板翅式换热器

摘要： 铝制板翅式换热器芯体钎焊质量是保证换热器质量及寿命的重要因素。简述了芯体钎焊缝脱焊的相关工艺研究,从零件公差、装配工艺及钎焊温度三个方面对焊缝质量进行分析,之后对纠正措施及质量成果进行了总结。

摘要： 研究了以板翅式换热器(PFHE)为核心的30万方/天五级液氮(LN_(2))预冷氢膨胀制冷氢液化系统和四级氦膨胀制冷氢液化系统的原理和工艺流程,两种氢液化工艺均可将氢气液化为-252°C的液氢(LH_(2));给出了两种氢液化工艺具体参数和主液化装备板翅式换热器的设计计算方法;借助制冷效率、压力损失等主要参数理论计算和两种工艺的特点进行优劣对比。研究表明:针对30万方/天PFHE型氢液化工艺,液氮预冷氢膨胀制冷氢液化工艺制冷效率高、压力损失少、集约性好、可同时制取液氢和液氮两种低温工质,但系统工艺复杂,设备数量众多;氦膨胀制冷氢液化工艺流程简单,功能单一,但集约性差。

摘要： 换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的换热器节能设备,是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到流程规定的指标,以满足工艺条件的需要,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。在石油化工行业应用十分广泛,具有节能增效的作用。大牛地气田脱水脱烃装置采用板翅式换热器进行热量交换,但在运行的过程中由于杂质堵塞,造成换热器压差升高、换热效率下降、集输管网回压升高等一系列问题。文章通过对板翅式换热器堵塞原因进行分析,明确堵塞机理,并制定将板翅式换热器更换为缠绕管式换热器的堵塞治理改造对策,最后通过装置运行效果分析判断堵塞治理效果。

摘要： 针对板翅式换热器散热优化设计中的三维流动与传热问题,为改善板翅式换热器基板的温度场分布,利用Solidworks Flow Simulation软件建模并设计了9种工况,在不改变芯片位置的前提下,研究不同翅片间距与翅片高度比S/H条件下基板温度场和展向热阻、翅片温度场和换热系数的分布特征及变化规律,进而基于此规律对翅片结构尺寸进行改进,以达到优化基板温度场之目的。

摘要： 石油化工生产包括很多的工艺流程,有些工艺流程存在着不同形式的换热,这就需要换热器来完成这一操作。借助换热器可以把热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体,从而满足工艺需求。换热器在石油化工行业中发挥着重要作用,其运行是否稳定在很大程度上决定着工艺生产水平。如果换热器不能正常发挥作用,将会给石油化工生产带来一些安全隐患。文章主要分析换热器的种类及优缺点,探讨石油化工行业中换热器的应用和维护,希望对相关人员有一定的参考意义。

摘要： 板翅式换热器具有结构紧凑、体积小、传热效率高等特点,广泛应用于石油化工、航空航天和低温工程领域。但此类换热器入口处物流分配的不均匀会加剧其内部温度场分布不均匀和纵向传热,导致换热器整体性能下降。基于过渡段和S弯设计,通过CFD数值模拟计算原始封头和改进型封头的出口流速分布,比较两种封头结构的物料进料分配特性。模拟结果显示,改进型封头相较于原始封头使入口空气流速的相对不均匀度、水流速的相对不均匀度明显降低,有效改善了换热器物料进料的分配不均匀度,从而提高了换热器的整体性能。

摘要： 针对板翅式换热器结构复杂、设计周期长的问题,本研究提出了一种结合CATIA软件进行二次开发板的翅式换热器参数化建模。首先利用MicrosoftVisualBasic开发工具自带的控件库对板翅式换热器计算求解的界面进行设计,其次根据板翅式换热器性能计算求解过程来编写程序代码,然后建立VB和CATIA的连接,对CATIAAPI进行调用和处理,最终实现板翅式换热器的热力计算、三维模型创建和计算结果的数据存储等功能。试验结果表明,所开发的软件可实现不同系列板翅式换热器的快速设计,大幅降低技术人员的设计周期,提高设计效率。

