基于CFD数值模拟的换热器外导流筒结构选型

管壳式换热器壳程流场均匀分布能够改善传热效果,外导流筒的合理选型对流场均匀性有重要影响。然而,外导流筒结构多样,其选型设计多依靠经验,缺乏指导性方法。鉴于此,以筒体直径2 200 mm、入口接管外径720 mm的竖直管降膜式蒸发器换热段为研究对象,设计了外导流筒,建立了3种结构的三维实体模型。基于CFD数值模拟的方法,以平均速度和流场均匀性为衡量指标,研究了3种导流筒结构壳程纵截面和入口截面的流体分布效果,证明了外导流筒合理选型确实能够改善换热器壳程流场均匀性。定性结合定量分析得出:变截面圆弧过渡式外导流筒平均速度相对合理,流场均匀性最佳,是较适宜的导流筒结构。研究结果对外导流筒的选型设计具有重要意义。     

换热器外导流筒的结构设计分析与改进

详细阐述了换热器外导流筒的结构设计原则,并深入分析了各结构尺寸的计算方法和相互制约的关系.作者结合工程实践,提出了外导流筒结构形式的改进意见,为实际工程设计提供了借鉴.     

筛选浮头式换热器进出口结构方案流体阻力试验 [壳程压力降研究小结(四)]

本文为几种浮头式换热器进出口结构流体阻力对比试验小结。试验证明,内导流筒结构弓形高度应取三分之一接管直径较为合适,此时流体阻力仅为JB1168—73浮头式换热器系列进出口结构的25％左右。外导流筒与内导流筒流体阻力差不多。 本文还给出了几种进出口结构的阻力系数与雷诺数的关系曲线。     

管壳式换热器外导流筒的应力计算

外导流换热器的壳体是一种带有无折边变径段的圆筒形容器,并在其导流筒内焊有内筒。本文介绍了这种换热器外导流筒的应力测定结果,并在文献[1]应力计算式的基础上,提出了导流筒的应力计算式,其计算值与实测值相符合。     

管壳式换热器外导流筒的有限元分析

本文用QuickBASIC语言编制的轴对称有限元计算机程序,对管壳式换热器外导流筒结构进行了应力应变分析和计算,其结果与实测值吻合。     

换热器夹套式变截面导流筒数值模拟与结构优化

采用计算流体力学方法对换热器夹套式变截面导流筒的流场进行数值模拟.通过对一系列不同结构参数的导流筒模型进行合理简化与计算,分析了不同结构参数对流场的影响,模拟结果可作为导流筒结构优化设计的参考依据.     

浮头式换热器导流筒结构流体阻力的试验[壳程压力降研究小结(三)]

本试验着重研究浮头式换热器系列现有进出口导流结构的压力降。试验表明该结构阻力降太大。建议浮头式换热器设计部门应修改此结构。在修改设计之前建议计算壳程进出口导流筒总压力降时,按本小结规定的计算方法,阻力系数可取3.5～4。     

管壳式换热器壳侧外导流筒结构设计与工程应用

阐述了管壳式换热器壳侧外导流筒结构设计的依据,介绍了相关国际标准及专利内容,通过工程实例及经济性分析对比,为工程设计选型提供了借鉴。     

内导流筒折流杆浮头式换热器冷凝效果研究

对内导流筒折流杆浮头式换热器中不同结构管束的冷凝传热试验研究表明 ,在适宜的气速下 ,折流杆换热器比折流板换热器壳程传热系数提高 1倍以上 ,压降降低 5 0 %左右 ,综合性能指标αo/Δps 提高 2倍以上 ,且气速愈高冷凝效果愈好 ,说明将GB 15 1所规定的内导流筒浮头式换热器的折流板管束改为折流杆管束是行之有效的。     

内导流筒折流杆换热器可行性研究

通过对内导流筒折流杆换热器进出口压降的测试研究 ,优化出可较大幅度降低流阻进出口区域结构的适宜配合参数 ,工业试验装置的初步测试证明了其可行性。     

水下基盘导向桩连接器设计与应用

为解决水下基盘在钻完井作业中导向绳和导向桩必须整体取出、整体下入等问题,研制了水下基盘导向桩连接器。在对连接器主要结构进行理论分析的基础上,应用有限元法对该工具的外壳、环形套筒、套筒底座进行分析,证明工具结构的安全性。室内试验表明,水下基盘导向桩连接器能在设计方案下快速连接释放。该工具已应用20多井次,累计使用时间达888 d,表明连接器可使用ROV液压工具进行操作,性能指标满足海洋钻井和修井要求,大幅节省作业时间、降低作业风险、提高作业时效、节省费用。     

油罐应力分析的新方法及其计算验证

提出了把油罐边缘板与整个罐壁作为一个整体来进行应力分析的新方法，用其对实测过的１０万ｍ３油罐进行计算，计算应力值与实测应力值一致。该方法克服了将边缘板和整个罐壁分开考虑而忽略下节点与罐壁变截面相互影响的缺点。     

