浅谈U型管换热器

文章通过对U型管换热器的结构特点和发展状况的一些介绍,并参考国内最新的研究成果,介绍了U型管换热器泄漏失效,U形管伸出管板的变形失效、换热管管束固有频率和换热器工作时产生的振动等等问题的分析及处理对策。从而为U型管换热器的设计、制造和使用,提供了依据和注意的事项。     

U型管换热器和盘管换热器的对比分析

本文介绍了U型管换热器和盘管换热器的基本结构,概括了U型管换热器和盘管换热器的优缺点,并从结构、工艺和经济三个方面对两者进行了对比分析。     

Aspen HTFS+在U型管式换热器设计中的应用

U型管式换热器的结构特点决定了其具有良好的热补偿性能和较强的承压能力,在能源、化工和医药等行业得到广泛应用。以某2万t/a苯胺装置节能技改项目的循环物料换热器为例,根据现场空间较小,换热器管、壳程温差较大等现场特点及使用工况条件,选用U型管式换热器,运用Aspen HTFS+软件进行结构设计,得到了优化后的设计结果。基于Aspen HTFS+软件,通过Design模式和Rating模式的设计,对压力降、流速、传热系数等关键参数进行了校核优化及流路分析,得到了U型管式换热器的合理结构,同时得到了换热器的管板分布及壳程、管程的温度分布。该U型管式换热器自2013年投入使用以来,运行稳定,完全达到设计指标,满足生产要求。     

基于solidworks的U型管式换热器管板的结构设计及有限元分析

本文介绍了有关U型管式换热器管板的结构设计及有限元分析。首先通过管板的厚度及受力分析明确管板的结构设计确定主要参数,利用solidworks软件建立管板的三维图形并用其自带的有限元分析模块simulation进行应力应变及相关分析。为提高和完善管板的结构性能提供了理论依据和实际方法,对节约材料、降低成本有着至关重要的作用。     

“U”型管换热器隔板力学分析及总结

通过对进入＂U＂型管换热器的气体建立数学模型,计算换热器隔板受力情况,总结损坏换热器的各种因素,避免换热器挡板受力超负荷,保证装置的安全稳定运行。     

某U型管式换热器的有限元强度校核

U型管式换热器多使用在机械、化工、供热等换热行业,文章使用ANSYS软件,按实际尺寸建立三维有限元模型,模拟实际工况,计算该换热器所能承受的最大应力强度,结果显示该换热器满足强度条件。     

兼做试验压环的U型管换热器的管板设计

从国外引进的U型管换热器管板兼做法兰的结构转变成按GB151-1999进行设计这种兼做法兰的U型管换热器管板,既经济又方便使用很有参考价值.     

寒区地下U型埋管换热器及周围土壤非稳态传热数值模拟

针对东北地区冬季气候特点,建立埋地U型管换热器及周围土壤三维非稳态传热模型,采用有限容积法对方程进行离散,对换热器周围土壤温度场进行数值模拟,分析了不同回填材料的导热性能及对土壤温度场的影响,得到了不同时刻U型管换热器传热特性与土壤温度的变化规律,结果表明：回填材料的导热系数相对越大,换热效果越显著,且采用不同导热系数的材料回填管井,达到稳态之前,不同深度的热作用半径具有不稳定性,模拟符合实际。可为工程设计提供一定的理论依据。     

浅谈U型管式热交换器的常见故障及检修

热交换器是动力、化工、医药、能源等多种产业部门工业生产中用于各种生产原料间传递热量的一种设备,加强热交换器的日常维护检修对保证设备正常稳定运行、促进产业发展有重要意义。U型管式热交换器不仅具有较好的传热性与承压能力,而且价格便宜,结构简单,目前广泛应用于壳体介质,但容易结垢需经常清洗,而且又不宜使用固定管板式和浮头式热交换器的生产加工场合。主要总结了U型管式热交换器常见的故障,并介绍故障检修方法。     

