回收烟气余热的特种耐腐蚀塑料换热器的性能分析EI北大核心CSCD

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。     

回收烟气余热的特种耐腐蚀塑料换热器的性能分析

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1 000 MW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15~20 W/(m?K)的阈值,才能实现较好的换热性能。     

氟塑料换热器传热特性实验研究与模型优化

氟塑料换热器优良的耐腐蚀特性,为电厂低温烟气余热回收提供了新的解决途径。针对氟塑料换热器开展实验研究,氟塑料换热管束表面光滑对层流边界层的附加扰动较弱,管外对流传热系数较金属换热材料偏低。茹卡乌斯卡斯经典关联式直接应用于塑料换热器存在约40%偏差。结合风洞实验数据,得到换热器在不同风速下的总传热系数、管外对流传热系数、空气阻力特性和各环节热阻分布特性。     

逆流换热器传递系数分析

在考虑管壁壁厚热阻和管壁污垢影响的情况下,导出了逆流换热器高低温流体的温度分布和管壁温度分布计算式。在考虑传热过程有压降的情况下,导出了逆流换热器的高低温流体的局部传递系数。计算式中体现出了两者内在的耦合关系,通过分析传递系数得出换热器的损分布,为确定合理的运行参数以及优化结构参数提供参考。     

冷却水污垢热阻预测的支持向量机法动态模拟实验研究

利用天然水通过管壳式模拟换热器来动态模拟冷却水系统的流动传热和污垢形成过程,实验中恒定壁面材料、加工方式和流速、水温等运行参数,突出研究水质参数对污垢形成的影响。文中基于污垢形成机制的初步认识,定性分析了硬度(钙、镁离子)、碱度、pH值、溶解氧、浊度、铁离子浓度等水质因素对污垢形成的影响,将其和时间作为输入量,污垢热阻作为输出变量,建立基于支持向量机的冷却水污垢热阻预测模型,并以另一运行周期数据检验模型预测精度,计及实验系统的不确定度,平均误差为8.874%;与美国管壳式换热器制造商协会(Tubular Heat Exchanger Manufactures Association,TEMA)标准推荐数据相比,本法所得污垢特性内涵更丰富,热阻除其渐近值,还有时变性;可靠性增强,逼真度高;可操作性强。     

水平管降膜蒸发器综合传热系数研究

介绍了油田废水的特性及主要成分的参数值.基于在水平管降膜蒸发器传热性能研究现状的基础上,以及热法高倍数蒸发浓缩油田废水的具体任务与要求,建立水平管降膜蒸发器传热系数与污垢热阻的模型,通过有关方程建立污垢热阻与蒸发浓缩时浓度变化的关联式.依据各部分的关联式,经过详细推导,得到水平管降膜蒸发器综合传热系数关联式.根据物理模型和关联式,讨论浓缩倍数和流量变化对水平管降膜蒸发器综合传热系数的影响.结果表明:在蒸发浓缩油田废水时,浓缩倍数的提高降低了水平管降膜蒸发器的综合传热系数.油田废水处理量的增加,在一定程度上强化了水平管降膜蒸发器的传热效率.模拟计算得到水平管降膜蒸发器的综合传热系数在936～940 W/(m2·K)的范围内.     

水质对板式换热器结垢的影响权重及其机制分析

该文动态监测了板式换热器的松花江冷却水污垢热阻,测量了6种水质参数(溶解氧、电导率、浊度、氯离子、碱度、钙离子)在8个不同时刻的数值,并将各水质参数与对应时刻的污垢热阻进行了灰色关联分析。分析结果显示:碱度对板式换热器的污垢热阻影响最显著,而溶解氧的影响权重最小。通过分析水质参数的变化发现:水质参数与污垢的形成过程密切相关,在结垢初始阶段水质影响较大,而后影响渐弱、渐缓。而且各水质参数之间互相影响,所形成的污垢为由析晶污垢、颗粒污垢、生物污垢、腐蚀污垢等共同组成的混合污垢,但主要以析晶和颗粒污垢为主。因碱度、钙离子含量较高导致主流溶液中碳酸钙等物质的饱和度较高,且流速较低,故对流传质在结垢过程中起主要作用。     

逆流换热器[火用]传递系数分析

在考虑管壁壁厚热阻和管壁污垢影响的情况下,导出了逆流换热器高低温流体的温度分布和管壁温度分布计算式.在考虑传热过程有压降的情况下,导出了逆流换热器的高低温流体的局部炯传递系数.计算式中体现出了两者内在的耦合关系,通过分析(火用)传递系数得出换热器的堋损分布,为确定合理的运行参数以及优化结构参数提供参考.     

