绕管式换热器

摘要： 设计了绕管式换热器实验样件,搭建实验测量系统,以空气和水为工质,在有无均布器两种条件下,研究壳侧流体均布特性变化规律。实验结果表明:无均布器条件下,干度一定,随着总质量流量增大,单相离散系数无明显变化规律,在绝大多数工况下,两相离散系数小于单相离散系数;总质量流量一定,初始时气相离散系数大于液相离散系数,随着干度增大,气相离散系数逐渐减小,最后小于液相离散系数;两相离散系数随干度增大,先减小后增大。设置均布器后,干度一定,当总质量流量增大到一定程度时,随着总质量流量增大,单相和两相离散系数均逐渐减小;总质量流量一定,随着干度增大,液相和两相离散系数没有明显增大的趋势,均布器对液相流体和两相流体均布性能均有所提升。设置均布器后,实验的5种工况两相离散系数最大减小了17.79%。均布器对两相流体周向和径向均布性能均有所提升。

摘要： 低温甲醇洗某一绕管式换热器频繁泄漏,导致尾气中环保指标严重超标,影响了装置的生存和长周期运行。为解决绕管式换热器泄漏问题,分别从制造缺陷、工艺流程设计、设计缺陷等方面分析导致换热器泄漏的原因,并模拟计算换热器泄漏量,针对泄漏原因逐一制定相应的对策。通过对策实施,彻底解决了绕管式换热器泄漏问题,实现了装置达标排放和长周期运行。

摘要： 超长无缝(300m以上)铝合金管作为大型绕管式换热器的核心部件,长期以来,全球仅由极少数厂家垄断生产并定向供货,成为大型绕管式换热器国产化的瓶颈。本文主要介绍LNG绕管式换热器用超长无缝铝合金管系列管研发关键技术,主要包括超长无缝铝合金管加工工艺研究、生产制造流程、关键控制指标、产品规格和精度等。结果表明,超长无缝铝合金管(单卷长度超700m)系列管国产化研制成功,铝管尺寸精度高于现有国家标准和欧盟标准。

摘要： 通过建立绕管式换热器模态试验测试系统,研究缠绕管的固有振动特性。根据缠绕管的几何特性不同,将缠绕管划分为曲管与绕管。在同一测试位置,曲管两方向上的固有频率接近,阻尼比总体上分布在1.1%附近。靠近收口段的绕管固有频率远大于中间绕管区域,并且在各测点位置,径向的固有频率均略大于轴向的固有频率,表明绕管沿换热器轴线方向更易发生振动。研究结果为绕管的流致振动研究提供了基础数据。

摘要： 绕管式换热器作为LNG工厂的核心设备,其设备的强度可靠性是影响设备寿命的关键性因素。对运行过程中中心筒的结构强度和管束与管板间连接处的结构强度进行了有限元计算。计算结果表明,中心筒与筒体连接处加厚处理可满足材料强度要求,管束与管板连接处结构强度满足标准要求。

摘要： 为了探究椭圆扭曲换热管在LNG(liquefied natural gas)绕管式换热器中的应用效果,采用数值模拟方法,对缠绕半径R=1 m,螺旋升角β=8°的椭圆扭曲缠绕管建立了RNG K-ε湍流模型。重点分析了雷诺数Re=4000~16000、椭圆比r=1.2~2.0和扭曲节距p=0.02~0.10 m等因素对扭曲缠绕强化换热管的流动特性、传热特性及综合强化换热效果的影响。结果表明:相对摩擦因数和相对努塞尔数均随椭圆比的增大而增大;扭曲节距越小,其随椭圆比的变化效果越显著;但对于综合强化换热的影响,所有工况的综合强化换热因数均小于1,说明椭圆扭曲缠绕管的强化换热效果小于光滑管。

摘要： 常减压蒸馏装置是石油化工生产企业的龙头装置,是整个企业的能耗大户,如何平衡降低设备投资和降低装置能耗是装置设计的关键之一。本文通过合理优化换热网络,采用绕管式换热器、板式换热器、蒸发式空冷器等新型高效换热设备,结合工艺要求合理优化设备布置,使实际运行闪底油换热终温达到302°C,同时减少了设备数量和投资,节约了设备占地。

