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對(duì)換熱器進(jìn)行不同工況分析,研究不同工況下?lián)Q熱器的換熱性能。4mm,故在殼程折流板根部有少量砂沉積,但沉積區(qū)占整個(gè)殼程的體積分?jǐn)?shù)低于5%。并編寫換熱器的沸騰用戶自定義(模型,將模型導(dǎo)入軟件。分析換熱器出現(xiàn)沸騰工況下內(nèi)部蒸汽的流動(dòng)情況,并根據(jù)對(duì)模擬結(jié)果的研究提出對(duì)換熱器的改進(jìn)措施。通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果的分析可知,研究的自然循環(huán)換熱器能及時(shí)有效排出堆芯余熱,雖然模擬值和設(shè)計(jì)值之間有一定誤差,但是誤差很小不影響對(duì)換熱器模擬結(jié)果的分析。換熱器的復(fù)雜結(jié)構(gòu)使換熱器局部產(chǎn)生了“傳熱死區(qū)”和“流動(dòng)死區(qū)”,這些死區(qū)的存在影響了換熱器內(nèi)自然循環(huán)的形成。當(dāng)換熱器傳熱進(jìn)行一段時(shí)間后換熱器內(nèi)的殼側(cè)溫度會(huì)達(dá)到飽和出現(xiàn)沸騰,沸騰產(chǎn)生的大量蒸汽在換熱器的“尖角”處聚,會(huì)對(duì)換熱器內(nèi)流體的傳熱和流動(dòng)特性產(chǎn)生影響。
運(yùn)用熱力學(xué)能耗分析法,分析了管殼式污水換熱器中軟塘的厚度對(duì)換熱強(qiáng)度、流動(dòng)壓降及其有效能損失的影響。后面兩套網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果相差小于60%綜合考慮計(jì)算精度與計(jì)算花費(fèi),選取第二套網(wǎng)格:終網(wǎng)格數(shù)量為1,952,621個(gè)。通過(guò)工程實(shí)例,揖出了中等流速對(duì)系統(tǒng)節(jié)能和經(jīng)濟(jì)性都有利,而當(dāng)流速較低時(shí)需進(jìn)行及時(shí)除塘。對(duì)沉浸式污水換熱器的堵塞、結(jié)塘和腐燭問(wèn)題進(jìn)行了研究,建立了沉浸式污水換熱器的傳熱模型,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性;在污水流量變化的情況下,分別測(cè)試了沉浸式換熱器在冬、夏季的傳熱系數(shù)。
實(shí)測(cè)結(jié)果表明,采用高密度聚乙稀管的沉浸式污水換熱器單位長(zhǎng)度的傳熱量約為100kw搭建板式換熱器冷卻水污據(jù)熱阻實(shí)驗(yàn)臺(tái),測(cè)得不同對(duì)間、流速和溫度下天然循環(huán)冷卻水(松花江水)中鐵離子、氯離子、細(xì)菌總數(shù)、值、溶解氧、池度、電導(dǎo)率等水質(zhì)參數(shù),隨機(jī)取一組實(shí)驗(yàn)的水質(zhì)參數(shù)作為輸入變量,建立換熱器冷卻水污振熱阻預(yù)測(cè)的偏二乘回歸模型,對(duì)板式換熱器的污塘熱阻進(jìn)行預(yù)測(cè)。采用計(jì)算流體軟件對(duì)連續(xù)型螺旋折流板換熱器的流動(dòng)傳熱特性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,對(duì)連續(xù)型螺旋折流板換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析研究。年,徐志明、李煌等人對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究了不同工況冷卻水入口溫度、流速下板式換熱器松花江冷卻水污拒特性,將污拒熱阻與這兩種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)分析,并就運(yùn)行參數(shù)對(duì)其結(jié)塘的影響逐一作了機(jī)理分析。。
基于進(jìn)出口動(dòng)態(tài)參數(shù)的管殼式換熱器內(nèi)部故障診斷預(yù)測(cè)研究。
(1)基于進(jìn)出口動(dòng)態(tài)參數(shù),建立管殼式換熱器結(jié)垢厚度和泄漏量的理論評(píng)價(jià)模型,給出評(píng)價(jià)模型的求解方式;
(2)基于分公司某大隊(duì)管殼式換熱器運(yùn)行過(guò)程中的進(jìn)出口動(dòng)態(tài)參數(shù),分析換熱器內(nèi)部運(yùn)行狀況,利用管殼式換熱器結(jié)垢和泄漏的理論預(yù)測(cè)模型進(jìn)吝分析,給出預(yù)測(cè)模型應(yīng)用誤差。分析換熱器的物理模型,對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化,分別對(duì)換熱器的管側(cè)和殼側(cè)的溫度場(chǎng)進(jìn)行分析,研宄傳熱管束內(nèi)部的傳熱過(guò)程,同時(shí)分析換熱器殼側(cè)不同位置處的換熱情況。 油田原穩(wěn)站油一油管殼式換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,結(jié)構(gòu)尺寸大,采用數(shù)值模擬研究時(shí),對(duì)計(jì)算機(jī)配置要求較高,采用CFD前處理軟件很難對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,為便于研究分析,本課題在研究的過(guò)程中,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際換熱器進(jìn)行模型簡(jiǎn)化處理。
本文主要研究管壁污垢對(duì)管殼式換熱器流動(dòng)傳熱性能的影響規(guī)律。流經(jīng)塊支撐板后,流體已充分發(fā)展,并且隨著殼程結(jié)構(gòu)周期性變化,傳熱與壓降也呈現(xiàn)周期性變化??紤]管壁污垢?jìng)鳠岬挠绊懀瑢⑽酃府?dāng)量到管殼式換熱器的換熱管壁,建立管殼式換熱器的三維流動(dòng)傳熱模型。在此基礎(chǔ)上,建立了管殼式換熱器內(nèi)兩相流(油一砂)數(shù)學(xué)模型一混合模型,包括質(zhì)量守恒方程、混合模型的動(dòng)量方程、第二相的體積分?jǐn)?shù)方程、相對(duì)(滑流)速度和漂移速度方程,采用有限體積法離散模型,使用穩(wěn)態(tài)、隱式、分離式求解器,基于交錯(cuò)網(wǎng)格的SIMPLE算法解決速度壓力藕合問(wèn)題,研究中砂對(duì)換熱器殼程流場(chǎng)的影響,并分析結(jié)垢厚度對(duì)管殼式換熱器管程、殼程出口溫度和傳熱系數(shù)等參數(shù)的影響。