“常化炉后快冷”控冷技术研究

"常化炉后快冷"控冷技术是实现"常化炉后快冷"的关键,本文重点介绍气雾冷却控制、高密集管流冷却控制的换热系数计算和考虑相变潜热影响的冷却温度计算,指出当分散相液滴占连续相空气的体积分数>10%～12%时,应采用混合对流换热模型;当分散相液滴占连续相空气的体积分数<10%～12%时,应采用离散相颗粒蒸发沸腾模型;用反传热法可很好获取现场的实际换热系数;要准确对钢板进行冷却控制,相变潜热的影响是不可忽略的。     

淬火介质空气冷却器的开发与应用

采用空冷系统代替水冷系统对淬火介质进行冷却,由二次换热改为一次换热,能够显著提高冷却能力。阐述了淬火介质空气冷却器的结构、工作原理及应用状况。应用结果表明,空气冷却器具有节电、节水及有利于环境保护的特点。     

煅燒氧化铝的沸腾冷却問题

氧化铝通常在圓筒回轉长窑中进行焙燒,再经过同流换热式冷却机而卸下焙燒产品。供加热用的空气按下列方式通入冷却机:气流要和与之运动方向相反的待冷却热料保持直接接触。这种冷却方式看来是无可指摘的,然而却限制了窑产能的提高。窑产能提高则由于燃料     

超蒸发强化换热面向等离子体部件的研究进展

超蒸发冷却概念是目前最有前景的强化换热技术之一,能够承载20～30 MW/m~2的高热负荷。大型托卡马克如欧洲联合环(Joint European torus, JET)等装置均对超蒸发技术开展了大量的研发或应用尝试,同时国际热核聚变试验堆(International thermonuclear experimental reactor,ITER)偏滤器的穹顶(Dome)面向等离子体部件已经计划采用超蒸发强化换热的冷却结构。本文首先详细介绍了JET和ITER的超蒸发部件研发历程,然后,参考JET和ITER的设计,为中国聚变工程试验堆(Chinese fusion engineering test reactor,CFETR)设计了一种新型结构的超蒸发强化换热面向等离子体部件,并开展了部件制备工艺的摸索以及高热负荷测试,部件在高热负荷测试过程中表现出了优异的换热性能。     

真空油淬过程中换热系数的测算

为了获取不同真空油淬工艺条件下的换热系数,对真空油淬换热特性进行研究.采用φ40 mm×80 mm不锈钢探头在双室真空油淬炉内进行真空淬火试验,测得多种工艺条件下的冷却曲线.借助INTEMP有限元软件求解热流密度,根据牛顿换热定律计算出换热系数.然后,将其作为边界条件求解淬火过程温度场,可以得到与实测值吻合较好的冷却曲线,验证了换热系数的准确性.最后,比较了不同工艺条件下的换热系数.结果 表明:油温升高会使得高温段冷却强度提升,低温段冷却强度略有降低;油面压力的升高会提高淬火油特性温度,显著提升核沸腾阶段的冷却强度;增大搅拌频率对膜沸腾阶段基本无影响,但是可以增强核沸腾和对流换热阶段冷却能力.     

轴承淬火所释放之热量的回收利用

介绍了在轴承淬火过程中采用空气冷却器冷却淬火介质的工艺方案,所排放的热空气直接用于干燥轴承滚珠.它开辟了一条热处理过程热能充分利用的新途径,比通常尾气直接排入大气的空气冷却器提高热效率30%以上.     

制备非晶薄带冷却辊流动换热特性及协同优化

为改善平面流铸冷却辊的换热特性,提高Fe-Si-B非晶薄带的横向厚度均匀性,建立了冷却辊轴向换热通道数值计算模型。在分析现有通道流动换热特性基础上,提出一种球面形换热通道设计方法。基于场协同理论,综合换热与流阻,对所提球面形通道进行优化,并进行实验验证。结果表明:通道内冷却水换热效率沿水流方向逐渐下降,与冷却辊换热主要发生在靠近冷却辊内壁位置,现有冷却辊宽度中部温度远大于两端,轴向温差明显;球面形通道可以加强冷却辊中部换热,降低外壁温度、热变形和轴向变形差,进而改善非晶薄带横向厚度均匀性;随着球面半径的减小,通道中部换热明显增强,但流阻随之急剧增大;综合流阻与换热特性,存在最优通道优化半径。     

热处理炉烟囱引射机构的设计

热处理炉作为热处理设备,直接排放高温烟气会造成能量浪费,不利于节能减排.为提高热处理炉热效率,系统中增加了空气与高温烟气进行换热的板式换热器,增加了系统中的阻力,设计并利用风机设计引射机构得到合适抽力,取得良好效果.     