摘要： 以绕管式换热器为研究对象,调研了国内外关于绕管式换热器的最新研究进展,总结理论以及实验研究方法;对绕管式换热器换热性能进行数值模拟,模拟不同质量流量、不同倾斜角度、不同换热管直径、不同换热管间距工况下绕管式换热器壳侧的流动换热。

摘要： 绕管式换热器作为浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)的主低温换热器,研究其在海况条件下换热性能的变化对提高FLNG在海洋环境运行时的综合性能具有重要意义.本文以绕管式换热器内换热管的管外降膜流动换热过程为研究对象,建立了圆管与椭圆截面正弦波管管外降膜流动换热模型,分析对比了水平静止和横摇工况下2种换热管的周向局部换热系数和平均换热系数.研究结果表明,在水平静止状态下,椭圆截面正弦波管的换热能力高于圆管.在横摇运动状态下,横摇最大倾斜角对椭圆截面正弦波管换热性能最恶劣时刻的周向局部换热系数影响较小,横摇周期对其几乎无影响;横摇时间、最大倾斜角和周期对圆管与椭圆截面正弦波管周向平均换热系数均无影响.对比分析表明,椭圆截面的抗晃荡能力稍逊于圆管,但晃荡工况下其换热性能仍高于圆管.本文研究结果对绕管式换热器的设计与性能优化具有一定参考价值.

摘要： 绕管式换热器广泛应用于大型陆上天然气液化厂,其换热特性是LNG液化能力的关键因素.通过调研国内外关于绕管式换热器的最新研究进展,对绕管式换热器换热性能进行数值模拟,模拟不同雷诺数工况下绕管式换热器壳侧的流动换热,比较不同入口条件和边界条件下数值模拟,得出了以下结论:低雷诺数时,Re对绕管式换热器的影响较为显著.当Re较大时,Re的作用减弱,并且倾斜工况比竖直工况下换热效果更好;壳侧入口干度越大时,对换热有削弱作用;倾斜工况比竖直工况下换热效果更好.

摘要： 为了明确运行工况对壳侧两相流体传热特性的影响规律,本文对丙烷两相流体在壳侧的换热特性开展实验研究.干度工况范围是0.2～0.9,热流密度工况范围是4～10kW m-2,质流密度工况范围是40～80kg(m2·s)-1.实验结果表明:随着干度增加,LNG绕管式换热器壳侧两相流换热系数先增大再减小,在0.8～0.9干度工况下达到最大值;随着热流密度增大,换热系数在干度小于0.8的工况下逐渐增大,但是在干度大于0.8的工况下却逐渐减小;随着质流密度的增加,换热系数在低热流密度工况下呈增加趋势,而在高热流密度工况下呈现出非单调变化.

摘要： LNG绕管式换热器是陆上天然气液化装置和海上LNG-FPSO工艺的首选主低温换热器,其性能影响着整套液化工艺的安全性以及经济性.为了研究绕管式换热器在陆上与海上的换热性能,本文搭建了基于双混合制冷剂(DMR)液化工艺的绕管式换热器性能测试实验装置,同时建立了绕管式换热器多股流并行换热计算模型以及FLNG绕管式换热器降膜流动数值模型.结果表明,多股流并行换热计算模型可以预测绕管式换热器内部温度与换热系数沿管长变化情况.倾斜与晃荡工况会造成FLNG绕管式换热器换热能力降低,晃荡工况更会破坏降膜流动的稳定性.

摘要： 针对低温甲醇洗工艺绕管式换热器技术特点,提出了绕管式换热器在工艺计算、材质优化、制造厂家、设计、主要零部件、制造、验收、包装、性能保证中的关键因素.