U形管代替浮头式换热器的应用

从泄露原因分析,到设计、制造、使用、经济效益和可操作性几个方面对U形管换热器代替浮头式换热器的可行性进行了简单的分析,证明使用U形管换热器可以产生巨大的经济效益和社会效益。     

U形管式换热器CaCO_3型污垢热阻变化趋势预测研究

用自制的实验装置模拟工业U形管式换热器Ca CO3型污垢的形成过程,通过计算机采集系统对实验数据进行记录和分析,采用灰色Verhulst模型对污垢热阻随时间的变化趋势进行预测并取得了良好的效果。该研究结果为U形管式换热器污垢热阻研究提供了实验和预测依据。     

换热器进口管箱流场的数值分析与应用

采用计算流体力学方法，对管壳式换热器进口管箱内流场进行数值分析，模拟结果清晰地显示出管箱内流体流动状况，可用于分析管子与管板连接接头发生冲蚀和泄漏，以及不同区域的管子换热强度不同的原因。应用数值分析方法提出了锥形导流筒结构，明显地改善了管箱内流体流动和压力分布的均匀性，有利于提高换热器的总传热性能。     

地源热泵埋管换热器数值模拟研究

针对地源热泵垂直U型埋地换热器的传热特性,建立了换热器及周围上壤温度场的数学物理模型,模拟计算分析了单钻孔垂直U型埋地换热器短期运行工况下系统运行时间和不同灌浆材料对埋管周围土壤温度场的影响.研究结论可为合理设计埋管换热器提供参考.     

换热器传热数值模拟的两个假设

对管壳式换热器的数值模拟所采用的数值模型发展过程进行了详细介绍,列出了管壳式换热器壳程和管程数值模拟所取得的研究成果。接着对换热器的整体传热模拟作了简化,提出两种假设,并举例进行数值模拟验证,结果表明：温度场的分布与假设相近。这样对换热器的数值模拟给出一个新的思路。     

扭曲椭圆管换热器的数值模拟及场协同分析

为了分析换热管几何参数对扭曲椭圆管换热器管程和壳程的传热与压降性能以及场协同关系的影响,今运用Fluent 6.3.26对不同几何参数的扭曲椭圆管换热器的管内和管外对流传热进行了数值模拟,并编写UDF程序计算温度场与速度场的夹角,即场协同角。结果表明:Realizable k-ε模型相对更好地模拟出扭曲椭圆管换热器管内和管外的流场和温度场,努赛尔数Nu以及摩擦系数f与实验结果的差别都在5%以内。在扭曲椭圆管换热器的管程和壳程,Nu和f都随着扭曲椭圆管长短轴比的增大而增大,随着扭矩的减小而增大。基于场协同理论分析,协同角随Re的变化不大,但不同几何参数的扭曲椭圆管管内和管外的协同角都存在差异,二次流的出现优化了速度场以及温度场分布,减小了速度场以及温度梯度场之间的夹角,实现强化传热。     

螺旋折流板换热器数值模拟及入口结构改进研究

利用FLUENT软件,采用雷诺应力湍流模型模拟了不同流量下常规螺旋折流板换热器壳程的流动与传热性能,并用实验验证了模拟的可靠性。为了减少换热器壳侧入口处压降,对螺旋折流板换热器壳侧入口结构进行改进,将流体垂直流入壳体改为入口与壳体形成一定角度。对结构改进后的螺旋折流板换热器进行的数值模拟表明,采用倾斜入口结构时进口处压力降比采用垂直入口结构时低52%以上,且流量越大,这种降低幅度越明显。     

翅片管式换热器传热与流场流动特性的数值模拟

在对大型翅片管式换热器结构合理简化的基础上,应用CFD和数值传热学方法,建立了翅片管式换热器内部流动与传热的数学模型,得到了其内部流场和温度场的分布规律。并将数值模拟结果与现场应用数据比对分析,结果表明,研究方法可行,能为换热器的设计和改进提供参考和借鉴。