摘要： 乙烯生产能力是衡量一个国家石化工业发展水平的重要指标,其中乙烷作为乙烯制备的重要原料显得尤为重要。针对国内外应用广泛的RSV(Recycle Split Vapor Process)乙烷回收工艺在富原料天然气中回收乙烷时系统能耗高的问题,提出了2种RSV主体工艺改进流程——RSVG(Recycle Split Vapor with Gas Extraction Process)和RSVF(Recycle Split Vapor with Liquid Flashing Process),并在5种富气工况条件下,采用经济学和热力学分析方法进行了综合对比分析。研究结果表明:①2种改进的工艺流程均表现出一定的节能效果,其中改进的RSVF工艺节能效果明显;②冷箱内部板翅式换热器翅片等几何结构对投资成本影响大;③压缩机和膨胀机为投资最大的设备,约占总投资设备购买成本的70%。改进的工艺流程在运行工况下的财务净现值(Financial Net Present Value,FNPV)均大于零,项目投资回报率较大,回报时间更短,能满足基准收益率要求的盈利水平;④5种富气工况条件下改进工艺均表现出很好的适应性,且气质越富,节能越明显,其中塔器、压缩机及膨胀机和冷箱为㶲损的主要贡献设备。结论认为,2种RSV改进工艺在经济性及热力学层面均表现出一定的节能效果,其中RSVF改进工艺对轻重烃的预分离效果更好,乙烷回收工艺主要设备㶲损较小,节能潜力大,适应性更好。

摘要： 板翅式热交换器是一种结构紧凑、传热强度高的换热设备,被广泛运用于化工、空分等低温领域。为研究某大型板翅式热交换器出口界面上的温度均匀性,利用数值模拟的方法对其典型结构进行流场与温度场的数值模拟,并且采用基于传热校核计算得出的温度分布函数作为数值模拟的温度边界条件。研究结果表明,换热器出口段内温度不均匀性和平均湍流度沿流动方向逐渐减小,出口截面上的温度不均性为2.07K,平均湍流度为2.93%,能满足工程设计的需求。

摘要： 本文采用分布参数法对1000 W@2 K低温系统配套的50 g/s流量2 K换热器进行了设计计算。利用加权系数法提出了换热器综合优化指标,随后采用遗传算法进行优化,并根据工程需要从多个侧重点对换热器进行优化,获得了一系列优化方案,从中选择了侧重换热效率的方案作为初步设计结果。在该结果的基础上,进一步采用了CFD数值仿真校核,验证了初步设计结果的准确性。优化后换热器的换热效率为84.4%,压降为222.16 Pa,体积为0.0221 m^(3)。

摘要： 由于板翅式换热器工艺与流体在封头及导流片中流动的复杂性,按照均匀分配设计的板翅式换热器在实际运行时,经常出现各个通道流量分配不均的情况.Aspen EDR软件是一款国际通用的板翅式换热器软件,可以模拟分析单个换热器内部不同通道之间的均匀分配问题.本研究利用Aspen EDR软件,对两股逆流板翅式换热器水与水换热的情况进行模拟,得出了当两股流体总流量固定,各通道入口流量按照一次线性分布规律偏流时,板翅式换热器性能的变化.并研究了随着其中某个通道流量变化时,换热器性能的影响.其结果可为流量分配不均不可避免的情况下换热器性能变化和工况调节做参考.

摘要： 为了探究板翅式换热器波纹翅片在不同工况下换热性能的变化进而优化换热器结构,本文研究了不同工况对波纹翅片流道内液化天然气流动沸腾换热特性的影响.首先对波纹翅片流道中流体的流动和传热传质机理进行分析,建立了稳态工况下气化相变模型.然后进行了不同质流密度、热流密度和干度工况下波纹翅片流道内流体流动换热过程的模拟,分析了质流密度、热流密度和干度对波纹翅片传热特性的影响,并与平直翅片进行了对比.结果显示:波纹翅片换热性能优于平直翅片,在低干度表现尤为明显;且随着干度增大,波纹翅片换热系数呈现先上升后下降的趋势,且在0.5干度左右达到最大值;随着干度增加,质流密度的增大对换热性能的提升越来越大,热流密度增大对换热性能的提升越来越小.

