矿井回风与进风重力热管系统关键参数设计计算方法研究

1

作者 翟宇 赵旭 董志峰 《煤炭工程》 北大核心 2025年第4期19-26,共8页

矿井回风取热与进风加热重力热管热交换系统在不同工况下热管结构参数的设计基本相同,导致矿井回风余热利用效率低且无法满足进风温度的设计要求。为解决该系统及热管组件关键参数设计缺乏针对性的理论支持的技术难题,基于重力式热管系... 矿井回风取热与进风加热重力热管热交换系统在不同工况下热管结构参数的设计基本相同,导致矿井回风余热利用效率低且无法满足进风温度的设计要求。为解决该系统及热管组件关键参数设计缺乏针对性的理论支持的技术难题,基于重力式热管系统热交换模型,提出了一种矿井回风与进风重力热管系统关键参数设计计算方法。应用该方法于银川某矿,并与其他三个典型重力热管煤矿的热交换效果进行了对比分析,结果表明,该矿重力热管热交换系统将进风温度从-31.5℃提升至4.1℃,满足了煤矿安全规程中进风温度≥2℃的要求,相较其他项目改善效果更为明显,这些结果证实了该方法的有效性与实用性。 展开更多

关键词 矿井回风取热 矿井进风加热 重力热管 设计计算方法 热交换特性

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地埋管地源热泵长度设计影响因素及其敏感性分析

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作者 毕伟蔷 韩宗伟 +2 位作者 张雪平 张宏志 杨灵艳 《制冷学报》 北大核心 2025年第2期120-128,共9页

针对地埋管地源热泵工程应用中出现的地埋管长度设计不合理问题,搭建了地源热泵三维动态仿真平台,将动态模拟的出口温度与规范要求的设计出口温度进行对比,评估地埋管设计长度的合理性。以北京某建筑为应用对象,研究了地埋管设计长度的... 针对地埋管地源热泵工程应用中出现的地埋管长度设计不合理问题,搭建了地源热泵三维动态仿真平台,将动态模拟的出口温度与规范要求的设计出口温度进行对比,评估地埋管设计长度的合理性。以北京某建筑为应用对象,研究了地埋管设计长度的误差随土壤热物性参数与钻孔相关参数变化的规律,并用敏感性分析法量化了各因素对地埋管长度的影响程度。研究结果表明:随着土壤导热系数、土壤容积热容、钻孔深度、钻孔间距的增加,地埋管设计长度的相对误差逐渐增大。各因素的相对误差变化范围分别为:10.7%~27.3%、8.0%~23.8%、7.3%~12.5%、12.5%~17.4%。土壤导热系数敏感性分析的量化指标的绝对值为0.909,是地埋管长度的显著影响因素,其余因素的影响程度由高到低分别为土壤容积热容、钻孔间距、钻孔排列列数和钻孔深度。 展开更多

关键词 地源热泵 地埋管换热器 地埋管设计长度 敏感性分析

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热端阈值问题换热网络设计与应用 被引量：5

3

作者 魏志强 孙丽丽 +1 位作者 袁忠勋 蒋荣兴 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期748-755,共8页

提出了确定热端阈值问题换热网络最大热集成热量的方法和考虑热集成的热端阈值问题换热网络的设计方法。确定最大热集成热量后,建议将热端阈值问题换热网络分为自匹配与热集成2个部分分别实施优化改进。对某催化裂化装置换热网络实施优... 提出了确定热端阈值问题换热网络最大热集成热量的方法和考虑热集成的热端阈值问题换热网络的设计方法。确定最大热集成热量后,建议将热端阈值问题换热网络分为自匹配与热集成2个部分分别实施优化改进。对某催化裂化装置换热网络实施优化改进,改进后装置冷公用工程负荷减少约11.5%,同时增产3.8 MPa蒸汽约10.0t/h;或减少发生3.8MPa蒸汽约34.5t/h,提高常减压装置初底油换后温度约20℃,节约常减压装置燃料气约2.4t/h。考虑热集成的热端阈值问题换热网络设计方法可用于指导热端阈值问题换热网络的优化与改进工作。 展开更多

