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管壳式换热器失效因素及铵盐腐蚀结晶温度规律研究

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当代化工 2025年第1期54卷 206-212页

作者：魏聪慧卢昌岁刘权王海博沈阳化工大学环境与安全工程学院辽宁沈阳110142 中建安装集团有限公司江苏南京210000

随着原油劣质化,炼厂炼油设备运行条件更加苛刻,设备失效事故频发,其中常顶管壳式换热器失效事故尤为严重。基于事故树模型机理,结合Genie软件技术研究管壳式换热设备失效因素,多角度构建换热器失效事故树,精准计算各失效因素的先验概... 详细信息

随着原油劣质化,炼厂炼油设备运行条件更加苛刻,设备失效事故频发,其中常顶管壳式换热器失效事故尤为严重。基于事故树模型机理,结合Genie软件技术研究管壳式换热设备失效因素,多角度构建换热器失效事故树,精准计算各失效因素的先验概率和后验概率。结果表明:“污垢存积”“应力集中”“材料耐腐蚀性能差”“服役工况”“介质冲蚀”为关键致灾因素。采用Aspen plus软件计算常顶系统管壳式换热器的物性参数,模拟油、气和水三相的温度变化趋势,获得露点温度为95.6℃、NH_(4)Cl结晶温度为113.5℃。通过正交试验探讨HCl质量浓度、NH_(3)质量浓度、系统操作压力、注水量等因素对NH_(4)Cl结晶温度的影响,其影响由大到小顺序为:NH_(3)质量浓度、HCl质量浓度、注水量、系统操作压力。因此,在控制常压塔塔顶流出物各项指标时,应对NH_(3)质量浓度和HCl质量浓度进行严格控制,利用此变化规律将显著提高NH_(4)Cl结晶温度的预测效率,为管壳式换热器的铵盐腐蚀预测提供参考。

关键词：管壳式换热器失效因素铵盐腐蚀

管壳式换热器壳侧湍流流动的数值模拟及实验研究

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西安交通大学学报 2003年第9期37卷 889-893,924页

作者：邓斌陶文铨西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

采用全三维、交错网格、全隐格式的计算方法对管壳式换热器壳侧的流动进行了数值模拟.基于各向异性多孔介质与分布阻力的概念,采用修正的k-ε模型和壁面函数法,着重分析了管壳式换热器壳侧的湍流流动特性.数值模拟结果和冷态实验数据的... 详细信息

采用全三维、交错网格、全隐格式的计算方法对管壳式换热器壳侧的流动进行了数值模拟.基于各向异性多孔介质与分布阻力的概念,采用修正的k-ε模型和壁面函数法,着重分析了管壳式换热器壳侧的湍流流动特性.数值模拟结果和冷态实验数据的对比表明:换热器壳侧的压力分布及压降的实验数据和计算结果符合良好,计算值与实验值之间的最大偏差为20%左右.采用各向异性多孔介质模型比现有文献中采用的各向同性多孔介质模型更能有效地模拟管壳式换热器壳侧的流动特性.

关键词：管壳式换热器数值模拟实验研究

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管壳式换热器传热管泄漏检测技术现状与展望

上海节能 2025年第1期 108-111页

作者：周涛袁会勇国核电站运行服务技术有限公司

管壳式换热器在化工、热力等行业有着广泛的应用。综述了各种泄漏检测技术的优点、原理及局限性,并结合潜在挑战对未来检测的方法和装备发展趋势提出了分析和展望。

关键词：管壳式换热器传热管泄漏检测压力测试法示踪气体探测法

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管壳式换热器优化设计以及工质研究进展

石油和化工设备 2025年第1期28卷 60-62页

作者：白凯杰江志铭李运泉广东省特种设备检测研究院顺德检测院广东佛山528300

为了提升管壳式换热器的能效,加强换热器的热传递性的探讨受到了普遍的重视。本文从设计优化和工作介质两方面对管壳式换热器强化传热进行了分析和总结。其中,设计优化包括利用各种新型算法对换热器结构参数的优化和成本的控制;工作介... 详细信息