电磁场作用下典型水质参数与污垢热阻关联特性分析

以电磁抑垢动态模拟实验台为基础,分析了磁场强度为0与200 Gs时电磁场对污垢形成过程中电导率、pH值及溶解氧3种水质参数的影响,并运用数理统计方法分析了各水质参数与污垢热阻的关联特性。对其相关分析和偏相关分析的结果表明:无论是否施加电磁场,电导率与污垢热阻的相关系数均最大,pH值次之,溶解氧最小,即电导率对换热器的污垢热阻影响显著;相比未施加电磁场的情况,电磁场处理后各水质参数与污垢热阻的关联程度有所减小。通过对电磁场处理后的污垢热阻与水质参数进行关联分析,为选取参数建立水质参数与污垢热阻之间数学模型及分析电磁抑垢机理、制定有效的防垢抑垢对策提供了实验依据和理论参考。     

人字形板式换热器传热和阻力性能的测试

实验测试了特定人字形型号板式换热器的传热性能及阻力特性.工况的稳定是靠改变泵功和阀门的开度来调节,使热流体进口温度固定在80℃.通过改变热流体流量改变工况,用热平衡法和换热热阻分别计算了总传热系数,两种结果相对误差在一定范围内.利用Excel软件处理实验数据,获得热侧传热系数与流速的关系,热侧摩擦系数与雷诺数的关系,并拟合出它们之间的实验关联式.     

管式换热器积灰监测模型的研究

进行了管式换热器积灰的在线监测模型研究。该模型是从对流换热理论出发,得出换热器外侧积灰（用积灰热阻表示）在线监测的新方法。该方法特点是避免了直接测量热流密度、积灰界面温度和流体速度等。此项研究为积灰的实验研究提供了理论依据, 并据此理论研制出积灰监测装置     

污垢热阻对空冷凝汽器换热面积影响特性研究

根据传热学基本原理,通过迭代计算出换热系数K,进而得到换热面积的数学模型。并以某600 MW直接空冷机组为例,充分考虑污垢热阻对换热面积的影响,得到对应的变化曲线,对直接空冷凝汽器换热面积的设计计算具有一定的参考价值。     

管壳式换热器积灰热阻的实验研究

锅炉尾部受热面（ 对省煤器来说,主要是管壳式换热器） 的积灰,严重地影响其换热效果,降低锅炉效率。为有效地进行其监测和预防,我们进行了锅炉省煤器积灰的模化实验研究,并进行了积灰热阻计算和正交实验结果分析。通过分析可知,该积灰热阻的计算方法具有一定的合理性和可靠性。为锅炉省煤器及工业管壳式换热器等的积灰在线监测提供了一定的理论指导作用。图１０ 表３ 参６     

计及换热器传热特性的热电联合系统优化调度

换热器传热特性是影响热电联合系统优化调度的关键因素之一。针对热电联合系统,基于传热原理,采用抽汽的三级传热模型来描述换热器的传热过程,利用迭代法计算一定热负荷下的抽汽量,提出计及换热器传热特性的热电、火电、风电的联合调度模型。最后以最小化煤耗量为优化目标,分析换热器传热特性对抽汽传热过程和热电联合系统调度结果的影响。算例表明：增大换热器传热面积、降低换热器出口水温可以不同程度地提高风电消纳能力,降低运行成本,研究结果为电热联合系统优化调度方案提供换热参数选择的依据。     

计及换热器传热特性的热电联合系统优化调度

换热器传热特性是影响热电联合系统优化调度的关键因素之一。针对热电联合系统,基于传热原理,采用抽汽的三级传热模型来描述换热器的传热过程,利用迭代法计算一定热负荷下的抽汽量,提出计及换热器传热特性的热电、火电、风电的联合调度模型。最后以最小化煤耗量为优化目标,分析换热器传热特性对抽汽传热过程和热电联合系统调度结果的影响。算例表明：增大换热器传热面积、降低换热器出口水温可以不同程度地提高风电消纳能力,降低运行成本,研究结果为电热联合系统优化调度方案提供换热参数选择的依据。     

