土木在线论坛 \ 暖通空调 \ 中央空调 \ 管壳式换热器流动特性仿真模拟及结构优化

管壳式换热器流动特性仿真模拟及结构优化

发布于:2015-08-16 13:14:16 来自:暖通空调/中央空调 [复制转发]
用于化工生产的设备中,换热器占很大比例,约占设备投 资的 20%~40%。换热器为化工过程中最基本的单元操作,其换热状况的好坏,直接影响着整个装置的平稳运行及综合经 济指标,对生产的安全、稳定、长周期运行起着重要的作用。管 壳式换热器因其结构坚固、适应性大、制造工艺成熟等优点, 成为主要的化工换热设备。换热器由于受压、介质有腐蚀性 、流动磨蚀,尤其是固定管板换热器还有温差应力,管板与换热管联接处极易泄漏 ,导致换热器失效,造成了物料的浪费和环境的污染, 而且影响了换热器的工作效率和正常的工艺性能,。 泄漏已成为生产中不容忽视的重要问题[1]。因此,研究换热器 的泄漏及失效问题具有很大意义。本文主要针对管壳式换热器作研究。
管壳式换热器经使用后产生泄漏现象,经检查,发现漏点出现在列管与管板连接处,并有腐蚀现象。通过焊接对该换热器进行堵漏,可暂时解决泄漏现象。但是在经过一段时间之后,在其他列管处再次出现相同的情况。因此,希望对该换热器进行分析,找出引起泄漏的根本原因,以便能在设计上对其进行优化。
1 管壳式换热器及腐蚀状况
1.1 管壳式换热器简介
管壳式换热器主要由壳体、管束、管板(又称花板)和顶盖 (又称封头)等部件组成。管束安装在壳体内,两端固定在管板 上,管板分别焊在外壳的两端,并在其上连接有顶盖。顶盖和 壳体上装有流体进、出口接管。沿着管长方向,常常装有一系列垂直于管束的挡板。进行换热时,一种流体由顶盖的进口管 进入,通过平行管束的管内,从另一端顶盖出口接管流出,称 为管程。另一种流体则由壳体的接管进入,在壳体与管束间的 空隙处流过,而由另一接管流出,称为壳程。管束的表面积即 为传热面积。流体一次通过管程的称为单管程,一次通过壳程的称为单壳程。
管壳式换热器传热面积较大时,管子数目则较多,为了提高管程流体的流速,常将全部管子平均分隔成若干组,使流体在管内往返经过多次,称为多管程。
为了提高壳程流体的速度,往往在壳体内安装一定目与管束相垂直的折流挡板(简称挡板)。这样既可提高流体速度,同时迫使壳程流体按规定的路径多次错流通过管束,使湍动程度增加[2]。
1.2 腐蚀状况
经过对列管与管板连接处的仔细观察(如图 1 所示),发现腐蚀情况在列管与管板连接处较严重,并且主要位于列管入口端约5cm范围内、管内壁腐蚀具有方向性和不均匀性,呈漏斗形。
F50520798.gif
2 流动特性仿真模拟结果及分析
2.1 对换热器进行 SolidWorks 建模 按照换热器的工程图纸,对管壳式换热器进行 SolidWorks 封闭实体建模(如图 2 所示)。
3C0521632.gif

F50520798.gif


3C0521632.gif

这个家伙什么也没有留下。。。

中央空调

返回版块

30.68 万条内容 · 747 人订阅

猜你喜欢

阅读下一篇

二次冷媒式过冷水动态蓄冰空调系统

摘要:本文提出一种二次冷媒式过冷水动态蓄冰空调系统的原理和结构。对实验装置进行了性能测试,得到运行中的系统参数,并对系统中重要部件的必要性进行了实验验证。根据实验结果,分析了过冷水动态蓄冰空调的特点,指出过冷水动态蓄冰空调相对于传统静态冰蓄冷方式,有制冷效率比较高,工况稳定性好的特点。  一. 前言  冰蓄冷作为一种有效的削峰填谷的手段,近年来得到了很大的发展。目前市场上的主流技术是冰盘管,冰球形式的二次冷媒蓄冰系统,然而上述主流的静态蓄冰系统由于在蓄冰过程中冰层在换热表面上生长,有换热热阻大,工况随蓄冰过程进行而恶化,以及蒸发温度低,效率不高等问题。为了克服静态蓄冰的种种不足,不同形式的动态蓄冰系统纷纷涌现。动态蓄冰系统具有换热热阻小,效率高的优点。在取冷过程中,由于动态蓄冰制出的冰晶呈微小的球状呀鳞片状,取冷介质直接与比表面积很大的冰晶溶液进行热质交换,其瞬间取冷能力要优于一般的静态蓄冰系统[1]。

回帖成功

经验值 +10