直接空冷机组空冷凝汽器的清洗

直接空冷机组的水、汽硅含量在投运后一段时间内达不到标准,会造成汽轮机结硅垢或积硅盐,影响机组的效率.产生此问题的原因是直接空冷凝汽器冲洗质量不良.为此,提出直接空冷凝汽器冲洗的方法、步骤和技巧.     

空冷凝汽器翅片管流态化清洗的数值模拟

对空冷凝汽器翅片管进行了液固两相流流态化除垢清洗的数值模拟。研究了流体流速、固相粒径、固相体积分数对清洗效果的影响。结果表明:流体的湍流强度壁面的剪切应力均随流速、固相粒径、固相体积分数的增加而增大;考虑节水节能和清洗效果,蛇形翅片管最佳入口流速为14m/s,固相粒径为0.3mm,体积分数为8%。     

TCS清洗在石油化工空冷器翅片上的应用

对炼油厂重油催化装置的空冷器翅片管外表面聚集的灰垢和污垢,影响换热效果和垢下腐蚀原因进行了分析.通过清洗方法的筛选,采用TCS清洗方法对空冷器外翅片进行了清洗,提高了换热效果.     

亚临界压力下空温式气化器传热特性研究

空温式气化器有着不耗能、构造简单、价格低廉等优点，被广泛应用于LNG气化调峰站。在LNG的气化过程中，传统的空温式气化器的翅片管表面会出现结霜，从而使其传热性能下降。模拟了亚临界压力下空温式气化器纵向翅片管的传热特性，得到了翅片管外壁温，管内流体温度，霜层厚度，管内外对流换热系数等参数沿管长的分布规律。     

关于直接空冷凝汽器防冻的探讨

在北方地区建设直接空冷电站,必须考虑冬季时空冷凝器的防冻措施,这将关系到机组安全、满发运行。文章就此问题根据收集的相关资料,丰镇电厂海勒式间接空冷机组的防冻经验以及在对直接空冷凝汽器进行相关计算后的基础上,对直接空冷凝汽器的防冻问题,提出几条措施进行讨论。     

复合改性表面抑制颗粒污垢积聚特性分析

换热设备颗粒污垢一般指悬浮在流体中的固体颗粒在换热面上的积聚。开发了一种Ni-P-TiO₂防垢型复合改性表面,并将之用于板式换热器抑制纳米MgO颗粒污垢在换热表面的积聚。基于搭建的板式换热器颗粒污垢热阻动态监测实验系统,研究了不同冷却水流速(0.1~0.3 m/s)、入口温度(30~40℃)及纳米MgO浓度(100~400 mg/L)对Ni-P-TiO₂复合改性换热表面抑垢特性的影响。结果表明,随着流速的增加,污垢热阻渐近值减小了27.85%~34.41%;随着冷却水入口温度的升高,污垢热阻渐近值减小了25.15%~39.14%;随着MgO颗粒浓度的增加,热阻渐近值减小了26.15%~45.36%。结合Ni-P-TiO₂复合改性表面的表面能分析了其表面的抑垢性能,发现制备的Ni-P-TiO₂复合改性表面的表面能与纳米MgO颗粒污垢层的表面能相接近,符合Zhao提出的“最优表面能”抑垢理论。与常规板式换热器不锈钢表面相比,Ni-P-TiO₂复合改性表面不仅抑制了颗粒污垢的积聚,还降低了颗粒污垢的固着强度,使得积聚其上的颗粒污垢更容易被剥离换热表面,实现了换热表面持久高效抑垢。     

空冷凝汽器在石油化工装置中的应用

本文通过汽轮机凝汽系统采用水冷流程和空冷流程的对比 ,阐明了空冷凝汽器节水节能的优点及空冷凝汽系统的使用特点。     

填料塔污垢分析及清洗方式的制定

在简要论述填料塔污垢危害的基础上,采用多种电子检测方法,对填料塔污垢的成分进行了精确的分析,并对结垢机理进行了说明论述。通过对填料塔污垢的结垢、溶垢实验,可知物料的成分、浓度以及填料材质对垢层厚度均有一定影响。填料塔中的高分子聚合物污垢成分复杂,结垢厚度不一,不溶于水并且不易与设备表面分离,所以清洗方式根据物理清洗与化学清洗的技术特点,选用化学清洗,为清洗效果更佳同时结合物理清洗方式进行。通过此论述可定制填料塔的清洗方式,以及对深入了解填料塔污垢结垢机理有较好的参考价值。     

