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高效传热强化斜齿扭带及其低流速自动清洗技术

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化工学报 2005年第4期56卷 744-747页

作者：俞秀民俞天兰彭德其蒋少青罗健康湖南工业大学机械清洗研究所湖南株洲412008

现有流体动力塑料光滑扭带不能用于流速低于1.0 m·s-1的传热设备的污垢自动清洗、传热强化幅度不高.为此研制了一种高效强化传热、又能够在1.0～0.5 m·s-1的较低流速下自动清洗污垢的斜齿扭带.其原理是在光滑扭带的两面上等距离地排... 详细信息

现有流体动力塑料光滑扭带不能用于流速低于1.0 m·s-1的传热设备的污垢自动清洗、传热强化幅度不高.为此研制了一种高效强化传热、又能够在1.0～0.5 m·s-1的较低流速下自动清洗污垢的斜齿扭带.其原理是在光滑扭带的两面上等距离地排列斜齿,被斜齿导向的传热流体对斜齿的反作用力形成一个新增的旋转力矩.与现有的光滑扭带相比,弧线形斜齿扭带自转清洗力矩增大了75%～101%、传热系数提高了171%.虽然斜齿扭带的阻力系数较高,但是设备的总阻力仍然在一般工程容许的范围内,具有广阔的应用前景.

关键词：传热强化斜齿扭带自动清洗节能

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齿带强化加热室自然循环蒸发器的优化设计

应用基础与工程科学学报 2005年第4期13卷 388-395页

作者：俞天兰蒋少青彭德其俞秀民湖南工业大学机械清洗研究所湖南株洲412008

自然循环蒸发器的结构设计以动力矩强化能够低流速自动清洗和以强化的自然循环推动力替代强制循环泵为优化目标.研究建立了进入管内斜齿扭带自转动力矩理论计算式,由此得到蒸发器加热室结构优化设计的原则是加热管Ф38×3×2000的立式... 详细信息

自然循环蒸发器的结构设计以动力矩强化能够低流速自动清洗和以强化的自然循环推动力替代强制循环泵为优化目标.研究建立了进入管内斜齿扭带自转动力矩理论计算式,由此得到蒸发器加热室结构优化设计的原则是加热管Ф38×3×2000的立式短管加热室结构,管内安装宽度26mm、斜角35°、齿距60mm的斜齿扭带.以自然循环推动力计算式为理论基础,得到蒸发器自然循环推动力强化的沸腾室结构优化设计原则是较大深度、较大横截面、出口部形状逐渐扩大.按此原则结构设计的蒸发器的试验研究表明,齿带加热室传热系数提高了171%—91%、阻力在7000Pa以下、循环母液的进出口温度可以提高3℃左右,自然循环推动力可以达到12000Pa以上,显著地高于自然循环阻力;自然循环流速可以稳定在0.80m/s以上、甚至更高,斜齿扭带能够可靠地连续自转清洗防垢.因此,这种蒸发器能成功地解决传统蒸发器周期性停车清洗和强制循环泵高电耗两大难题,为蒸发生产企业创造很高的经济效益.

关键词：蒸发器齿带清洗自转力矩自然循环推动力传热强化流体阻力

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管内插偏重式螺旋轮自转及对流传热特性

化工学报 2013年第8期64卷 2833-2838页

作者：彭德其田清俞天兰王伟强王志奇罗谷湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105 湖南工业大学机械清洗研究所湖南株洲412008

针对换热管内污垢在线清洗的难题,提出了管内插偏重式螺旋轮自动防除垢技术。理论分析了螺旋轮获得的自转动力矩,并通过实验研究其自转特性;进一步对管内插偏重式螺旋轮的对流传热特性进行实验研究,对比分析偏重因素对传热强化性能的影... 详细信息