加氢装置用双壳程换热器传热研究

加氢装置用双壳程换热器,属双相流传热过程,其形式复杂,传热计算难度高。介质流型繁多、有分层细胞流、分层环状流、环状流、间歇流、沫状流、泡状流和泡状波动分层流。上述不同的流型对传热效率有直接的影响, 通过双相流的小试、中试试验, 找出各种流型对传热影响规律的变化, 为解决加氢装置用双壳程换热器的传热计算问题, 本文对上述各项作简要介绍。     

油泵叶轮与导壳强度分析

在工程实践中，泵叶轮与导壳（特别是导叶）常发生疲劳破坏，应用三维有限元方法对泵叶轮及导壳（包括导叶）进行了强度分析和计算，并对周期性边界条件作了有效处理。利用编制的Fortran通用程序，对某型离心式潜油泵叶轮及导壳进行了强度设计，结果表明，主应力较大的点主要集中在前后盖板边缘、盖板与叶片交界处和叶片中间位置，且最大主应力值小于泵所用材料的强度极限值，故该泵满足强度要求。     

开大孔的换热器管板厚度的近似计算方法

运用GB151—1999《管壳式换热器》中管板布管区面积相等的原则,将开大孔的环形管板转化为普通圆形管板进行近似计算,通过对开大孔的环形管板进行定性分析和定量计算以及应力校核,验证了开大孔的环形管板设计的可靠性、合理性与安全性。     

低矮型不压井作业用环形防喷器研制

在不压井作业时,现有的环形防喷器存在外形尺寸大、价格昂贵、不适合在带压作业装置上使用等问题.研制了一种低矮型环形防喷器.利用有限元分析方法优化了胶芯和壳体的结构和参数.该环形防喷器可密封φ40～φ178mm的管柱,对于φ73、φ89 mm油管,静密封压力分别为21、25 MPa.对于14 MPa以内油水井,该环形防喷器过φ73mm（27/8英寸）油管和φ89 mm（31/2英寸）油管的接箍个数分别为7个和9个.满足带压作业施工要求.     

对有杆泵环隙压差-剪切漏失方向问题的研究

对目前国内文献关于抽油泵偏心环形间隙流量(即偏心环隙漏失)中的压差漏失和剪切漏失的方向存在争议的问题,提出压差漏失与剪切漏失方向相同的观点,并由此修改了现有的有杆泵环隙漏失公式,建立了新的环隙偏心压差-剪切同向漏失模型。使用该模型对漏失量与冲次、泵间隙之间的关系进行分析,发现冲次越高,漏失量越大;泵间隙越大,漏失量越大。指出快速抽汲可以减少漏失的说法是错误的,快速抽汲对漏失的影响不是减少而是增加。该结论符合现场实际情况,对现场实际生产有一定的指导意义。     

基于井眼清洁程度与水力学耦合的环空压耗最小化计算方法

在钻井过程中,岩屑在井眼中堆积形成岩屑床,会引起环空压耗增大。针对井眼清洁不充分造成的环空压耗大的问题,根据质量及动量守恒理论,将岩屑运移与钻井水力学计算相耦合,建立了井眼清洁程度与环空压耗相关的数学模型,并利用全尺寸岩屑运移试验数据进行了模型验证。利用所建模型,分析了排量、井斜角、环空尺寸、机械钻速和钻井液流变参数对环空压耗和井眼清洁程度的影响。结果表明:大位移井和水平井中由于存在岩屑,环空压耗并非随排量增大一直增大,而是存在一个临界值;排量小于临界值时,环空压耗随着排量增大而减小;排量大于临界值时,环空压耗随着排量增大而增大。根据分析结果,建立了基于井眼清洁与水力学耦合的环空压耗最小化计算方法,利用该方法可以优化钻井参数,控制环空压耗,指导钻井设计和钻井施工。      

芳烃吸附塔环形室内漏问题及处理

中石化某海外项目新建0.50 Mt/a芳烃装置采用IFP工艺,结构最复杂的核心设备是吸附塔（C-602A/B）,塔壁上有11层环形室结构,每层环形室分为S/F（进料/解吸剂）室和Ex/Ra（抽出液/抽余液）室.2014年8月吸附剂装填准备工作期间,对环形室两室进行气密检查时,发现A塔第9层环形室两室有互串现象,推断两室存在内漏问题,可能泄漏部位在两室之间的隔板与简体或顶部盖板之间的焊缝上,或隔板的母材上.根据设备结构,对产生问题的环形室盖板选择性切割打开,查找到泄漏点是隔板125.位置一个拼接焊缝上的3个砂眼.从设备设计图纸要求和设备制造工艺过程等分析了泄漏原因,并现场通过砂轮机打磨缺陷,焊缝后补焊的方法消除环形室内漏问题.     

油泵导壳内部三元粘性流动的罚有限元分析

运用罚有限元方法，对油泵导壳内部三元粘性不可压缩定常流动建立了罚有限元方程。由于方程含有非线性项，采用了线性化的简单迭代法求解，并对流量守恒这一线性约束边界条件作了有效处理。依据上述理论和方法，编制了导壳内部流场计算的Fortran通用程序。实际工程计算证明该程序是可靠的，该方法和理论对同类工程问题的计算有一定的参考价值。