摘要： 提出一种带有导流板的新型板翅式换热器封头结构,可通过多级导流结构将入口流体逐渐地均匀分配到换热器的各层各通道之中.通过CFD方法将该封头结构与目前最优的带导流翼封头结构进行了数值计算,并对其流动与压力特性进行对比分析,结果表明:该新型封头结构简单,在出口通道流量分配的均匀性上,较原始封头提高了46.3％,较目前最优的导流翼封头提高了4％以上,有效改善了物流分配特性.该研究对于提高板翅式换热器的换热性能以及换热器的设计制造具有重要指导意义.

摘要： 板翅式换热器入口段各流道间流量分配不均会导致换热器换热效率低下,特别是两相流体,其分配不均匀问题更加严重.构建并联管路中母管与支管及其连接换热器的入口部分的三维物理模型,采用MIXTURE方法对135K条件下的甲烷气液两相流体在管路中的均布情况进行数值模拟研究.分析两相流体在支管中与换热器入口部分流道间的流量分配不均与流体入口速度与液滴粒径的对应关系.研究发现:气液入口速度一致时,在母管进入支管时会产生气液分离,随着液滴粒径或入口速度的增大,气液分离程度也不断增大,这会直接导致支管内的气液分布不均,进而影响换热器各流道间的气液分布.

摘要： 提出了一种能定量研究物流分布不均匀性对多通道换热器性能影响的数学模型.CFD技术用于取得换热器芯体的物流分配.然后,基于ε-NTU理论,板翅式换热器离散为N个物流分配均匀的子换热器模型.对原始封头,改进型带打孔分布板封头和S弯封头的对比研究表明:改进型封头能明显改善换热器流场分布.冷热流体流量在相邻子换热器中好的协同性有利于减小物流不均匀性对换热器效能的影响,因此原始封头与改进型封头组合是非常不可取的.同时,小的物流分配不均匀因子有利于减小物流不均匀对换热器压降的影响.S弯封头改善物流不均匀性的影响最明显.本文提出的数学模型可以指导设计多通道物流分配不均匀的影响.

摘要： 本文结合数值模拟方法和Full2nd-Order Polynomial响应面分析法,从流固耦合的角度综合分析了低温液氮工况下板翅式换热器锯齿翅片的综合性能.定量化地研究了翅高、翅距、翅厚和节距对于换热、阻力和应力的影响.结果表明,相比于热应力,在低温工况下通道内外压差产生的应力较大,占主导地位,几何结构尖锐的区域往往应力较大,而应力最大的位置位于两排翅片的连接处.同时研究了几何结构参数的影响,结果表明,j因子对节距最为敏感,f因子对于翅厚最为敏感,最大应力对于翅厚最为敏感.在此基础上,结合遗传算法,选取FTEF和最大应力值作为目标函数对翅片结构进行优化,得到了一系列的帕累托最优解.为了证明优化结果的准确性,将初始结构和帕累托最优解中的三组结构进行对比,结果表明,优化结构1、2和3的FTEF因子分别增加了8.8％,4.4％和9.6％,最大应力分别减少了29.6％,42.3％和21.1％.

摘要： 随着氦低温系统制冷量的逐步升级,冷箱的结构尺寸控制也成为了亟待考虑的问题.铝制钎焊多股流板翅式换热嚣,作为氦制冷机的关键部件,其尺寸深刻地影响着冷箱的体积大小.本文以5kW@4.5K制冷当量的CFETR TF线圈测试用的氦制冷机第一级主换热器为对象,采用混合遗传算法,在满足换热要求、压降限制、现有制造工艺和结构强度等前提下,对换热器的体积进行优化.结果表明,与常用的板翅式换热器商用软件Aspen MUSETM设计计算的结果相比,基于遗传算法的优化过程可以快速高效地搜索到以体积最小化为目标的全局最优解,对板翅式换热器的优化设计具有重要的指导作用.

