高效闭式冷却塔的优化设计及节能运行

研究分析了闭式冷却塔设计过程中运行参数的调整优化对换热器换热面积、压降的影响。以降低盘管换热面积、空气外掠管束压降、管程压降为目的,分别控制管内工质流速、喷淋密度、配风量、迎面风速,分析其对换热面积和压降的影响程度,并借助MATLAB数据分析得到最优运行参数。结果表明:盘管错排布置、工质流速1.2 m/s、喷淋密度0.12 kg/(m·s)、配风量175 m3/(kW·h)、迎面风速3.0 m/s时,可以使闭塔的换热面积和压降综合最小,从而达到所设计闭塔的初投资成本和运行费用综合最小。     

乙二醇水溶液用于闭式冷却系统防冻的传热性能研究

闭式水冷却系统在冬季常换用乙二醇水溶液作为防冻的循环工质,由于物性变化,其携热能力和对流换热系数比水都有所下降。本文基于闭塔设计理论,研究了不同浓度的乙二醇水溶液作为闭式冷却塔循环工质在不同季节中对换热的综合影响,提出了采用大管径薄壁管和加大循环工质流量及增加相应通风量等应对方法,并揭示了其在不同运行模式下的变化规律。     

基于全周期持续节能的换热网络滑动窗口分析与裕量缓释优化控制

换热网络是过程系统节能降耗的关键,对于给定换热网络其操作条件及生产要求等常发生变化,尤其是换热器普遍存在缓慢结垢现象,导致换热网络的运行参数偏离设计值,甚至难以满足生产操作要求。为此设计时一般留出一定的面积裕量,并通过旁路控制实现对面积裕量的在线调节。本文针对换热网络运行的全周期,以持续节能为目标,提出一种裕量缓释的优化控制方法。首先,针对换热网络整个运行周期,结合滑动窗口算法分析缓慢结垢现象与优化控制的关系,得出一种换热网络全周期持续节能的控制策略。然后,在划分的每个滑动窗口内以提高控制性能为目标,实现换热网络的在线优化控制。进而针对换热网络的全运行周期,以持续节能为目标,研究一种裕量缓释优化方法,优化求解每个窗口内可利用的换热网络面积裕量。最后,提出一种以全周期持续可控为目标的换热网络裕量缓释优化控制方法。结合实例说明采用本文提出的方法实现了全周期持续可控同时兼顾了各时间窗口内系统的动态控制性能。     

换热器结垢与换热网络裕量设计方法研究进展

从结垢现象影响换热系统正常运行的角度出发,介绍了近几年换热网络裕量设计以及针对结垢问题不同学者研究出的换热网络优化设计。总结了在换热网络设计中对换热器清洗时序、清洗周期优化或者增加换热网络的裕量设计的不同换热网络设计最优方法,但这些方法都是在换热网络设计之初,考虑换热器结垢最严重的情况即换热网络在“最差”工况下进行的优化,因此优化得到的换热网络难以保证换热网络全运行周期的持续节能优化。本文结合现有换热网络设计方法的利弊,针对结垢过程的慢时变、持续特点,提出一种基于长周期持续节能的换热网络设计优化方法,在换热网络设计之初,定量分析结垢对网络结构的影响,以换热网络全周期累积总费用为目标函数,实现换热网络的最优综合。     

内翅片管蒸发式中冷器获专利

洛阳隆华传热科技股份有限公司自主研发的内翅片管蒸发式中间冷却器2013年3月获得国家专利授权。据悉,这种中冷器与传统换热器相比节电20％以上,节水30％以上。内翅片管蒸发式中冷器采用潜热换热原理,以喷淋水作为冷却介质,依靠水在换热管外形成水膜蒸发吸收管内工艺流体的热量,通过轴流风机的强制排风带走热量。达到冷却或冷凝管内工艺流体的目的。该中冷器蒸发换热部件采用内翅片管,增加了管侧的换热面积,有效提高了换热效率,解决了压缩机实际运行中存在的冷却能力不足等问题,节电、节水效果显著。     

干湿联合冷却系统技术发展现状及展望

冷却系统在工业生产过程中起着至关重要的作用。湿冷系统或空冷系统都有比较明显的优缺点,湿冷机组虽然热经济性高,但耗水量大,而我国的水资源相对紧张。空冷也有很多棘手的问题有待解决,如投资非常大,受环境温度等条件的限制多。干湿联合冷却系统同时兼顾干冷系统和湿冷系统优点,是煤化工、石油化工、电力等行业冷却系统的发展趋势。本文基于空冷系统和湿冷系统的发展,对干湿联合冷却系统的形成和分类进行了综述。着重阐述了干湿冷却系统模型、主要设备、系统优化等研究方向的国内外最新现状。在此基础上,对节水消雾、露点冷却和其他应用于干湿联合冷却系统的技术进行了综述,并对进一步值得研究的重点方向进行了展望,为干湿联合冷却系统的理论研究、工程实践、系统运行提供参考。     

翅片管式换热器在节水改造中的应用

本文针对某厂汽机及给水泵的冷换设备陈旧,原设计未充分考虑到冷换管壁结垢后影响冷换效果的因素,造成冷却效果差,在夏季被迫掺用或直接用工业水(地下水)进行冷却的情况,认为利用新型先进翅片管式换热器对其进行改造,增加了换热面积,提高了换热效果,能达到优化全厂水平衡和节水的目的。     

