深部矿井水平方螺旋形埋管充填体换热器及其耦合热泵系统性能研究

深部矿井蕴藏着大量地热资源,功能性充填体技术将深部采矿和深部地热开采相结合,实现矿产和地热资源开发共赢,是延长深部矿山寿命的重要举措。本文在分析了国内外充填矿井通过埋管提取地热资源现状基础上,提出了一种水平方螺旋形埋管充填体换热器（Square-spiral-type backfill heat exchangers,S-S BHE）。考虑到地下水渗流对矿井埋管充填体换热器（Backfill heat exchangers,BHE）取热影响显著但前期研究相对不足,利用COMSOL软件建立了三维非稳态BHE热渗耦合模型并验证了其可靠性。在此基础上,建立了埋管充填体换热器耦合热泵（Backfill heat exchangers coupled heat pump,BHECHP）数学模型及四个综合评价指标。首先,在相同几何条件和物理条件下,对比分析了S-S BHE与两种典型蛇形BHE的性能,结果表明:S-S BHE的综合评价指标均优于蛇形BHE,且在较高渗流条件下优势更加显著。其次,研究了管内流速、管间距、渗流速度和入口水温对S-S BHE及其耦合热泵特性的影响规律,研究发现:管内流速和渗流速度对综合评价指标的影响最为显著,管内流速越高,单位管长平均换热功率越高,但制热季节能效明显降低。分析认为管内流速存在0.4～0.6 m·s–1的最优区间,此时管内循环水流动处于从过渡区向旺盛湍流转变。渗流速度在小于10–6 m·s–1时的影响可以忽略不计,在10–6～10–5 m·s–1的常见渗流范围内,综合评价指标均呈线性递增的趋势。最后,对方螺旋形埋管充填体换热器耦合热泵（Square-spiral-type backfill heat exchangers coupled heat pump,S-S BHECHP）进行了生态评价。通过与传统供暖方式对比发现:采用S-S BHECHP的供暖方式具有显著的节能降碳效果,一次能源消费和碳排放量比蓄热式电锅炉、燃煤锅炉和空气源热泵相应降低了83.39%、61.57%和56.84%。本研究结果展示了方螺旋形BHE和BHECHP的优良性能,为蓄热储能式功能性充填在深部矿井的应用与探索提供了理论指导。      

矢功率谱与RBF网络结合在旋转机械故障诊断中的应用

与传统功率谱相比,矢功率谱融合了多通道的能量信息,反映的信息更全面.径向基函数网络具有良好的推广能力和分类能力.基于此,本文结合矢功率谱和径向基函数网络,提出了一种新的故障识别方法,该方法以矢功率谱为特征向量,径向基函数网络为分类器.并以转子裂纹、转子不对中、油膜涡动为例进行实验研究,实验结果表明,该方法是有效的.     

热管空冷器在淬火介质控温过程中的应用

针对连续淬火介质在工作中存在的冷却问题，提出由空气冷却代替水冷系统，研制出的热管空冷器可以精确控制连续淬火介质温度，保证热处理工件的金相组织和力学性能，在实际应用中取得较大成效。     

新型滑靴式径向柱塞泵的降噪防漏措施

本文介绍一种新型滑靴式径向柱塞泵的结构，分析其降噪防漏的措施。     

径向磁轴承柱槽比优化分析

本文建立了以径向磁轴承最大载承力Fmax为目标，在临界温升τ等多约束条件下，对定子柱槽比k的优化模型，设计变量选取轴承静态气隙s0和定子柱槽比k，采用模糊优化算法，计算结果表明，在其它参数不变的条件下，轴承静态气隙s0和定子柱槽比k在一定的取值范围内，对最大承载力Fmax有规律性影响，达当减小轴承静态气隙s0和增大定子柱槽比k都能显著提高轴承最大承载能力Fmax，结合试验结果对灵敏度进行了分析，并给出了相应结合。     

换热器表面预处理及防腐工艺

石化换热器许多设备都由碳钢制作,需要涂镀渗防腐,为保证防腐层质量,需要进行严格的表面预处理。概述了机械与化学表面预处理及相关的防腐工艺。     

Φ800轴径向氨合成塔使用小结

本文介绍了Φ800轴径向氨合成塔的触媒升温还原和使用情况。该塔具有阻力小、生产能力大、节能效果好等优点。文章对其工艺流程与设备;触媒的装填及升温还原;生产及测试等予以了叙述。效益显著:吨氨节电47kWh,可少开冰机1台等。     

用甲醛废锅代替净化加热炉换热器使用小结

2004年2月,我公司三期净化系统更换中变炉催化剂,在对升温还原设备进行例行检查之际,发现加热炉对流段换热列管泄漏严重,其301根Φ57×3·5 mm列管中有一半以上泄漏,已无法进行焊补修复。该加热炉是中变催化剂升温还原必不可少的设备之一,而当时中变炉催化剂已装填完毕,急需进行升温还原。在此情况下,解决的办法有两种:一是重新制作该换热器,估计需12~15 d,这样一来,催化剂升温还原时间会向后推迟,势必严重影响生产;二是用其他类型的换热设备来代替该换热器,以解燃眉之急。我公司最终采用了第二种方法加以解决。1净化加热炉对流段换热器损坏…     

米勒“热交换器管板设计”在实际设计中的应用

当换热器尺寸超过美国ＴＥＭＡ标准和我国ＧＢ１５１－８９换热器标准的适用范围时，可选择米勒“热交换器管板设计”来进行换热器管板的设计。米勒论文的显著特点是在设计时，考虑了换热管对管板的支承作用，把管板当成是位于弹性基础上的薄圆板，还考虑了管孔的削弱作用。本文给出了一个设计实例，供设计者参考。     

热管斜槽式水泥冷却器

前言 水泥在粉磨生产工艺过程中产生的热量，大部分被磨内水泥吸收，导致出磨的水泥温度一般在100℃的现象已较为正常和普遍，但多数情况是100℃以上，有的甚至达到150-160℃，在磨机工艺状况较差时，出磨水泥温度会接近180℃。水泥在粉磨过程中温度过高，不仅会导致石膏脱水，影响产品质量，同时还会引起磨机过粉磨、堵磨、糊磨，轴瓦温度高等事故发生，最终影响终端用户的混凝土施工质量。