关键词 热端阈值问题 换热网络 设计 催化裂化

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波纹管换热器设计标准介绍及相关问题的探讨 被引量：8

4

作者 李志安 任克华 宿痴 《压力容器》 北大核心 2007年第4期61-64,71,共5页

波纹管换热器是一种高效管壳式换热器,为推广其应用范围,对其进行强度和安全性研究十分必要。介绍了波纹管换热器强度设计的方法和主要内容,对波纹管换热器运行中出现的问题进行归纳总结,通过设计计算实例分析,说明波纹管换热器设计和... 波纹管换热器是一种高效管壳式换热器,为推广其应用范围,对其进行强度和安全性研究十分必要。介绍了波纹管换热器强度设计的方法和主要内容,对波纹管换热器运行中出现的问题进行归纳总结,通过设计计算实例分析,说明波纹管换热器设计和选用应注意的问题,以供波纹管换热器设计、制造、安全监察和使用部门参考。 展开更多

关键词 波纹管 换热器 设计问题

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热管空气预热器改造设计、制造及使用分析 被引量：3

5

作者 任承钦 王礼建 杨仕承 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1998年第3期45-50,共6页

通过在含尘烟气流环境下工作特性的分析，指出发展锅炉热管空气预热器研究的意义．在热管研制中探索了解决工质－管材相容性问题的综合措施及动态蒸汽钝化方法；探讨了热管传热性能的分析计算．换热器的整体设计以传热负荷和允许阻力为... 通过在含尘烟气流环境下工作特性的分析，指出发展锅炉热管空气预热器研究的意义．在热管研制中探索了解决工质－管材相容性问题的综合措施及动态蒸汽钝化方法；探讨了热管传热性能的分析计算．换热器的整体设计以传热负荷和允许阻力为目标函数进行各种方案的优化选择． 展开更多

关键词 积灰 露点腐蚀 热管 空气预热器 锅炉

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高温高压下的燃气/空气热管换热方案 被引量：1

6

作者 谢镇波 刘伟强 +1 位作者 李洪伟 唐元恒 《火箭推进》 CAS 2008年第4期22-26,共5页

以高温高压燃气加热高压纯空气为研究背景,用平均温差法对气-气热管换热器设计计算,进行结构方案设计,采用有效度-传热单元数法对换热器传热进行校核计算。设计换热器为圆柱形筒壁结构,出口为渐缩型喷管结构,采用半轴比为2/1的椭圆形热管。

关键词 高温高压 热管换热器 结构设计 设计计算 校核计算

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热管换热器设计计算的线算图法 被引量：1

7

作者 杨肖曦 邸玉静 马玉峰 《石油机械》 北大核心 2005年第7期35-37,共3页

针对热管换热器设计计算公式复杂,计算工作量大的问题,提出了采用线算图法进行气气热管换热器设计计算的方法。将热管换热器设计计算中的对流换热系数、流动阻力和携带传热极限计算公式均以线算图的形式表示,并给出计算实例。线算图法... 针对热管换热器设计计算公式复杂,计算工作量大的问题,提出了采用线算图法进行气气热管换热器设计计算的方法。将热管换热器设计计算中的对流换热系数、流动阻力和携带传热极限计算公式均以线算图的形式表示,并给出计算实例。线算图法与常规计算方法相比,两者的计算结果相差很小,但线算图法更方便、简单,同时可以清晰地表示各参数对热管换热器性能的影响。 展开更多

关键词 热管换热器 设计计算 算图法 对流换热系数 计算公式 换热器设计 传热极限 流动阻力 计算实例 计算方法 计算结果 工作量 线算图

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分离式热管凝结换热特性的研究 被引量：4

8

作者 朱玉琴 《西安石油学院学报（自然科学版）》 2000年第5期72-74,共3页

建立了空气冷却实验台 ,热管的加热方式为电加热 ,工质为蒸馏水 .在 1∶ 1模型上对分离式热管管内凝结换热特性、不凝性气体对凝结换热的影响及不凝性气体的扩散规律进行了试验 ,得出分离式热管有一最佳充液率 ,其值为 45%左右 ;凝结换... 建立了空气冷却实验台 ,热管的加热方式为电加热 ,工质为蒸馏水 .在 1∶ 1模型上对分离式热管管内凝结换热特性、不凝性气体对凝结换热的影响及不凝性气体的扩散规律进行了试验 ,得出分离式热管有一最佳充液率 ,其值为 45%左右 ;凝结换热系数随着蒸汽压力的增加略有降低 ,在实验的压力范围内 ,降低了 9.5% ;不凝性气体对分离式热管的凝结换热仅影响冷凝段下部较小部分 ,通过排气阀排出不凝性气体可有效地改善冷凝段下部的凝结换热 ;随着压力的增加 ,不凝性气体对分离式热管冷凝段的影响减少 . 展开更多

