关键词 连续重整 缠绕管换热器 管程压降 热端温差

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缠绕管式换热器的修复

17

作者 刘倍倍 《石油和化工设备》 CAS 2009年第10期56-57,共2页

对缠绕管式换热器的检修方案进行了详细介绍。

关键词 缠绕管换热器 低温高压 焊接 粘接

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缠绕管式换热器在芳烃装置上的应用 被引量：5

18

作者 吕凌宇 周利军 《石油石化节能与减排》 2013年第6期29-32,共4页

连续重整装置及歧化装置的进出料换热器原采用列管式立式换热器,由于结构原因存在传热效率低等问题,影响装置长周期稳定运行。将该换热器更换为高效能新式缠绕式换热器,达到了降低装置整体能耗,提高经济效益的目的。

关键词 连续重整 列管式立式换热器 缠绕管式换热器 节能

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缠绕管式换热器并管壳程换热数值研究 被引量：3

19

作者 杨发炜 张周卫 周文和 《石化技术》 CAS 2022年第5期96-100,51,共6页

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... 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。 展开更多

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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缠绕管式换热器在连续重整装置中的应用 被引量：2

20

作者 阮付军 《中外能源》 CAS 2017年第11期84-89,共6页

连续重整装置是以石脑油为原料,在催化剂作用下生产芳烃和高辛烷值汽油组分的重要装置,同时还为加氢装置提供大量的廉价氢源。在连续重整装置中,重整进料换热器的选型对产品结构和经济效益都有重要影响。洛阳石化70×10~4t/a连续重... 连续重整装置是以石脑油为原料,在催化剂作用下生产芳烃和高辛烷值汽油组分的重要装置,同时还为加氢装置提供大量的廉价氢源。在连续重整装置中,重整进料换热器的选型对产品结构和经济效益都有重要影响。洛阳石化70×10~4t/a连续重整装置选用板壳式换热器,内漏严重,用缠绕管式换热器替代板壳式换热器,既能满足装置的传热要求,拥有优良的传热工艺性能,又具有耐高温高压、抗操作波动的特点,是连续重整装置中较为理想的高效、高可靠性设备。缠绕管式换热器替代板壳式换热器,节省成本553万元;装置3.5MPa蒸汽和燃料气消耗量明显减少,同时产品结构得到优化,提高了主产品氢气和重整汽油的产率以及重整汽油的辛烷值;重整生成油液体收率可以达到84%左右,芳烃含量可以达到77%左右,每年为企业综合节能创效8681.7万元。 展开更多

关键词 连续重整 缠绕管式换热器 节能 效益分析

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