摘要： 低温板翅式换热器是大型低温系统中的重要部件,其效能与压损对低温系统的效率具有重要影响.为了使换热嚣在一定的有效体积下具有更高的效能和压损,本文研究了影响其效能与压损的几何因素.本文的研究结果,将对低温板翅式换热器及整个大型低温系统的优化设计具有一定的理论指导意义.

摘要： 本文搭建了一套单级压缩低温制冷系统,以CH4-C2H4-C3H8-iC4H10四元碳氢混合物为制冷工质,采用板翅式换热器作为系统的回热换热器和实验测试段,制取-140°C的低温,用以探究碳氢混合物在板翅式换热器通道内的相变传热特性.实验结果表明,碳氢混合物在板翅式换热器通道内相变换热时,质量流率对冷凝换热系数影响明显,对沸腾换热系数影响相对较小,低质量流率下,冷凝换热系数较小,换热热阻在冷凝侧,高质量流率下冷凝换热系数增大,换热热阻转移到沸腾侧.冷凝与沸腾耦合换热时,以冷流侧面积为基准的总换热系数范围在12.1-697Wm2s-1之间,低温下换热情况恶化严重.

摘要： 板翅结构换热器在一体化高温系统中的应用越来越广泛,其主要失效形式表现为钎焊接头的失效,而残余应力是导致其失效的最主要原因之一.研究过程中若只考虑由温度引起的残余应力,并不能正确评价钎焊接头的应力情况,以至于不能对钎焊接头进行准确的失效分析.本文通过对钎焊区域金相的分析和相应区域的测量,考虑元素扩散导致的残余应力,采用顺次耦合的方法,对高温钎焊接头的残余应力进行数值模拟,得到了残余应力在接头中的分布情况.研究结果表明,对于焊前箔片钎料为一层40μm厚的BNi-2/316L钎焊接头,在1075°C下保温45min时可得到质量较好的接头;采用有限元方法计算获得的残余应力分布与试验测试结果基本一致,说明考虑扩散效应的有限元模拟方法是可行且准确的;钎焊接头中钎料层与扩散层中为残余拉应力,在钎角区域达到最大值,需要重点关注.

摘要： 本发明涉及一种板翅管式换热器，在扁平管(51)及翅片(52)的表面上，形成有将最低高度的山部和最低深度的谷部连结而得到的长度为10μm以上的凹凸。

摘要： 本发明涉及一种板翅管式换热器，在扁平管(51)及翅片(52)的表面上，形成有将最低高度的山部和最低深度的谷部连结而得到的长度为10μm以上的凹凸。

摘要： 本发明提供一种板翅式换热器的板束、板束的加工方法以及板翅式换热器，属于热交换设备技术领域，其中板翅式换热器的板束，适于通过扩散焊接的方式加工，包括：翅片，为具有若干折弯的板状；隔板，为平板结构，具有至少两片，分别覆盖在所述翅片的顶面和底面；封条，平行于所述翅片与所述隔板形成的通道，设置在翅片的两端，且上下两面分别与所述隔板连接；所述封条的厚度小于或等于所述翅片的厚度；本发明的板翅式换热器的板束，由于设置封条的厚度小于或等于翅片的厚度，因此在进行扩散焊接时能够保证将翅片与隔板进行良好稳固的连接，适于通过扩散焊接的方式进行加工。

摘要： 本发明提供一种用于板翅式换热器的板束及板翅式换热器，属于板翅式换热器技术领域，其中，用于板翅式换热器的板束包括：多个依次层叠设置翅片和隔板；所述翅片上具有通孔，所述通孔内设置有支撑块，所述支撑块的上下两端分别与上下两片隔板相抵接；本发明的用于板翅式换热器的板束，通过在通道内增加支撑块，提高板束的中间承压能力；同时，支撑块的设置，不会改变板束的外形结构，不会增大板束的外形尺寸，使板束的外形较为规则、美观。

