烟气余热回收翅片管换热器的换热性能分析

应用Fluent软件对烟气余热回收装置中的翅片管换热器的换热性能进行模拟分析,得到了换热器内流场的温度、速度和压力分布,将仿真分析结果与实验结果进行了比较,仿真计算的结果与实验值符合良好,仿真计算具有一定的可行性。此外,还研究了翅片厚度、翅片间距、烟气入口速度对换热器换热性能的影响,研究结果表明,翅片厚度的增加、翅片间距的减小能提高换热效率,在一定范围内,增加烟气入口速度也能提高换热器的换热效率。     

基于混合工质的中间介质气化器参数优化

中间介质气化器IFV(Intermediate Fluid Vaporizer)是海上浮式液化天然气接收终端的关键换热设备。基于传热理论,建立了多换热器的耦合换热计算模型,并采用混合工质作为中间介质,研究了运行参数对气化器换热性能的影响规律。通过分析混合中间介质饱和温度对气化器换热性能的影响,结合海水温度波动的敏感性分析,优选了混合中间介质的最佳饱和温度范围为256～265 K,此时IFV总换热面积较小且变化受海水温度波动影响较小,运行更稳定,蒸发器和冷凝器的换热系数较高,IFV换热性能较好。通过研究海水在调温器内的温降变化对IFV换热性能的影响规律,优选了海水在调温器内的温降范围为0.6～1.2 K,此时各换热器的UA值(换热系数U与传热面积A之积)和热负荷均表现为高量,热流密度较大,换热器的换热性能较好,且IFV的总换热面积变化控制在最小换热面积的10%以内,各换热器所占比例均为20%～50%,更有利于提高IFV运行的稳定性和适应性,且推荐换热器间热负荷比为3～7。(图10,表1,参24)     

热风炉换热系统的热工特性

目前热风炉换热器的设计多借鉴工业炉用预热助燃空气的高温换热器,选型多按余热利用换热装置在设计及应用中形成的经验选型.其实热风炉用换热系统与余热利用换热系统在运行时存在较大区别.本文从热工理论出发,介绍了换热系统在热风炉中的重要地位.通过热风炉用换热系统与余热利用换热系统的对比,阐述了热风炉换热系统的热工特性,其中包括:入口烟气温度、出口空气温度、换热器的结构以及温度效率和换热效率的取值范围.在设计、生产时应注意到热风炉换热系统的这些热工特性,以使生产的热风炉能够达到热效率、温度效率及寿命的优化统一.     

不同通道结构下印刷电路板式换热器流动换热特性

为规范、准确地比较分析通道结构对换热器流动换热特性的影响，选择直线形、Z形、S形及翼形通道印刷电路板式换热器（Printed Circuit Heat Exchangers,PCHE），采用Fluent稳态模拟方法，以超临界LNG为工质，以相同单位体积换热面积及通道长度为标准建立数值模型，分析4种通道结构在不同进口温度、质量流量及操作压力下的换热与压降性能，以及局部流动换热特性的变化规律。结果表明：高进口温度、大流量、低压力下的通道具有更好的换热性能，Z形通道换热能力最强，S形通道压降最高，翼形通道综合换热性能最强；通道内流体单位面积换热量在拟临界点附近会产生剧烈波动与回升，沿程压降随流速和通道结构的不同呈不同形式增长。研究成果可为浮式液化天然气设施换热器选取与通道内部结构改进提供理论依据。（图10，表1，参20）     

利用热管换热器回收加热炉排烟余热

对改进的两相半开式热管换热器的工作原理及热管换热器换热效率的计算方法作了介绍,并列举了三种热管换热器的应用实例。指出热管换热器具有传热效率高、压力损失小、结构紧凑、应用范围广、维修费用少等优点,同时也存在酸露点的低温腐蚀等实际问题,在使用中不断加以改进,为回收各种加热设备的排烟余热、节约能源,发挥它的巨大作用。     

密集烤房配套生物质能换热器的设计

为解决密集烤房生物质能配套设备换热器存在换热效率低、易回火、易腐蚀和结渣、积灰严重及使用寿命短等问题,基于前期应用及国内外换热器的对比,设计了便于基建的新型烟叶调制的生物质能换热器,其目的就是为了满足烟叶调制的换热要求。该换热器主要由过火方管、输热筒、散热箱、散热管、贮灰管等构成。主要通过增加输热筒、散热箱、散热管上的散热片和散热管孔径以提高换热效率,通过优化清灰装置以实现换热器在不停止工作的情况下清除输热筒及散热管中的积灰和结渣,具有结构简单、可靠耐用的特点。     

立式套筒生物质热风炉换热器流动与传热数值计算

以西北地区某温室增温设备为研究对象,为了提高该增温设备的换热效率,对换热器部件进行数值模拟计算.此次模拟采用realizable-湍流模型,速度和压力的耦合采用SIMPLEC算法,分别对直形、蛇形绕管换热器的换热性能即对壳程空气的加热情况进行模拟计算.结果显示,直行绕管换热器壳程气体平均出口温度为358.89 K,将壳程空气加热了354.04 K;蛇形绕管换热器壳程气体平均出口温度为368.89 K,将壳程空气加热了364.04 K.说明蛇形绕管换热性能较好,其管程中烟气温度降低幅度较大,壳程气体加热情况较好,流动速度分布均匀.     