摘要： 绕管式换热器是基本负荷型LNG装置中主低温换热器的首选,高换热效率和准确的计算模型对于LNG装置的经济性问题至关重要,天然气和混合组分介质在管程和壳程的流动和传热特性则是主低温换热器试验研究的基础和关键.为此,本文总结了影响LNG绕管式换热器传热模型准确性的不利因素,并对LNG绕管式换热器的换热模型进行了提炼.结果表明:液化流程的复杂性、介质物性的变化、流体的不均匀性以及热泄露对传热模型准确性有不利影响,本文通过对LNG绕管式换热器传热模型进行总结从而为试验研究奠定基础,有助于早日实现LNG绕管式换热器的国产化.

摘要： 本文通过数值模拟的方法对单层绕管式换热器的几何结构进行了研究，通过改变圈数、管数、垫条厚度来分析绕管换热器的传热性能。数值模拟结果表明，小圈数、小垫条厚度、较多管数对绕管式换热器传热特性是有益的；经过了若干圈后，换热系数稳定在一定范围内缠绕角度不是影响绕管式换热器壳侧传热的主要因素；垫条厚度在3mm、4mm间选择时，3mm为优。

摘要： 本发明公开了一种绕管式换热器的绕管体总装结构及其绕制装配方法，它包括焊接为一体的筒体，中心筒体的外壁上环绕有由数层螺旋状换热管，相邻两层换热管的旋向相反，中心筒体外壁两端对称均布有数块向心定位板，数层支撑条的端部依次装卡在向心定位板中，支撑条上均布有半圆形定位孔，换热管分层装卡在半圆形定位孔中；每层换热管的一侧均设有亦装卡在半圆形定位孔中的支撑管，支撑管与支撑条的接触面焊接固定。本发明通过向心定位板将支撑条均匀固定在中心筒体的外壁上，使每层换热管、支撑管的重量能够均匀分布在向心定位板上，减轻了支撑管和换热管对支撑条的负荷，提高了绕管体的可靠性和安全性。

摘要： 本发明涉及一种绕管式换热器的绕管固定结构，包括异形垫条、绕管，所述绕管置于相邻两层的异形垫条的槽中，下层异型垫条槽中的绕管顶部与上层异型垫条的底部接触，下层异型垫条的顶部与上层异型垫条的底部焊接连接，使下层异型垫条的槽及绕管被上层异型垫条的底部封闭。现有的绕管式换热器的常规绕管固定结构中所采用的管箍，在本发明所述绕管固定结构中被舍弃；绕管换热器节省了大量管箍，减少了管箍安放和焊接的工作量，缩短了绕管式换热器的生产周期。

摘要： 一种用于绕制绕管式换热器芯体的绕管设备，其特征在于包括：支撑环(1)，用于套设在芯体(2)的外周，且在外力作用下能相对芯体(2)的轴向移动；旋转环(3)，用于套设在芯体(2)的外周，且能转动地约束在支撑环(1)上，该旋转环(3)上设有供换热管(21)卷绕在其上的卷绕结构；第一驱动件(4)，作用在旋转环(3)上，用于驱动旋转环(3)相对支撑环转动；第二驱动件(5)，作用在支撑环(1)上并提供上述外力，以驱动支撑环(1)轴向移动，从而使得换热管(21)螺旋缠绕在芯体(2)外周。与现有技术相比，本申请能降低芯体绕进绕出端偏移、换热管磨损的风险。

摘要： 本发明公开了一种绕管式换热器的绕管体总装结构及其绕制装配方法，它包括焊接为一体的筒体，中心筒体的外壁上环绕有由数层螺旋状换热管，相邻两层换热管的旋向相反，中心筒体外壁两端对称均布有数块向心定位板，数层支撑条的端部依次装卡在向心定位板中，支撑条上均布有半圆形定位孔，换热管分层装卡在半圆形定位孔中；每层换热管的一侧均设有亦装卡在半圆形定位孔中的支撑管，支撑管与支撑条的接触面焊接固定。本发明通过向心定位板将支撑条均匀固定在中心筒体的外壁上，使每层换热管、支撑管的重量能够均匀分布在向心定位板上，减轻了支撑管和换热管对支撑条的负荷，提高了绕管体的可靠性和安全性。