关键词 换热器 热管 工程设计 分离式 凝结 换热性

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气─气热管换热器的传热有效度传热单元数设计方法

9

作者 杨肖曦 许康 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 1998年第5期71-72,共2页

用传热有效度传热单元数法对热管换热器中连续变化的流体温度进行了计算，得到了冷、热流体之间的换热量和各排热管出口处的流体温度。这种方法物理概念清晰，计算程序简单，计算结果准确，是一种较完善的热管换热器设计计算方法。

关键词 热管 换热器 传热 温度 设计 热管换热器

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以废弃冻结管为地下埋管换热器的地源热泵系统设计研究

10

作者 牛永胜 王建学 刘瑞斌 《煤炭工程》 北大核心 2013年第9期11-13,16,共4页

煤矿冻结法施工后遗留大量废弃的冻结管,这些冻结管管径粗,埋深大。用废弃冻结管作为地埋管换热器,不但换热量远超过传统地源热泵的地埋管换热器,而且废物利用,大大节约了工程投资。文章以实际工程为例,介绍了利用冻结管作为地源热泵换... 煤矿冻结法施工后遗留大量废弃的冻结管,这些冻结管管径粗,埋深大。用废弃冻结管作为地埋管换热器,不但换热量远超过传统地源热泵的地埋管换热器,而且废物利用,大大节约了工程投资。文章以实际工程为例,介绍了利用冻结管作为地源热泵换热器的热泵系统工程设计方法。 展开更多

关键词 冻结管 地源热泵系统 系统设计 换热器 地下埋管

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管状换热器实用设计中需要考虑的几个问题

11

作者 凌全伟 《冶金能源》 1999年第5期34-37,共4页

在管状换热器设计中首先要综合考虑加热炉综合条件，我国的国情和燃料特点，其次，在具体设计中要考虑Ｋ 与ａｋ 和ａｙ 的关系， 如何加强空气和烟气侧的传热， 如何确定空气和烟气侧的流速， 如何确定管间距， 如何减化安装结构等， ... 在管状换热器设计中首先要综合考虑加热炉综合条件，我国的国情和燃料特点，其次，在具体设计中要考虑Ｋ 与ａｋ 和ａｙ 的关系， 如何加强空气和烟气侧的传热， 如何确定空气和烟气侧的流速， 如何确定管间距， 如何减化安装结构等， 这样才能达到较好的设计效果。 展开更多

关键词 管状换热器 设计 换热器 轧钢辊热炉 余热回收

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加氢装置高压换热器与管道整体水压试验的设计问题探讨

12

作者 李兴林 《化工设备与管道》 CAS 2015年第3期65-68,共4页

管道试压主要目的是检查压力管道系统及连接部位的工程质量,保证管道系统的承压强度和严密性,也是决定管道能否安全运行的重要依据。根据某油品预加氢装置的高压换热器及其连接管道系统整体打压的要求,从设计的角度,通过对其设计参数的... 管道试压主要目的是检查压力管道系统及连接部位的工程质量,保证管道系统的承压强度和严密性,也是决定管道能否安全运行的重要依据。根据某油品预加氢装置的高压换热器及其连接管道系统整体打压的要求,从设计的角度,通过对其设计参数的分析,要求主专业统筹考虑,协调好相关专业的设计要求条件,参照相关标准规范,选择合适的试验压力,满足设备与管道一起整体水压试验要求,满足施工单位编制试压包的依据需要,避免因试压设计方案考虑不周使工期延误、施工返工等,为以后的同类设计问题提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 高压换热器 管道系统 整体水压试验 标准规范 设计分析

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温室地热系统结构设计及节能环保效益

13

作者 郭仁宁 孙琦 +1 位作者 冯新伟 李小艳 《黑龙江农业科学》 2011年第12期143-145,共3页

为了达到节能环保效益,采用传热效率高、结构简单且投资小的分离式热管换热器作为温室地热系统,对其进行了结构设计和计算,选择了适当的工质和材料,并对它的节能和环保效益进行了阐述,说明了分离式热管系统的可靠性和实际应用的价值,为... 为了达到节能环保效益,采用传热效率高、结构简单且投资小的分离式热管换热器作为温室地热系统,对其进行了结构设计和计算,选择了适当的工质和材料,并对它的节能和环保效益进行了阐述,说明了分离式热管系统的可靠性和实际应用的价值,为其在实际应用中提供可靠依据。 展开更多

关键词 温室地热 分离式热管换热器 结构设计 节能 环保

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余热排出系统中的热管设计及传热性能研究 被引量：4

14

作者 段倩妮 王成龙 +4 位作者 张大林 秋穗正 苏光辉 田文喜 徐建军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1000-1006,共7页