镍基高温合金端淬表面综合换热系数计算方法的比较EI北大核心CSCD

端淬实验是研究材料冷却速率与组织性能之间关系的高通量方法,而工件表面综合换热系数则是端淬数值模拟研究的必要边界条件。采用经验公式法、传热反问题法及流-固耦合分析法,计算了CSU-A1型镍基高温合金工件在空气端淬实验中的各表面综合换热系数;结合工件实验温度测点的冷却曲线及平均冷却速率对三种方法进行了比较。结果表明:实验温度范围内工件底端、侧部以及顶端的综合换热系数分别在323~555、16~30、58~184W/(m~2·K)之间。三种方法中,经验公式法获得的冷却曲线误差较大;传热反问题法的冷却曲线误差最小,但对实验数据及其他边界条件的依赖性强;流-固耦合分析法获得的平均冷却速率准确度最高,且不需要通过实验即可获取工件任意位置的换热系数,是研究气体端淬过程表面综合换热系数的有效方法。     

TC18钛合金热锻成形换热系数实验研究

在TC18钛合金热锻成形过程中，锻件与空气、锻件与模具之间的换热系数对热锻成形过程具有显著的影响。为了精确地测定不同条件下的锻件与空气、锻件与模具之间的换热系数，基于工艺实验并结合Deform-3D有限元分析方法，通过热传导反问题法，测定了TC18钛合金在不同条件下对应的换热系数。结果表明：在加热过程中，TC18钛合金与空气的换热系数在0.10～0.30 N·(s·mm·℃)^-1的范围内变化；在冷却过程中，试样与空气的换热系数在0.02～0.10 N·(s·mm·℃)^-1范围内变化；试样与模具之间的换热系数受接触面的条件影响较大，无介质、玻璃润滑剂的界面的峰值换热系数较大，约为4.5 N·(s·mm·℃)^-1,而在保温棉、玻璃纤维布、新型复合布界面接触条件下的换热系数较小，约在0.4～0.5 N·(s·mm·℃)^-1附近。     

加热炉空气预热器结垢及腐蚀原因分析

空气预热器是加热炉出口烟气的换热设备,用于回收烟气热量,提高加热炉热效率。烟气中含有水蒸汽、硫、氮等腐蚀性物质,易造成换热器腐蚀及结垢。本文分析了某炼厂空气预热器结垢及腐蚀的原因,提出了相应的预防措施及解决方法。     

工业炉烟气的余热利用

针对目前钢管行业工业炉尾气余热利用不足的状况,设计了一种“工业炉炉尾废气利用装置”替代空气换热器,将传统的换热介质——空气改变为水,产生的水蒸气供生产使用。从而既满足钢管生产的需要,又节约能源创造效益,同时减少环境污染。     

降低热法再生设备天然气能耗的方法

通过研究热法再生设备的使用特性,分析影响热法再生设备能耗的关键因素,根据关键因素做出相应的降低天然气能耗的方案措施。提高助燃空气温度及燃烧介质的温度;降低除尘负压系统的风量;沸腾燃烧充分,燃烧反应控制在流化床内部;增加炉体保温性能及增加再生砂的保温时间;选择比热容较低的介质材料以及增加可燃烧的有机物助燃等措施均可有效的降低天然气能耗。     

介质流量密度对铝合金喷射淬火界面热交换率的影响规律及机理

通过喷射淬火试验,研究了在高温铝合金表面进行水射流淬火、喷雾淬火和高速空气淬火的热交换过程,并对这3种在线淬火界面的热流密度 (q) 和传热系数 (h) 进行了反分析求解,重点探究了试样表面介质流量密度 (q_s) 对界面热交换率的影响规律及其机理。结果表明,随q_s增大,喷射淬火界面热交换率先增大后减小,即存在一个临界q_s,此时临界热流密度 (q_c) 取得最大值。当q_s小于其临界值时,喷射淬火界面热交换率随q_s增大而增大;当q_s大于临界值时,随q_s继续增大,喷射淬火界面热交换率反而减小。喷雾淬火的单位体积冷却介质最大吸热量 (Q_max) 最高,且淬火介质相同时,Q_max随q_s增大而减小。增大q_s对提高喷水淬火表面的热交换率效果最好。     