利用热管换热器加收热炉排烟余热

对改进的两相半开式热管换热器的工作原理及热管换热器换热效率的计算方法了介绍，并列举了三种热管换热器的应用实例。指出热管换热器具有传热效率高、压力损失小、结构紧凑、应用范围广、维修费用少等优点，同时也存在酸露点的低温腐等实际问题，在使用中不断加以改进，为回收各种加热设备听排烟余热、节约能源，发挥它的巨大作用。     

天然气水露点测试分析及注意事项

针对西气东输管道轮南站进气水露点高且波动较大影响管道和输气设备运行的问题,采用在线水露点分析仪和便携式水露点分析仪对天然气水露点测试结果产生的差异及其影响因素进行了对比分析,指出了两种水露点分析仪测试的误差范围及水露点测试应注意的事项,提出在线水露点分析仪适用于连续监测天然气水露点变化。     

热风炉用换热器传热性能研究

换热器是干燥热风炉的主要设备,用LMTD法计算了筒式辐射换热器在空气升高不同温度时的换热面积。绘制了空气升高温度差△t=t2-t1与平均换热面积（F/（t2-t1））的关系曲线,在此基础上提出了经济温度区域的概念。应用此概念可以指导高温大容量热风炉二级换热器的设计和选择。     

高含硫天然气集输管网的技术经济研究

针对高酸性气田集输过程中存在的腐蚀、水合物堵塞等问题，从集气站站场选址、集气管网的设置形式、干湿气的输送工艺、紧急截断阀室的设置及清管等方面，分析了集输系统的工艺要点及防止水合物形成的措施，提出了一套切实可行的集输工艺方案与防腐技术，可为气田的开发与安全生产提供参考。     

榆济输气管道水合物冰堵防治措施

为保障榆济输气管道冬季安全稳定运行,避免出现严重的冰堵事故而影响输气任务的完成及管道安全,亟需理清榆济输气管道气源气质及其所处高寒地区的实际情况,提出安全、经济、高效的水合物冰堵防治措施。基于热力学相平衡理论,应用Chen—Guo模型预测水合物形成条件,采用管输天然气含水量／水露点计算方法分析气源气质含水状况;结合榆济输气管道干线运行工况,判断确定了全线易于析出游离水的管段,建议在夏季对这些管段集中清管排污,并给出防治水合物形成的最小注醇量;针对榆济输气管道分输站场电伴热功率有限的情况,根据分输供气压力和天然气含水量,计算天然气达到含水临界饱和时的水露点温度,从而给出各分输站场需采取注醇措施的极限温度;严格控制气源气质水露点指标,是切断输气管道内游离水来源的关键,也是防治榆济输气管道干线和分输站场水合物冰堵最直接有效的措施。（图5,表1,参11）     

热泵除湿干燥机空气旁通模型的研究

推导了热泵除湿干燥机组可以有效除湿的空气旁通比范围,研究了空气旁通比与蒸发温度、露点温差的相互关系,建立了空气循环系统与热泵系统的耦合关系数学模型。结果表明:空气旁通比与蒸发温度、露点温差成负倒数形式的非线性关系。数学模型的建立有利于精确控制热泵除湿干燥机组的运行状态,提高热泵除湿干燥机的工作效率。      

输气现场爆管工况分析及处理

输气爆管是一种物理性质的爆炸现象，是由于设备内部压力超过了其允许工作压力，内部介质急剧冲击而引起的事故，爆管工况的分析是，以压力和流量的关系式ＰＨ＾２－ＰＫ＾２＝ｋＱ＾２Ｌ为基础。根据站场内的气流突然大大减小，然后气流方向改变，流速增大及设备的相庆变化等现象，可判断出爆管的位置在输气站场的前方；站场内压力下降，流速突然加快，出现“节流成霜”的现象时，可以判断爆管的位置在输气站场的后方。针对爆管的具     

苏里格气田数字化集气站橇装化

为了实现大规模、低成本建设,长庆油田推行了以“标准化设计、模块化建设、数字化管理、市场化运作”为核心的管理模式,并针对苏里格气田50×10^4m^3／d标准数字化集气站展开了橇装化研究。根据采出水外输方式的不同,提出了3种橇装建设方案：①采出水和天然气混输至下游场站;②采出水和天然气分别管输至下游场站;③采出水采用罐车拉运方式运至处理厂。结合苏里格气田的特点及现状,最终选择采出水采用罐车拉运方式作为建设方案,该方案提高了建设速度、减少了站场占地面积。采用橇装化建设提高了站场运行的可靠性、稳定性,提高了管理水平,是工程建设的必然趋势。（图7,参6）     

不同相态CO_2管内稳态节流实验

在CO_2管输过程中,节流易导致CO_2温降过大,威胁管道的安全运行。采用自主设计的CO_2节流实验装置,进行了不同相态CO_2管内稳态节流实验,采集管内参数变化情况,分别研究了节流前后压差、节流前CO_2相态及杂质N_2含量对CO_2稳态节流温降的影响。实验结果表明:CO_2的节流温降随节流前后压降的增大而增大,随N_2含量增大而减小;气态CO_2的节流效应最强,超临界态次之,液态CO_2节流效应最弱;节流前压力越大,相同压降的CO_2节流温降越小,节流前压力对气态CO_2节流温降的影响小于液态CO_2。     

富气的相态特性及其工程意义

分析了富气组成对富气的相态特征参量的影响 ,指出C3、C4 含量低的富气经过严格的脱油处理可以在传统压力下单相输送 ;适度控制凝析油含量 ,一般富气可以实现密相输送。两相输送对富气的烃露点没有具体的要求 ,但是通过脱油处理可以降低两相输送管道的积液量     

干空气干燥天然气管道技术仿真

介绍了天然气长输管道干空气干燥工艺原理,基于质量守恒定律、相平衡原理和费克定律,建立了天然气管道干空气干燥过程机理模型和随后封闭过程的机理模型。运用隐式差分法求解了干燥模型的数值解和分离变量法求封闭过程的解析解,在此基础上编制了相应的应用程序,利用达州至毛坝管道的干燥实例验证了模型的正确性。