换热网络运行模拟优化

换热网络系统大多数是按给定工况,以投资费用和运行费用最优为目标设计的。但在实际运行过程中,确定和不确定性的影响因素往往导致换热网络的运行工况偏离设计值。偏离设计工况运行的换热网络性能变差,导致运行费用增加,甚至不能满足工艺物流换热要求。在换热网络结构给定条件下,将满足物流目标温度和运行费用最优作为目标函数,以单体模型和Yee et al.（1990）提出的多级超结构为基础,建立换热网络运行模拟优化模型,并进一步去除恒定膜传热系数假设使模型贴近实际问题。针对提出的非线性数学模型（NLP）问题,以标准粒子群算法为基础建立求解策略。在论文的最后,4个来源于已发表论文的实例研究证明了该优化方法的有效性。     

环氧丙烷装置换热网络的分析与优化

利用夹点技术对某环氧丙烷装置换热网络进行了分析,并提出优化改造方案。基于MATLAB的操作型夹点分析表明,现行换热网络夹点温差偏大(34℃)。优选夹点温差为20℃,可得最小加热和冷却公用工程量分别为1 981 kW和9 132 kW,而现行换热网络中加热和冷却公用工程量分别为3 049 kW和10 201 kW,存在较大节能潜力。进一步分析表明,现行换热网络存在违背夹点设计原则的现象,导致用能不合理。考虑换热网络变动的复杂程度和经济性,提出了一种简便的优化改造方案,可减少冷热公用工程量各300.5 kW。     

内陆核电站循环冷却水处理方案的研究

以三代核电技术AP1000机组为例,就某内陆核电站循环冷却水处理系统的方案优化展开讨论,从节水、阻垢、防腐、运行维护、投资等方面对所提出的三个方案进行比较,最终推荐选取循环冷却水浓缩倍率为6,只进行加药处理,冷却塔排污水直接排放的方案。     

倾斜喷射时喷雾冷却无沸腾区换热特性

采用雾化角60°的半实心旋流式机械雾化喷嘴,以水为冷却介质,对流量4.44～7.05 L•h^-1,倾斜角在0°～49°之间变化时无沸腾区换热进行实验研究,并且给出了反映喷雾换热特性的量纲1换热准则公式。结果表明,倾斜角固定不变时,当喷射底面椭圆长轴与换热面相切时所对应的喷嘴高度为最佳高度,换热效果最好,冷却效率最高,其次分别是喷射底面椭圆长轴和换热面内接、外接的情况;对比不同倾斜角度、最佳高度下的换热,发现倾斜角度越大换热效果越佳,冷却效率越好。     

煤气脱硫预冷方法比较

介绍了焦炉煤气脱硫前的2种预冷方法：直接冷却法和间接冷却法。给出了各自的流程,比较了它们的优缺点。同时,介绍了间接法预冷的工艺计算方法,指出在实际生产中企业应根据具体情况选用适合自己的预冷方法。     

炭阳极生坯冷却的数学模型建立

通过数学模型描述炭阳极生坯冷却过程，研究炭阳极冷却温度与冷却时间、冷却水温及成型温度间的关系。计算表明，冷却温度主要受冷却时间影响，同时冷却水温和成型温度对其也有一定影响，制品堆垛时温度应小于沥青软化点温度。     

横流冷却塔改造成逆流冷却塔的实施及效果

介绍了逆流冷却塔的冷却特点和热工性能,并将逆流冷却塔应用到公司对原横流冷却塔的改造中,成功地将单塔冷却水量从2700t/h提升到3000t/h。同时对冷却塔改造的热焓平衡进行了验算。从改造后冷却塔的实际运行情况可知,对冷却塔的改造达到了预期的效果。     

浅谈高压变频器的原理及冷却方式

主要论述了高压变频器的几种常见散热方案,随着电力电子技术的发展,变频器的应用愈加广泛,逐步向大容量及高电压迈进,高压变频器都以交流-直流-交流的转换形式居多,在转换过程中会产生大量的热量,只有将这部分热量耗散掉,才能保证变频器的安全稳定运行.     

新型无填料喷雾冷却塔

介绍了循环水冷却原理,提出适于我国西北地区的新型无填料喷雾冷却塔提高循环水利用率的优势及改造方案。     

玻璃钢冷却塔冷却能力简单评价方法及适用条件

本文介绍了玻璃钢冷却塔冷却能力简单评价方法原理、计算公式及适用条件,在求修正水温差Δt时推荐由公式方法计算求得。     

环境条件对玻璃钢冷却塔冷却能力影响的初步探索

本文介绍了的湿球温度，空气的相对湿度及进水温度的变化对玻璃钢冷却塔冷却能力的影响。     

磷酸二氢钾空气冷却结晶工艺

为克服夹套冷却结晶与真空冷却结晶的缺点,研究开发了空气冷却结晶工艺并应用于磷酸二氢钾生产。介绍磷酸二氢钾生产中采用空气冷却结晶原理、过程及经济技术指标。实践表明,该工艺不需耗水,不需耗蒸汽,换热快,效率高,节能显著。     

荆门石化总厂循环水管理中存在的突出问题

循环水管理中存在的突出问题主要是循环水场硬件设施陈旧、老化，凉水塔排泥设施不完善，池底淤泥无法排掉；生产装置乱排乱放现象严重；一催冷303／1－303／4冷却效果差；气体分馏车间冷108因循环水管层堵塞而冷却效果差。需要增加循环水场的投入，完善循环水处理设施，加强循环水管理，提高循环水的处理效果。