为了提升管壳式换热器的能效,加强换热器的热传递性的探讨受到了普遍的重视。本文从设计优化和工作介质两方面对管壳式换热器强化传热进行了分析和总结。其中,设计优化包括利用各种新型算法对换热器结构参数的优化和成本的控制;工作介质主要包括磁流体和纳米流体。最后对管壳式换热器强化传热的未来重点研究方向进行了展望。

关键词：管壳式换热器设计优化磁流体纳米流体

管壳式换热器壳侧传热与阻力性能的实验研究与预测

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中国电机工程学报 2006年第21期26卷 104-108页

作者：谢公南彭波涛陈秋炀王秋旺罗来勤黄彦平肖泽军西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西省西安市710049 中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环国家重点实验室四川省成都市610041

设计并建立了换热器传热与阻力的综合性能实验台,对1种弓形折流板换热器和2种连续螺旋折流板换热器壳侧的传热及阻力性能进行了实验研究,实验介质管侧为水,壳侧为油;同时基于壳侧传热实验数据;应用遗传算法预测了换热器的总换热量。实... 详细信息

设计并建立了换热器传热与阻力的综合性能实验台,对1种弓形折流板换热器和2种连续螺旋折流板换热器壳侧的传热及阻力性能进行了实验研究,实验介质管侧为水,壳侧为油;同时基于壳侧传热实验数据;应用遗传算法预测了换热器的总换热量。实验结果表明:在相同的壳侧流量下,螺旋折流板换热器的阻力要高于弓型折流板换热器,正进正出螺旋折流板换热器的阻力高于侧进侧出螺旋折流板换热器;螺旋折流板换热器的换热系数高于弓型折流板换热器,侧进侧出螺旋折流板换热器高于正进正出螺旋折流板换热器,而且流量越大这种优势越明显。预测结果表明通过遗传算法得到的传热关联式所得的换热量比采用线性回归所得的更加接近实验数据,表明遗传算法可应用于工程中换热设备性能的预测。

关键词：换热压降管壳式换热器实验研究连续螺旋折流板预测遗传算法

管壳式换热器壳侧湍流流动与换热的三维数值模拟

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化工学报 2004年第7期55卷 1053-1059页

作者：邓斌陶文铨西安交通大学动力工程多相流国家实验室能源与动力工程学院陕西西安710049

综合应用体积多孔度、表面渗透度和分布阻力方法建立了适用于准连续介质的N S修正控制方程 .用改进的k ε模型考虑管束对湍流的产生和耗散的影响 ,用壁面函数法处理壳壁和折流板的壁面效应 ,对一管壳式换热器的壳侧湍流流动与换热进行... 详细信息

综合应用体积多孔度、表面渗透度和分布阻力方法建立了适用于准连续介质的N S修正控制方程 .用改进的k ε模型考虑管束对湍流的产生和耗散的影响 ,用壁面函数法处理壳壁和折流板的壁面效应 ,对一管壳式换热器的壳侧湍流流动与换热进行了三维数值模拟 .对计算结果进行了归纳 ,并与换热器冷态实验、前人的研究结果进行了对比分析 ,从而证明了该方法能更有效地模拟管壳式换热器壳侧的流动特性 ,压降实验数据和计算结果符合良好 .

关键词：管壳式换热器多孔介质湍流流动与换热数值模拟

管壳式换热器热-磁-流耦合强化换热数值分析

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华南理工大学学报（自然科学版） 2023年第3期51卷 22-32页

作者：谢志辉刘瀚钰吴杰长陆卓群张健奚坤海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033 湖南人文科技学院能源与机电工程学院湖南娄底417000

采用Fe_(3)O_(4)/水磁性纳米流体和磁场改善管壳式换热器壳程的对流换热性能。通过三维数值模拟,分析了磁性纳米流体体积分数、流率和磁感应强度对管壳式换热器对流换热性能的影响。结果表明,换热器的传热率和强化效应会因为纳米粒子的... 详细信息