强化换热管内污垢特性的数值研究

运用FLUENT软件对CaCO_3析晶污垢在圆管和强化换热管内不同工况下的污垢特性进行了数值模拟,计算出CaCO_3溶液在各管内的温度场和浓度场,进而计算出CaCO_3析晶污垢的沉积率和剥蚀率随时间的变化规律,并在不考虑诱导期的情况下,从污垢沉积质量出发计算出污垢热阻随时间的变化规律。通过比较分析发现:CaCO_3析晶污垢在圆管及其强化换热管内的沉积率、剥蚀率与污垢热阻随入口浓度和入口速度的增大而增大,但是随入口溶液温度的增大而减小,强化换热管的抑垢效果要好于圆管。     

2×180万吨/年甲醇合成装置合成气压缩机空冷器投用前热态清洗技术的应用

本装置2×180万吨甲醇装置合成气压缩机组采用哈尔滨空调设备股份有限公司的直接空冷技术,直接空冷系统是合成气压缩机组的核心系统。本装置地处内蒙古毛乌素沙漠地区腹地,存在严重缺水问题,直接空冷技术在本装置肯定是首选。空冷比水冷优势明显,不需要中间换热,换热温差大,冷凝效果好;同时空冷冬季防冻防凝措施比较灵活可靠,占地少,节省投资。但是,空冷占地面积大,空冷器人字形翅片板内管壁容易附着铁锈、灰尘等杂物,影响合成气压缩机组安全稳定运行。实际操作中,将旁路的低压蒸汽经减温减压器直接进入空冷系统对翅片板热态清洗,本文对该空冷器清洗过程进行总结,为类似空冷器的清洗提供借鉴。     

LNG装置润滑油空冷器扰流子设计实例

空冷器的控制热阻通常在空气侧,需采用翅片管增大表面积或湿式空冷强化管外传热。而案例中的润滑油空冷器则相反,控制热阻在管内。通过在管内设置扭带式扰流子,成功地进行了管内强化传热,并得到实践的检验。     

热泵空调翅片管换热器流路优化研究进展

换热器的性能提升对制冷与热泵系统能效的提升具有重大影响,其中翅片管换热器的流路优化由于无需额外的成本、易于操作,是换热器性能提升的重要研究方向。本文总结了国内外学者对翅片管换热器流路的优化方法和评价指标。主要方法有基于空气侧风速分布的优化以及制冷剂侧流量的优化,基于管路结构的优化（包括管径、管路分合点、可变流路）,基于微元换热最大化的优化,基于不可逆损失最小的?分析、熵产最小化、热阻平衡法以及遗传算法的优化。总结得出可变流路可以同时满足蒸发器与冷凝器的最佳流路,是冷暖两用制冷与热泵系统流路优化的最佳选择;此外,热阻平衡法可以同时优化蒸发器与冷凝器的流路,是当前适用性较好的优化方法。评价指标中等泵功率下换热量的大小与热阻平衡是较为通用的评价指标。基于上述分析,针对翅片管换热器的优化方法以及评价指标提出了展望与建议。     

换热器防垢除垢实验研究

考察了二甲基甲酰胺中的盐在换热器换热冷却过程中的结垢行为,分别采用内置弹簧和液固流态化以及两者结合的方法对换热器在线防垢除垢进行研究.采用测定总传热系数法研究污垢热阻随时间的变化规律,并用污垢称重法测定不同条件的总污垢量.研究了流体流速、传热温差、弹簧结构、惰性固体颗粒数量和大小等诸因素对结垢的影响,结果表明:直径与管内径比为0.8,螺距和管内径比为1.5的弹簧在0.6～1.0 m-s-1的流速范围内防垢除垢效果最佳,随着颗粒数量的增加和粒径的增大,污垢生成速率降低,结垢量减少,相比同条件下单纯颗粒流态化除垢,内置弹簧和颗粒流态化结合法可以使污垢量减少20%～50%.实验研究结果对实际的工业过程具有一定的参考意义和指导价值.     

化学清洗在某加氢裂化装置高压空冷器上的应用

对炼油系统加氢裂化装置生产过程中高压空冷管束内壁介质结垢及腐蚀原因进行了分析。采用化学清洗方法对管束内壁的结垢及腐蚀产物进行清洗，提高了设备的换热效果，避免了金属表面的腐蚀，保证了装置的安全运行。     

管翅式换热器的不可逆损失分析

以热力学第二定律为基础讨论了波纹翅片管换热器的不可逆损失,重点考察了换热器的几何尺寸对换热过程中不可逆损失的影响.[JP+2]不可逆损失用温差传热和流动摩阻所引起的熵产之和来表征.计算结果表明：换热器单位换热量的熵产随翅片波纹角的增加略有增加,但几乎不受翅片间隔的影响.当管的排数增加时,单位换热量的熵产先减后增,在特定管排数处取得极小值.单位换热量的熵产随空气流速的增加而单调增加.     

