临朐誉金机械设备有限公司
主营产品: 反应釜
高温冷凝器加工-汽水冷凝器加工-螺旋管式冷凝器
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冷凝器采用有限体积法计算模拟流动传热过程的基本理论和方法,揭示了三叶孔板换热器壳侧传热强化的物理机制,数值模拟还表明在本次研究范围之内,改变三叶孔板板距对壳侧强化传热速率影响不明显,但对流动阻力和综合性能的影响较大。瑞流模型对壳程流体流动与传热进行了数值研究,分析了三叶孔板换热器壳程流动与传热特性。流经块支撑板后,流体已充分发展,并且随着壳程结构周期性变化,传热与压降也呈现周期性变化。在支撑板附近,流体流速变大,形成射流,并且由于支撑板阻挡,在支撑板前面和尾部产生二次流,能有效冲刷管壁,减薄流动边界层,起到强化传热作用。
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,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,该换热器内部结构极为复杂,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。换热器体积巨大,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。
换热器内砂沉积对结垢位置的影响
换热器内管壁结垢主要受其液体介质含砂浓度的影响,对管壳式换热器壳程流场进行了液一固两相流数值模拟,根据模拟结果分析,确定换热器的主要砂沉积位置。壳程为沙子和的两相流动,沙子的粒径根据现场采集的数据大约在0.2mm-O.}mm之间。本次研究选用沙子粒径为0.2mm和0.4tn m,沙子的体积分数选为10%,壳程进口流速为0.7m/s,对管壳式换热器的壳程流场进行数值模拟。砂子体积分布的位置选取结果为沿换热器管长方向的四个截面,其中,z=-0.7n:为管壳式换热器壳程出I:l处的一个截而,z二一0.39m与z=0.016m为靠近管壳式换热器折流板的一个截面,z=0.7m为管壳式换热器壳程入I-I处的一个截面。