采用Fe_(3)O_(4)/水磁性纳米流体和磁场改善管壳式换热器壳程的对流换热性能。通过三维数值模拟,分析了磁性纳米流体体积分数、流率和磁感应强度对管壳式换热器对流换热性能的影响。结果表明,换热器的传热率和强化效应会因为纳米粒子的导热系数和布朗运动而得到提高,但当体积分数大于1%时,提升幅度会逐渐减小并且效能评价系数会降低。相比其他性能强化技术,磁场对磁性纳米流体的作用可以使换热器在压降增加不大的情况下显著提高换热性能;与没有施加磁性纳米流体和磁场的情况相比,磁场下加入了Fe_(3)O_(4)/水磁性纳米流体的管壳式换热器的传热率提升最高可达68.2%,而压降只增加了13.8%,与施加了磁性纳米流体而没有施加磁场的情况相比,其传热率的提升最高可达46.7%,而压降只增加了1.96%。磁性纳米粒子本身具有的高导热性质和其布朗运动效应以及磁性纳米流体在垂直均匀磁场的作用下带动壳程流体形成的由内向外的旋流,加剧了对热边界层的扰动和冷热流体的混合,是对流换热性能增强的主要原因,且磁感应强度越大,流体流率越低,磁场对流体综合传热性能的影响越显著。

关键词：管壳式换热器强化传热多物理场耦合磁场纳米流体

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管壳式换热器工艺设计的新挑战

化学工程 2005年第1期33卷 16-19页

作者：刘明言林瑞泰李修伦黄鸿鼎天津大学化工学院天津300072

随着计算机技术的发展,计算机辅助设计法(CAD)和基于计算流体动力学 (CFD)和数值传热学的设计方法将是 21世纪管壳式换热器的 2种主要设计方法;同时,为了进行有效的管壳式换热器工艺设计,还需要面对目前存在的诸如多相流动及传热、最优... 详细信息

随着计算机技术的发展,计算机辅助设计法(CAD)和基于计算流体动力学 (CFD)和数值传热学的设计方法将是 21世纪管壳式换热器的 2种主要设计方法;同时,为了进行有效的管壳式换热器工艺设计,还需要面对目前存在的诸如多相流动及传热、最优化、传热强化、流体振动、污垢、高粘度流体、物性数据库、湍流、非线性传热、换热器中流动及传热过程的数值模拟等十大挑战性难题,这也是未来的研究方向。

关键词：管壳式换热器工艺设计计算流体动力学数值传热非线性科学

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管壳式换热器壳程高黏度流体的传热强化

化工学报 2005年第8期56卷 1451-1455页

作者：朱冬生蒋翔华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室化工与能源学院广东广州510640

It is a key factor to increase heat transfer coefficien t of high viscosity fluid in the shell side for making a high performance cooler.T he heat transfer and flow resistance performance of trapezoid fin tube high visc osity fluid cooler with helical or segmental baffles were studied, and compared with the heat transfer coefficient of low-fin-tube cooler with segmental baffl es. Experimental results indicated that heat transfer film coefficient in the sh ell side of trapezoid fin tube cooler with entire helical baffles was 60% more h igher than that of low-fin-tube cooler with segmental baffles,and pressure dr op was lower by 40%. Heat transfer film coefficient in the shell side of trapezo id fin tube cooler with entire helical baffles was 20% more higher than that of trapezoid-fin tube cooler with segmental baffles, and pressure drop was lower b y 50%.Heat transfer film coefficient in the shell side of trapezoid fin tube coo ler with entire helical baffles was 10% higher than that of trapezoid fin tube c ooler with sectional helical baffles, and pressure drop was lower by 19%.Heat tr ansfer film coefficient in the shell side of trapezoid fin tube cooler with segm ental baffles was 30% more higher than that of low-fin-tube cooler with segmen tal baffles, and pressure drop remained unchanged.

关键词：管壳式换热器高黏度流体螺旋折流板梯形翅片管强化传热