生物质热解过程冷凝用换热器堵塞的实验研究

在以锯木屑为原料进行热解过程中,冷凝用换热器经常发生严重的堵塞现象,影响生物油的收集。本文通过分析研究生物油黏度的变化特性以及冷凝用换热器列管内堵塞物质的性质,发现造成冷凝用换热器堵塞的物质是沸点在250 ℃左右的重组分物质俘获热解气中未分离出去的炭粒所形成的堵塞物;冷凝用换热器堵塞的原因是冷凝下来的液体物在重力作用下沿列管内壁面下落时,由于壁面冷凝作用,使生物油黏度增大同时同近壁面的堵塞物质进一步黏结在一起,使污垢层厚不断增加,最终导致列管堵塞。     

螺旋扭曲管用于燃气轮机进气温度调节换热器的可行性研究

对将螺旋扭曲管用于燃机进气温度调节换热器进行可行性分析,模拟燃机进气加热器实际运行的工况条件进行综合传热性能实验研究,得到了传热与流阻准则关系式;引入综合评价因子概念并与传统钢铝翅片管换热器进行对比发现,螺旋扭曲管换热器是钢铝翅片管换热器的1.31~1.52倍。以某建设项目采用的E级PG9171E型机组为例,对采用螺旋扭曲管和钢铝翅片管的两种进气温度调节换热器进行对比发现：当采用螺旋扭曲管换热器时,在同样换热能力下,换热器风侧阻力增大了14.7%;在同等质量下,换热器换热能力提高9.9%左右。     

三维针翅片管在螺旋板换热器应用传热强化研究

将光滑管外表面进行滚压—犁切复合加工,形成了三维A型针翅片管,应用于连续形的螺旋导流板换热器中,流体在连续形螺旋导流板换热器的壳程中类似于塞状流流动,几乎没有返混和流动死区。在相同压降下,其传热系数比普通的弓形折流板换热器高得多。文章以润滑油作为实验介质,研究了润滑油在螺旋导流板三维A型针翅片管换热器的壳程传热和压降性能,并与光滑管螺旋导流板换热器进行了性能对比。实验结果表明,在相同Reynolds数下,螺旋导流板三维A型针翅片管换热器的Nusselt数和压降△p分别是光滑管螺旋导流板换热器的2.4～2.8倍和1.2～1.4倍。与光滑管螺旋导流板换热器相比,螺旋导流板三维A型针翅片管换热器的传热性能的提高远高于压降的提高,证明在螺旋流条件下,三维A型针翅片管具有很好的传热强化性能。     

空冷凝汽器灰垢费用评估与最佳清洗周期优化

空气悬浮颗粒物易积聚在空冷凝汽器（空冷器）翅片通道内形成灰垢,其低导热性严重降低了空冷器换热性能,影响空冷机组安全性和热经济性。以灰垢造成年累计损失费用最小为目标,基于产品损失和清洗维护费,提出一种空冷器灰垢最佳清洗周期优化算法,联合冗余面积费,构建灰垢费用评估计算模型,以某600 MW直冷机组参数为例,通过现场在线监测的实验数据建立灰垢热阻的降率预测模型。实例分析表明：600 MW直冷机组最佳清洗周期为28.3 d,年均清洗8次,单位容量机组年累计灰垢费用为4528.3元·MW^-1·a^-1,2014年底全国直冷机组1.43亿千瓦计,年累计灰垢费用为6.48亿元·a^-1,与当前现场年均清洗2次工况比较,最佳清洗周期优化后可节约2868.1元·MW^-1·a^-1,全国年累计节约灰垢费用4.1亿元·a^-1。     

析湿工况下翅片管式换热器表面粉尘沉积过程的数值模型

空调器采用翅片管式换热器作为蒸发器,在制冷工况下换热器表面发生析湿及粉尘沉积,导致性能衰减。建立湿翅片表面粉尘颗粒物沉积过程的数学模型,模拟冷凝水捕集颗粒物以及湿积灰层黏附颗粒物的过程。被冷凝水捕集的颗粒物数量等于运动轨迹与水表面轮廓会出现相交的入射颗粒物的数量;后续的入射颗粒物与湿积灰层碰撞时,部分入射颗粒物会发生沉积且部分被碰撞的已沉积湿颗粒物会发生移除,这两部分的颗粒物数量相减即为被湿积灰层黏附的颗粒物数量。模拟与实验结果的对比表明,预测的湿积灰层形状与实验照片的吻合度较好,预测的单位面积颗粒物沉积质量与91%的实验数据之间的误差在±20%之间,平均误差为11.8%。