针对换热管内污垢在线清洗的难题,提出了管内插偏重式螺旋轮自动防除垢技术。理论分析了螺旋轮获得的自转动力矩,并通过实验研究其自转特性;进一步对管内插偏重式螺旋轮的对流传热特性进行实验研究,对比分析偏重因素对传热强化性能的影响。结果表明:在一正一反交替连接时螺旋轮获得的自转速度最大,更有利于螺旋轮的旋转;传热温差为7℃时,管内插螺旋轮的总传热系数比内插螺旋线、内插扭带时分别提高22.2%和12%;传热温差为15℃时,内插不同偏重式螺旋轮的总传热系数与光管相比分别提高89%和112%,与内插普通螺旋轮的传热系数相比分别提高12%和25%,但相应的沿程阻力损失随之增加。考虑传热和阻力两方面因素,对上述管内插物的综合性能进行比较,结果显示内插偏重式螺旋轮的综合性能最好。

关键词：螺旋轮自转特性对流传热防除垢

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管内清洗防垢螺旋齿管的流体动力优化设计

工程设计学报 2005年第3期12卷 167-171页

作者：蒋少青俞天兰彭德其俞秀民湖南工业大学机械清洗研究所

为了给螺旋齿管的结构优化提供设计理论,运用动量矩原理和自转牵连运动的运动学分析方法等,研究建立了传热管内流体动力螺旋齿管的自转清洗动力矩计算式,以此指导设计了不同结构参数的螺旋齿管进行试验比较.优化得到的D型塑料螺旋齿管... 详细信息

为了给螺旋齿管的结构优化提供设计理论,运用动量矩原理和自转牵连运动的运动学分析方法等,研究建立了传热管内流体动力螺旋齿管的自转清洗动力矩计算式,以此指导设计了不同结构参数的螺旋齿管进行试验比较.优化得到的D型塑料螺旋齿管与光滑纽带相比,自转动力矩增大141%,可以在0.4m/s以上的较低流速下应用;传热系数平均提高50%;阻力在一般工程容许范围.

关键词：螺旋齿管自动清洗动力矩传热强化流体阻力

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高炉冷却器的结构设计和传热强化节能

化工进展 2006年第Z1期25卷 374-377页

作者：殷志凌蒋少青俞秀民易伟彭德其姚雪峰吴金香湖南工业大学机械清洗研究所株洲412008 长沙理工大学长沙410076 湖南工业大学机械清洗研究所株州412008 湖南工业大学机械清洗研究所株州412008 湖南工业大学机械清洗研究所株州412008 湖南工业大学机械清洗研究所株州412008 华海节能设备公司长沙412000

炼铁高炉是高能耗的重大装备.从传热学的角度分析,高炉的长寿、节能、节水三者之间有很好的一致性关系,在分析某公司300m3高炉镶砖冷却器的基础上,提出了全覆盖低筋网格结构的新方案,并且进行了数值模拟计算分析,结果表明:热面最高温度... 详细信息

炼铁高炉是高能耗的重大装备.从传热学的角度分析,高炉的长寿、节能、节水三者之间有很好的一致性关系,在分析某公司300m3高炉镶砖冷却器的基础上,提出了全覆盖低筋网格结构的新方案,并且进行了数值模拟计算分析,结果表明:热面最高温度和平均温度可以分别降低140℃和22.62℃,显然有利于高炉长寿,同时热流强度下降18%.采用管内内插钢丝螺旋线来强化冷却器,保持对流传热系数不变,冷却水也可以减少40%.

关键词：节能节水冷却器炼铁高炉寿命螺旋线

动力轮强化塑包钢丝螺旋线自动清洗与传热强化技术

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工程设计学报 2006年第2期13卷 95-98页

作者：俞天兰刘桂英俞秀民支校衡湖南工业大学机械清洗研究所湖南株洲412008

为了解决自动清洗钢丝螺旋线的流体动力自转力矩弱和磨损问题以及塑料扭带的不耐高温问题,提出以塑料包覆的大截面钢丝螺旋线来解决耐热、耐磨问题,并且以旋流管口轴承-动力轮来强化螺旋线自转动力矩的技术方案.试验研究表明,这种塑包... 详细信息

为了解决自动清洗钢丝螺旋线的流体动力自转力矩弱和磨损问题以及塑料扭带的不耐高温问题,提出以塑料包覆的大截面钢丝螺旋线来解决耐热、耐磨问题,并且以旋流管口轴承-动力轮来强化螺旋线自转动力矩的技术方案.试验研究表明,这种塑包钢丝螺旋线能够在较低流速下自动清洗,适用面较广,并且管内污垢的自动清洗能力强,对流传热强化的幅度达到52.6%,比钢丝螺旋线高60%;设备阻力不大,结构简单,成本低廉,具有优势.