Untersuchungen des Korrosionsverhaltens ausgewählter Wärmeaustauscherwerkstoffe in Natriumacetat‐Trihydrat‐Schmelze für den Anwendungsfall Latentwärmespeichersysteme

Investigations of the corrosion behaviour of special heat exchanging materials in sodium acetate trihydrate melt for the application latent heat storage The development activities in the area of latent heat storage have more and more increased in the last years. The reason is the search for new energy storage systems of higher energy efficiency and the reinforced utilisation of renewable and alternative energies which are often only irregularly available. The special advantage of latent heat storage is the high energy storage density which could be reached at the melting point of selected storage materials and the resulting reduction of required space respectively the nearly constant temperature. An important topic relating to the development of these storage systems was the investigation of the long time stability, especially the corrosion stability. At the same time the heat exchange material has the function to transfer the heat and coldness from a heat transfer medium, e. g. water which has drawn the energy from an external source to the storage material. Among the storage materials the sodium acetate trihydrate (melting point: 58°C) has interesting advantages. In that reason the investigation of the corrosion behaviour and the choose of suitable materials for heat exchangers was an important goal. In the present report important results of the investigation of selected metals at 80°C in sodium acetate trihydrate are described. The corrosion influencing impurities chloride, sulphate and carbonate which could be contained in the much more inexpensive salt hydrate of technical quality were added to the analytically pure sodium acetate trihydrate. Furthermore the addition of graphite (for increasing the heat conductivity) and the contact with air were investigated. Some promising metals of high corrosion resistance are the result of the investigations.     

Thermal error forecast and performance evaluation for an air-cooling ball screw system

In machine tools such as numerical control machines, thermal error in the ball screw induces a direct position error. A high-speed ball screw system naturally generates more heat and results in greater thermal expansion, adversely affecting the accuracy of positioning. In this paper, we discussed the placement of an air cooling system in a ball screw shaft to overcome thermal errors and achieve temperature equilibrium faster. In order to estimate the thermal error of the ball screw system and effectiveness of the air cooling system, thermal behavior models using the finite element method (FEM) and a modified lumped capacitance method (MLCM) were developed separately. This included heat generation from the main heat source of the ball screw system and other boundary conditions. The completed models were used to simulate temperature distribution, thermal deformation and air cooling performance. Comparing the experiments shows that these methods can well predict thermal behavior of the ball screw system and air cooling performance. And the positioning accuracy will significantly improve with the use of the air cooling system in the ball screw drive system.     

10000kN热成形液压机的研制

介绍一种用于热成形的大型精密数控液压机的研制.液压系统采用了先进的二通插装阀系统、进口高性能的电子泵技术,实现了主缸压力与流量的双闭环控制;模具加热部分采用了热油加热,提高了热交换率,且节能环保;油温控制采用带自整定的PID控制技术.     

大直径锻造耐磨钢球的热处理工艺

采用二次加热淬火和低温回火工艺改善?120 mm锻造耐磨钢球的使用性能,研究了二次加热淬火工艺中不同升温速率和淬火冷却时间对钢球硬度分布、冲击性能和显微组织的影响.得出钢球的最佳热处理工艺为:以2.8℃/min的速率升温至840℃并保温1 h,出炉空冷至800℃后淬入35℃水中冷却350～400 s,然后出水空冷至80...     

天津钢铁有限公司炼钢厂VD炉蒸汽系统改造

针对天津钢铁有限公司炼钢厂转炉余热蒸汽没有充分利用,VD精炼炉又需要大量蒸汽问题,对炼钢厂供气系统进行了改造,将原有的转炉余热蒸汽系统与VD精炼炉供汽系统有机结合起来,改造后的VD精炼炉供汽基本上由转炉余热蒸汽提供,节约了大量能源。本次改造对其他钢厂也有借鉴作用。