摘要： 本发明涉及一种绕管式换热器的绕管固定结构，包括异形垫条、绕管，所述绕管置于相邻两层的异形垫条的槽中，下层异型垫条槽中的绕管顶部与上层异型垫条的底部接触，下层异型垫条的顶部与上层异型垫条的底部焊接连接，使下层异型垫条的槽及绕管被上层异型垫条的底部封闭。现有的绕管式换热器的常规绕管固定结构中所采用的管箍，在本发明所述绕管固定结构中被舍弃；绕管换热器节省了大量管箍，减少了管箍安放和焊接的工作量，缩短了绕管式换热器的生产周期。

摘要： 一种用于绕制绕管式换热器芯体的绕管设备，其特征在于包括：支撑环(1)，用于套设在芯体(2)的外周，且在外力作用下能相对芯体(2)的轴向移动；旋转环(3)，用于套设在芯体(2)的外周，且能转动地约束在支撑环(1)上，该旋转环(3)上设有供换热管(21)卷绕在其上的卷绕结构；第一驱动件(4)，作用在旋转环(3)上，用于驱动旋转环(3)相对支撑环转动；第二驱动件(5)，作用在支撑环(1)上并提供上述外力，以驱动支撑环(1)轴向移动，从而使得换热管(21)螺旋缠绕在芯体(2)外周。与现有技术相比，本申请能降低芯体绕进绕出端偏移、换热管磨损的风险。

摘要： 本实用新型公开了一种用于绕制绕管式换热器的换热管的绕管设备，属于绕管设备技术领域。本实用新型的一种用于绕制绕管式换热器的换热管的绕管设备，包括落地车床，该落地车床包括卡盘、尾座和刀架，其特征在于：所述刀架上装配有用于顶紧换热管的顶紧机构。采用本实用新型的一种用于绕制绕管式换热器的换热管的绕管设备，结构简单，易于实现，操作方便，实用性强，有利于推广应用。通过落地车床以及装配于落地车床的刀架上的顶紧机构，能够实现将换热管逐渐缠绕于支撑芯体上，最终可实现将多层换热管螺旋缠绕支撑芯体上，满足制造绕制绕管式换热器的需求。

摘要： 本实用新型涉及制冷技术领域，特别是涉及绕管固定结构、绕管式换热器及制冷系统。一种绕管固定结构，应用于绕管式换热器中，用于固定所述绕管式换热器中的换热管；所述绕管固定结构包括第一骨架及多个第二骨架，所述第一骨架与多个所述第二骨架连接以形成一体式，所述第一骨架与多个所述第二骨架层叠且间隔设置，所述第一骨架及所述第二骨架用于所述换热管的绕制，所述第一骨架上设有多个第一限位部，多个所述第二骨架上分别设有多个第二限位部，所述第一限位部及所述第二限位部能够对于所述换热管进行限位。本是实用新型的优点在于：能够提高产生效率。

摘要： 本实用新型涉及一种绕管式换热器的绕管固定结构，包括异形垫条、绕管，所述绕管置于相邻两层的异形垫条的槽中，下层异型垫条槽中的绕管顶部与上层异型垫条的底部接触，下层异型垫条的顶部与上层异型垫条的底部焊接连接，使下层异型垫条的槽及绕管被上层异型垫条的底部封闭。现有的绕管式换热器的常规绕管固定结构中所采用的管箍，在本实用新型所述绕管固定结构中被舍弃；绕管换热器节省了大量管箍，减少了管箍安放和焊接的工作量，缩短了绕管式换热器的生产周期。

摘要： 本实用新型公开了一种绕管式换热器，包括进口联箱、出口联箱和换热内件，所述的换热内件包括绕管轴芯和换热管，所述的换热管沿绕管轴芯呈螺旋形缠绕布置，形成多个以绕管轴芯为圆心、不同圈径的换热管束，所述的换热管两端分别于进口联箱和出口联箱连接。本实用新型还公开了一种具有上述绕管式换热器结构的换热反应器，该换热反应器可单独使用，也可多个换热反应器串联或并联使用，或与气冷反应器与绕管水冷反应器或卧式水管反应器组成联合反应器。本实用新型的换热器具有传热系数大、容积利用率高的特点，换热反应器具有移热能力高、循环比低、高碳比原料气、合成率高、净值高的优点。