本文建立了单根热管的优化设计流程及其传热传质数学物理模型,考虑热管的工作环境,对用于核反应堆非能动余热排出系统中热管换热器的热管进行了完整的优化设计和传热特性分析。分析表明:复合型吸液芯热管满足余热排出系统的传热需求,其... 本文建立了单根热管的优化设计流程及其传热传质数学物理模型,考虑热管的工作环境,对用于核反应堆非能动余热排出系统中热管换热器的热管进行了完整的优化设计和传热特性分析。分析表明:复合型吸液芯热管满足余热排出系统的传热需求,其传热功率主要受热管毛细极限、沸腾极限及总热阻的影响。相同吸液芯厚度下,复合型吸液芯热管的毛细极限较单一丝网吸液芯热管的毛细极限提高100%~700%。改变热管的外径或吸液芯厚度,即蒸气腔直径减小,沸腾极限明显减小。当单根热管传热功率大于1 kW时,热管各段长度分别为0.4、0.2、0.4 m,外径为30 mm,吸液芯是厚度为2 mm的400目+50目复合型丝网结构。本文为高性能的热管换热器设计及传热特性分析提供了理论支撑。 展开更多

关键词 热管 换热器 优化设计 传热特性 非能动余热排出系统 复合型吸液芯

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热管换热器换热量设计误差估算 被引量：3

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作者 余海 范砧 +1 位作者 刘永红 余建祖 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期47-51,共5页

换热器性能的设计指标与实际值偏差的大小，是用户和制造厂家共同关心的问题。目前对这种偏差的估算方法及估算值指标尚未形成共识，因此时有争议发生。本文提出了热管换热器换热量设计误差的估算方法，并以锅炉烟气余热回收装置中的重... 换热器性能的设计指标与实际值偏差的大小，是用户和制造厂家共同关心的问题。目前对这种偏差的估算方法及估算值指标尚未形成共识，因此时有争议发生。本文提出了热管换热器换热量设计误差的估算方法，并以锅炉烟气余热回收装置中的重力热管换热器为例，运用误差理论进行分析计算，找出了产生换热量设计偏差的５个误差源，并给出了计算结果。 展开更多

关键词 热管换热器 设计误差估算 换热器

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非均布热管换热器的流动及其传热性能 被引量：2

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作者 钱淼 胡恒蝶 +2 位作者 向忠 马成章 胡旭东 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期151-158,共8页

为降低热管换热器的流动阻力并增强其换热效率,提出一种水滴形非均布热管换热器结构。使用计算流体力学软件ANSYS Fluent对传统错排热管阵列、水滴形热管阵列及非均布水滴形热管阵列的换热性能展开数值模拟,得到了其在不同雷诺数下的努... 为降低热管换热器的流动阻力并增强其换热效率,提出一种水滴形非均布热管换热器结构。使用计算流体力学软件ANSYS Fluent对传统错排热管阵列、水滴形热管阵列及非均布水滴形热管阵列的换热性能展开数值模拟,得到了其在不同雷诺数下的努塞尔数、阻力系数以及综合换热性能指标的变化曲线。对比分析结果表明:相对于传统错排热管阵列,水滴形热管阵列有效传热面积较大,内部流体流动无涡出现,流动摩擦较小,具有更大的努塞尔数以及更小的阻力系数,综合换热性能指标更佳;通过非均布设计,水滴形热管阵列内的流动紊流度增加,努塞尔数变大,换热性能增加。 展开更多

关键词 非均布热管换热器 热管阵列 传热性能 数值模拟 非均布设计 换热效率 余热回收

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管径缩小后空调器室外换热器的优化设计与试验验证 被引量：6

17

作者 陈伟 燕子腾 +3 位作者 曹昊敏 白韡 刘恒恒 丁国良 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第12期42-48,共7页

针对直接缩小翅片管式换热器的管径会导致换热性能降低的问题,提出了一种避免性能因管径缩小而下降的换热器优化设计方法,综合考虑换热器的性能和材料成本,采用引入单位换热能力材料成本确定最优的U管数目和管间距,根据管路沿程制冷剂... 针对直接缩小翅片管式换热器的管径会导致换热性能降低的问题,提出了一种避免性能因管径缩小而下降的换热器优化设计方法,综合考虑换热器的性能和材料成本,采用引入单位换热能力材料成本确定最优的U管数目和管间距,根据管路沿程制冷剂状态的变化确定不同管段的流路数的方法,对一款7 mm管径改5 mm管径的室外换热器进行了优化设计,并对优化后室外换热器的换热性能进行了试验验证。结果表明,相比于优化前的室外换热器,优化后的室外换热器的材料成本降低33%,额定制冷和额定制热工况下换热能力分别降低了0.7%和0.3%。优化后室外换热器的材料成本大幅降低,换热能力与管径缩小前的换热能力基本一致,表明本文提出的换热器优化设计方法能够满足设计要求。 展开更多

