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发布时间:2020-07-10 21:23:49
换热器是油田化工和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备,其中管壳式换热器在石油化工行业中应用尤为广泛。而管壳式换热器成本较高,其热工性能决定着后期运行成本。为此,国内外众多学者对其流动传热进行了大量的研究。大庆油田拥有大量的管壳式换热器,其性能直接影响的处理过程和油田节能减排的落实程度,而随着含水率增加,换热器结据率明显,易造成其壁面的结塘甚至堵塞,并且由于污拒会对换热器材料腐蚀,容易导致壁面穿孔造成物料泄漏和损失,甚至产生隐患。为消除换热器结据和泄漏造成的损失,油田管理部门每年都对换热器进行清洗、堵漏作业,但目前尚无有效手段快速地评价换热器的结塘和泄漏情况,导致需要针对每一台换热器进行处理,造成管理成本的增加。油油管壳式换热器运行一段时间后,壳程侧表面会形成表面污塘层,由以上分析可知,认为其为均构。而管壳式换热器的流动传热特性是评价其结塘、池漏的关键,也是进行有效预测的前提条件。
换热器管道的缺陷发生在支撑板附近,已成为铁磁性换热管***监测区域。对换热管道不同缺陷产生的漏磁信号进行了二维模拟,考虑了静态时的支撑板处缺陷深度、缺陷宽度、换热器管道壁厚、检测仪器低速运动,以及缺陷相对于支撑板处在不同的位置对检测仪器输出信号的影响,给出了漏磁场磁感强度随以上参数变化的曲线。对同轴径向热管换热器壳程进行模拟计算,分析烟,速度、温度及局部对流换热系数沿壳程的变化规律,并寻求换热器结构参数优化值。采用换热器的传热系数作为换热器换热效果的评价标准,以此来对比各组结坂工况的换热器传热性能。
得到径向热管换热器结构优化参数:横向管距为纵向管距为翅片高度不应高于,翅片间距为。对单弓形折流板式换热器的结构进行合理简化,利用参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型,将定壁温假设方法与同时考虑壳程和管程流体的两流程祸合计算方法的模拟结果进行对比,结果表明:同时考虑壳侧和管侧流体流动与传热,更有助于揭示换热器局部温度场变化的实际情况,模拟结果与实际情况吻合较好,能够为管壳式换热器结构优化设计提供更好的参考依据。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,增大了热阻,从而降低了换热器的传热效率。
用TS模型和多模型组合预测冷凝器污垢。以实验装置中的3处壁温、污管的出入口温度、污管中流体的流速和污管热阻为输入,建立基于径向基***网络的污垢预测模型,对筛选出的160组数据进行预测,与BP网络相比,该网络预测污垢热阻的收敛速度和精度都优于BP网络。早在上世纪六十年代就有学者首先提出污垢热阻随时间的变化是沉积率与剥蚀率之差这一结垢模型,将污垢热阻随时间的变化关系归纳为线性污垢模型、幂律污垢模型、降律污垢模型、渐近污垢增长模型,而且己有基于上述方法制成的仪器仪表,对污垢清洗具有重要的指导作用。但是,管壳式换热器结垢对其内部流动换热性能影响的研究相对较少。管壳式换热器作为重要的换热设备,在石油化工生产领域广泛应用,其换热性能对这些领域的工艺流程影响较大。
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。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,给生产带来极大的安全隐患。
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