关键词：塑包钢丝螺旋线力矩强化自动清洗传热强化流体阻力

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立式传热设备壳程流态化清洗技术

化工进展 2005年第7期24卷 792-795页

作者：俞天兰蒋少青彭德其俞秀民湖南工业大学机械清洗研究所株洲412008

提出了分区切换送气形成正反方向交替的、内循环流动的三相流态化的在线清洗方法,并且用有机玻璃建造了由40根32 mm×3 mm×2 000 mm传热管组成的大型立式试验台.采用色水法其不同深度的截面速度场进行试验观测.结果表明:一根布气管... 详细信息

提出了分区切换送气形成正反方向交替的、内循环流动的三相流态化的在线清洗方法,并且用有机玻璃建造了由40根32 mm×3 mm×2 000 mm传热管组成的大型立式试验台.采用色水法其不同深度的截面速度场进行试验观测.结果表明:一根布气管可以带动每侧的2～3排传热管区域的流态化清洗;清洗气体的压力为壳程液体静压的1.10倍.这种清洗技术不仅结构简单,设备费用几乎不增加,操作方便,清洗费用低廉,而且污垢清洗均匀性好,速度快,无污染.

关键词：传热设备壳程清洗流态化粒子

水冷管内水动力螺旋自动清洗防垢及其冷却强化

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海湖盐与化工 2005年第3期34卷 9-11页

作者：蒋少青俞天兰彭德其俞秀民湖南工业大学机械清洗研究所

传热管内自转钢丝螺旋线技术具有污垢自动清洗能力强、传热强化效果好、结构简单、成本最低廉等诸多优势,但是存在传热管壁间的磨损和与自转动力矩较弱的问题,无法工业应用。为此,文章提出了以大截面塑料螺旋线取代钢丝螺旋线解决传热... 详细信息

传热管内自转钢丝螺旋线技术具有污垢自动清洗能力强、传热强化效果好、结构简单、成本最低廉等诸多优势,但是存在传热管壁间的磨损和与自转动力矩较弱的问题,无法工业应用。为此,文章提出了以大截面塑料螺旋线取代钢丝螺旋线解决传热管壁的磨损问题,以预旋结构的管口轴承座-冲推动力轮来强化自转塑料螺旋线的清洗动力矩。测试结果表明,传热管内污垢自动清洗的效果好;能够在较低的流速下工业应用;传热强化幅度达到52.6%,比钢丝螺旋线高60%;并且设备阻力不大。

关键词：塑料螺旋线力矩强化自动清洗传热强化流体阻力

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热液体动力扭带清洗动力学及其工程应用

力学与实践 2005年第4期27卷 42-46页

作者：蒋少青俞天兰彭德其俞秀民湖南工业大学机械清洗研究所

为了解决传统扭带存在自转动力矩弱和传热强化幅度低的问题,研究入口反旋斜齿扭带的动力学理论,方法是将总动力矩分解为虚拟的光滑扭带动力矩和虚拟光滑扭带下的螺旋液流对斜齿的冲推力矩之和,运用动量矩定理分析建立了动力矩计算式.以... 详细信息

为了解决传统扭带存在自转动力矩弱和传热强化幅度低的问题,研究入口反旋斜齿扭带的动力学理论,方法是将总动力矩分解为虚拟的光滑扭带动力矩和虚拟光滑扭带下的螺旋液流对斜齿的冲推力矩之和,运用动量矩定理分析建立了动力矩计算式.以此式指导结构优化和工程应用,使自转动力矩和传热系数均比传统扭带有了成倍提高,设备总阻力仍然在工程许可范围内,成为可以广泛应用于较低流迷下自动清洗防垢与高效强化传热的新元件.

关键词：热液体动力扭带动力学自动清洗功能动力矩光滑扭带换热器传热设备