新型叠片热交换器的实验研究及其在大,中型电机中的应用

考虑到大、中型电机上现行铜丝绕簧式热交换器的诸多缺点,对新型叠片热交换器进行了实验研究。本文介绍了这种新型热交换器的特点和参数。它最突出的优点是散热面大、重量轻。在加热风洞内对该种热交换器的传热系数.阻力压降等进行了系统的实验。给出了风洞试验装置和传热系数、风阻压降与风速的关系曲线。进行了真机实测,分析了片距对散热面、传热系数和风速的影响。用表格列出了新旧热交换器的使用结果。     

内螺旋外棘齿管管内对流换热与流阻特性实验研究

针对发电厂换热器的特点及无铜化运行需求,开发出一种新型钢质双面强化传热管———内螺旋外棘齿管,对5根不同结构参数的内螺旋外棘齿管对流换热特性和流阻性能进行了实验研究。根据大量实验数据,采用多元线性回归法得到了具有较高精度的管内换热努塞尔数Nu及阻力系数 f计算关联式,并对结构参数对管内换热与流阻特性的影响进行了分析,研究结果为冷凝式换热器的设计及改造提供了理论依据。     

Heat Exchangers for Utilization of the Heat of High-Temperature Geothermal Brines

The basic component of two-circuit geothermal systems is the heat exchanger. When used in geothermal power systems, conventional shell-and-tube and plate heat exchangers cause problems related to the cleaning of the latter from salt-deposition and corrosion products. Their lifetime does not exceed, as a rule, 1 year. To utilize the heat of high-temperature geothermal brines, a heat exchanger of the “tube-in-tube” type is proposed. A heat exchanger of this design has been operated for several years in Ternair geothermal steam field; in this heat exchanger, the thermal potential of the saline thermal water is transferred to the fresh water of the secondary circuit of the heating system for apartment houses. The reduction in the weight and size characteristics of the heat exchangers is a topical problem that can be solved with the help of heat transfer enhancers. To enhance the heat transfer process in the heat exchanger, longitudinal ribbing of the heat exchange surface is proposed. The increase in the heat exchange surface from the heat carrier side by ribbing results in an increase in the amount of the heat transferred from the heating agent. The heat exchanger is easy to manufacture and is assembled out of components comprised of two concentrically positioned tubes of a definite length, 3–6 m, serially connected with each other. The method for calculation of the impact of the number and the size of the longitudinal ribs on the heat transfer in the well heat exchanger is presented and a criterion for the selection of the optimal number and design parameters of the ribs is formulated. To prevent the corrosion and salt deposition in the heat exchanger, the use of an effective OEDFK (oxyethylidenediphosphonic acid) agent is proposed. This agent has a long-lasting corrosion-inhibiting and antiscaling effect, which is explained by the formation of a strongly adhesive chelate layer difficult to wash off the surface. The passivating OEDFK layer is restored by periodical pulsed introduction of the agent solution into the brine at the heat exchanger inlet.     

海拔高度对锅炉对流受热面总传热系数的影响

分析研究了高海拔环境下气压降低对锅炉对流受热面总传热系数的影响。结果表明对于锅炉对流受热面,随气压降低烟气侧对流换热系数不变,辐射换热系数减小,污染系数亦减小,但总传热系数缓慢增大,并根据对烟气动能的分析提出了低气压条件下污染系数的计算方法。     

带拓展面椭圆管束的换热、积灰及磨损特性研究

低温烟气换热器存在的积灰、磨损问题,会增加维修成本,降低换热系数,造成设备运行不稳定,引起安全事故等问题。利用数值模拟方法,采用可靠的数学模型,综合研究了不同拓展面的椭圆管束对烟气横向冲刷椭圆管束的换热、积灰及磨损特性的影响。结果表明：三种具有相同表面积拓展面的翅片椭圆管束具有不同的换热、积灰及磨损特性,其中,H形翅片管束具有最好的换热性能,略优于双H形翅片管束,矩形翅片管束的换热性能略差;由于开缝翅片的存在,H形翅片管束具有更好的抗积灰性能,然而,双H形翅片管束抗磨损能力略优于H形翅片管束。