摘要： 本发明公开了一种适用于摇晃工况的板翅式换热器翅片组件及换热器，包括隔板、翅片、封条、导流片等组件，还包括宽平直翅片段和窄平直翅片段构成的均流部，所述宽平直翅片段和所述窄平直翅片段交错排列，相邻两个翅片段互相错开一定距离，保证新形成的夹层通道中，每隔一定间距有一个翅片壁面重合形成抗晃荡重合翅片壁面。本发明包括新型抗晃荡板翅式换热器翅片组件的板翅式换热器在倾斜位置工作时，通道内的两相流体受重力影响朝某一方向偏移，但是被重合翅片壁面所阻挡，分布较为均匀，更有效地利用了换热器内换热面积，改善了流道内两相流体分布不均匀导致换热器性能下降的问题，从而提高了摇晃工况下的板翅式换热器性能。

摘要： 本发明公开了一种改善液体分布不均的板翅式换热器翅片组件及换热器，包括壳体、隔板、连接板片，还包括抗晃荡打孔式翅片结构，该打孔式翅片结构包括强化传热板片、抗晃荡板片；连接板片、强化传热板片、抗晃荡板片的长边有规律地两两连接，形成锯齿状翅片，该翅片与隔板形成矩形流体通道；强化传热板片上设置有多个孔洞。本发明通过设置无孔的抗晃荡板片，有效利用换热器内换热面积，当换热器倾斜时，两相流体进入换热器通道中，液相流体受重力影响朝某一方向偏移时，会被抗晃荡板片阻隔，从而避免了流道内两相流体分布不均匀导致换热器性能下降地问题，优化了板翅式换热器横摇时通道内的流体分布，改善了板翅式换热器的换热性能。

摘要： 本实用新型提供一种用于板翅式换热器的板束及板翅式换热器，属于板翅式换热器技术领域，其中，用于板翅式换热器的板束包括：多个依次层叠设置翅片和隔板；所述翅片上具有通孔，所述通孔内设置有支撑块，所述支撑块的上下两端分别与上下两片隔板相抵接；本实用新型的用于板翅式换热器的板束，通过在通道内增加支撑块，提高板束的中间承压能力；同时，支撑块的设置，不会改变板束的外形结构，不会增大板束的外形尺寸，使板束的外形较为规则、美观。

摘要： 本实用新型提供一种板翅式换热器的板束以及板翅式换热器，属于热交换设备技术领域，其中板翅式换热器的板束，适于通过扩散焊接的方式加工，包括：翅片，为具有若干折弯的板状；隔板，为平板结构，具有至少两片，分别覆盖在所述翅片的顶面和底面；封条，平行于所述翅片与所述隔板形成的通道，设置在翅片的两端，且上下两面分别与所述隔板连接；所述封条的厚度小于或等于所述翅片的厚度；本实用新型的板翅式换热器的板束，由于设置封条的厚度小于或等于翅片的厚度，因此在进行扩散焊接时能够保证将翅片与隔板进行良好稳固的连接，适于通过扩散焊接的方式进行加工。

摘要： 本实用新型公开了一种板翅式换热器翅片及其换热器，包括翅片本体及设置在翅片本体上的一组翅片流道，所述翅片流道的两侧面分别设有朝翅片流道外侧凸起的第一散热凸起及朝翅片流道内侧凸起的第二散热凸起，所述第一散热凸起及第二散热凸起在翅片流道上沿流体流动方向的高度逐渐增大，从而形成犁形微凸结构。本发明的有益效果是：新型翅片所形成的翅片流道，流体在流经犁形微凸结构时，流体热边界层被凸起破坏，流体沿犁形微凸两侧面分流，增加了流道内部的流体扰动，增加了流体与翅片的对流换热。

摘要： 本实用新型涉及一种板翅式换热器翅片成型机的上座板平衡调整结构，包括由上座板(11)、下座板(12)及导柱(13)组成的机架(1)；其特征在于：上座板(11)右侧固定有上固定板(13)，下座板(12)的右侧固定有下固定板(14)，下固定板(14)上固定有向上延伸的立柱(7)，该立柱(7)向上活动穿过上固定板(13)，位于上固定板(13)上方的立柱(7)上套设有使上固定板(13)保持下移趋势的弹簧(8)。通过立柱和弹簧的作用将上座板与下座板连接起来，弹簧对上座板有向下的预紧力，平衡掉固定在上座板左边的减速电机的重量，保证了上座板的平衡，从而保证了翅片成型精度的稳定。