关键词 空调器 室外换热器 缩小管径 优化设计

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基于模拟退火法的能源隧道取热段最优化设计 被引量：3

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作者 刘佳欣 韩婵娟 蔡国庆 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期3-12,共10页

能源隧道作为地源热泵系统是应用于地下结构的一项节能技术,近年来在中国得到了应用.但有关的设计方法尚未成熟,其中,取热段的长度设置及位置选择问题往往依靠工程类比,缺乏便捷可靠的辅助方法.为了解决上述问题,基于数值模拟和模拟退... 能源隧道作为地源热泵系统是应用于地下结构的一项节能技术,近年来在中国得到了应用.但有关的设计方法尚未成熟,其中,取热段的长度设置及位置选择问题往往依靠工程类比,缺乏便捷可靠的辅助方法.为了解决上述问题,基于数值模拟和模拟退火算法,提出了取热段最优化设计方法,该方法能够根据现场地质和气象条件自动选取隧道取热段位置.利用该方法分析设计参数对换热效率、最优取热段长度及起止位置的影响.结果表明,减小埋管间距、降低设计进水温度、增大管内循环介质流速以及增大取热段埋深,有利于提高换热效率、减小取热段长度和降低建造成本;对于某一取热段长度,起始位置在数米范围内的偏差基本不会影响总的取热量.研究成果可为能源隧道的工程实践提供参考. 展开更多

关键词 岩土工程 能源隧道 数值模拟 模拟退火算法 取热段设计 热交换管

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中浅层地埋管换热器负荷不平衡率承载能力影响研究 被引量：3

19

作者 张天安 王睿峰 +3 位作者 王沣浩 蔡皖龙 周聪 刘博洋 《油气藏评价与开发》 CSCD 2022年第6期886-893,共8页

埋深较传统浅层地埋管更深的新型中浅层地埋管换热器可承载更大的冷热负荷不平衡率,拓宽了地热能的应用范围。为了探索不同设计参数影响下中浅层地埋管换热器的长期运行性能及负荷不平衡率承载能力大小,基于开源数值模拟平台OpenGeoSys... 埋深较传统浅层地埋管更深的新型中浅层地埋管换热器可承载更大的冷热负荷不平衡率,拓宽了地热能的应用范围。为了探索不同设计参数影响下中浅层地埋管换热器的长期运行性能及负荷不平衡率承载能力大小,基于开源数值模拟平台OpenGeoSys建立了考虑管网特性的三维数值计算模型并开展了相关研究。研究结果表明,不同规模中浅层地埋管管群中换热器的负荷不平衡率承载能力有所不同,单根换热器的最大负荷不平衡率为56%;而位于管群边缘位置的换热器的负荷不平衡率最大(60%),位于管群中心的换热器的负荷不平衡率最小(45%),这说明冷堆积现象对中浅层地埋管换热器的负荷不平衡率承载能力具有较大影响。因此,在实际运行过程中可以通过关停部分管群中心位置的中浅层地埋管换热器来避免管群整体运行性能的降低。3种不同排布方式下,中浅层地埋管换热器的负荷不平衡率介于53%~58%,其中,交错排布下换热器的平均最大负荷不平衡率最高,因此,在实际应用中建议采用交错排布进行布置。研究表明,提出的新型中浅层地埋管换热器具有更大的负荷不平衡率承载能力,十分适用于建筑冷热负荷不平衡地区,相关结论还可为中浅层地埋管换热器的设计提供依据。 展开更多

关键词 中浅层地埋管换热器 管网特性 负荷不平衡率 长期运行性能 设计参数 布置方式

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浅析发夹式换热器结构 被引量：3

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作者 王鹏 《化工设备与管道》 CAS 2018年第6期31-33,69,共4页

通过对发夹式换热器的介绍,引出几种国内外现在应用的发夹式换热器的结构,并对该结构进行制造、检验等几个方面综合比较,说明各种结构的发夹式换热器的优缺点,同时对现存规范提出与生产不适应的地方,为发夹式换热器的应用提供相应的参考。

关键词 发夹式换热器 设计结构 套管式

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