采用的模型为大庆油田分公司原稳站生产用油一油管壳式换热器,内部流通介质为,内部含有细沙等杂质,这些杂质也是导致换热器内部结垢的主要因素。对于管壳式换热器,热管换热器,换热管直径相对很小,数量众多,容易发生堵塞和结垢,而且对换热管的清洗和更换十分困难,管壳式换热器管程内部的流通介质为比较清洁的流体。综合油一油管壳式换热器此特点,本课题着重研究换热器壳程侧的结垢。
根据大庆油田分公司原稳站油一油管壳式换热器实体结构尺寸,该换热器内部结构较为复杂,折流板、换热管数量众多,换热管直径0.032m,壳程直径1.4m,换热器长度为1 Om。换热器体积**,热管换热器厂家,换热管直径与换热器长度的比值小,利用CFD前处理软件对其进行网格处理困难,网格数量太多,对计算机配置的要求非常高。
换热器作为油气矿场初加工装置主要的传热设备,换热器运行情况的好坏,直接影响装置的运行效率。由于受到检修周期及有效检测手段的限制,换热器在运行过程缺乏对运行状态的准确把握,换热器不良运行状态以及运行故障主要有以下几种情况:压降增大:造成原因主要包括:介质不洁净或颗粒杂物太多,使板片或管束结塘或流道堵塞;受存在的非凝聚气体影响;此外还和流体的流动速度有关,介质粘性越强、循环(流动)越慢,则压降越大。介质内漏:换热设备内的两种介质由于某种原因造成高压侧介质向低压侧渗漏。换热器由于处于受压力、介质腐烛性、流动磨烛,尤其是固定管板换热器,还有温差应力,管板与换热管连接处较易泄漏,导致换热器内漏。还有很多管壳式和板式换热器经常发生渗漏,尤其是介质为循环水或水和高温油类的碳钢换热器,泄漏频繁,给生产带来较大的安全隐患。泄漏:造成此原因多为密封塾片老化或者密封垫片材质选用不适,也可能是各夹紧螺杆的螺母松脱以及一些腐蚀性、氧化性很强旳物料长时间冲刷所至。结据:由于换热器长期使用,在热交换表面形成一定厚度的污塘或水据,新型换热器,增大了热阻,从而降低了换热器的传热效率。
对管壳式换热器强化管外传热进行了数值模拟研宄,提出并分析了一种新型的传热强化元件——旋流片作为管壳式换热器管隙间支撑物的传热强化机理。在实验基础上,采用周期性单元流道模型数值模拟了旋流片产生的衰减性自旋流的流动和传热特性,并采用分段综合因子分析了传热强化的机理。结果显示,旋流片能起到扰流作用,并使流体强烈地冲刷传热管壁面强化传热。
有旋流片段的综合因子,尾流段的综合因子接近于,换热器,在自旋流段的综合因子,应当充分利用自旋流段低阻*的特点对换热器进行优化。对复合波纹板片的板式换热器的换热阻力特性进行了数值模拟研究,采用非结构化网格,分别选用层流和瑞流模型,数值计算得到复合波纹型板式换热器内部的速度场,以及复合波纹型板式换热器在不同数范围内的换热准则方程式和摩擦系数关系式,证明了用数值计算方法研究复合波纹型板式换热器流动与换热性能的可行性。东北大学的尹俊以乂为开发平台,利用数据库技术,建立了独立、幵放、数据共享、运行**的传热介质物理性能数据库,并实现了这些数据库的动态查询。