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回流冷凝器承諾守信「譽(yù)金機(jī)械」

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發(fā)布時(shí)間:2021-08-08 16:42  














管殼式換熱器作為重要的換熱設(shè)備,在石油化工生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,其換熱性能對這些領(lǐng)域的工藝流程影響較大。目前,油田三次采油中大量應(yīng)用新型聚合物,導(dǎo)致管殼式換熱器結(jié)垢明顯增多,造成換熱熱阻增加、換熱性能降低;并且,污垢中腐蝕性介質(zhì)腐蝕金屬管壁,導(dǎo)致其穿孔,即形成管殼式換熱器泄漏、致使物料污染。快速有效識別管殼式換熱器結(jié)垢和泄漏故障是縮短維修周期、降低更換換熱管件的基本保障,而管殼式換熱器結(jié)垢和泄漏的傳熱特性是開發(fā)相關(guān)技術(shù)的關(guān)鍵所在。2mm的流動能很好的帶動砂流動,導(dǎo)致?lián)Q熱器整個砂的體積分布較均勻,整個殼程的含砂量都較小,接近入2類石油。獲取管殼式換熱器結(jié)垢和泄漏的傳熱特性,對基于熱工參數(shù)檢測管殼式換熱器的結(jié)垢和泄漏的相關(guān)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。本文以管殼式換熱器結(jié)垢和泄漏的傳熱特性為研宄目標(biāo),對管殼式換熱器結(jié)垢及泄漏模型、求解方法,管殼式換熱器結(jié)垢及泄漏預(yù)測模型,現(xiàn)場試驗(yàn)方法進(jìn)行了研宄。










但是由于換熱器大多體積龐大,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,模型的網(wǎng)格處理比較復(fù)雜,且對計(jì)算機(jī)的配置要求高,前人的研究分為兩種,首先是利用多孔介質(zhì)模型,或者模擬換熱器理想模型。數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)方法相比具有如下優(yōu)點(diǎn):模擬能力強(qiáng)。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)既能模擬真實(shí)條件,又能模擬某些理想化的假定,拓寬了實(shí)驗(yàn)研宄的范圍,便于分析各種情況下?lián)Q熱器的運(yùn)行特性,并減少了實(shí)驗(yàn)的工作量。數(shù)據(jù)完整。在換熱器整個殼程,固體砂子的體積分布整體比較均勻,為了數(shù)值模擬的方便,本課題忽略大粒徑固體砂局部沉積對其濃度分布的影響,將管殼式換熱器殼程內(nèi)部的結(jié)垢視為均勻結(jié)垢。數(shù)值計(jì)算可以得出換熱器內(nèi)部的流場、溫度場及壓力等參數(shù)的分布,據(jù)此,可以詳細(xì)分析換熱器內(nèi)管束結(jié)構(gòu)等布置的合理性、換熱器的換熱情況、換熱性能等。經(jīng)濟(jì)性好。利用計(jì)算機(jī)軟件數(shù)值計(jì)算的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)驗(yàn)研究的費(fèi)用。周期短。數(shù)值模擬所用的時(shí)間相對于實(shí)驗(yàn)要少,方便從各種參數(shù)的匹配組合中快速選擇的方案。






對于管殼式換熱器的流動傳熱特性,綜合以上,將己有的研究分為三部分:    

(1)利用FLUENT數(shù)值模擬軟件對管殼式換熱器進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了符合實(shí)際的換熱器流動傳熱性能;    

(2)通過分析泄漏情況下?lián)Q熱器溫度參數(shù)的變化情況,提出了通過分析換熱器管程和殼程進(jìn)出口溫度變化來判斷換熱器是否泄漏的方法;側(cè)重分析其泄漏時(shí)殼程的流體流動的流型。     

(3)運(yùn)用熱力學(xué)能耗分析法,分析管殼式換熱器中污垢的厚度對換熱強(qiáng)度、流動壓降及其有效能損失的影響。譽(yù)金機(jī)械運(yùn)用CFD數(shù)值模擬方法,借助FLUENT數(shù)值模擬軟件對管殼式換熱器的三維模型進(jìn)行模擬,通過對換熱器結(jié)垢和泄漏時(shí)的速度場、溫度場等分析,得出泄漏和結(jié)垢對換熱器流動傳熱性能的影響,為下一步利用熱工參數(shù)評價(jià)換熱器結(jié)垢和泄漏提供理論依據(jù)。    國內(nèi)外己有的研究,缺乏對管殼式換熱器管程流體流動傳熱的數(shù)值模擬研究,并且在換熱器的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中,對換熱器當(dāng)前運(yùn)行效果的診斷分析不明確。






譽(yù)金機(jī)械運(yùn)用CFD數(shù)值模擬方法,借助FLUENT數(shù)值模擬軟件對管殼式換熱器的三維模型進(jìn)行模擬,通過對換熱器結(jié)垢和泄漏時(shí)的速度場、溫度場等分析,得出泄漏和結(jié)垢對換熱器流動傳熱性能的影響,為下一步利用熱工參數(shù)評價(jià)換熱器結(jié)垢和泄漏提供理論依據(jù)??焖儆行ёR別管殼式換熱器結(jié)垢和泄漏故障是縮短維修周期、降低更換換熱管件的基本保障,而管殼式換熱器結(jié)垢和泄漏的傳熱特性是開發(fā)相關(guān)技術(shù)的關(guān)鍵所在。主要內(nèi)容如下:    

1.管壁污垢對管殼式換熱器流動傳熱性能的影響規(guī)律研究。    

(1)考慮管壁污垢傳熱的影響,建立管殼式換熱器的三維流動傳熱模型;

(2)研究油田原穩(wěn)站用油一油管殼式換熱器運(yùn)行過程中,含砂對換熱器殼程流場分布的影響,研究殼程流場內(nèi)的含砂量分布情況;     

(3)研究結(jié)垢厚度對管殼式換熱器流動傳熱性能的影響規(guī)律。





    

2.管殼式換熱器內(nèi)部換熱面泄漏對換熱器流動傳熱性能的影響規(guī)律研究。      

(1)建立管殼式換熱器換熱面泄漏的三維流動傳熱物理模型:    

(2)研究泄漏口尺寸對管殼式換熱器流動傳熱性能的影響規(guī)律;    

(3)研究泄漏口位置沿?fù)Q熱器管長方向變化對管殼式換熱器流動傳熱性能的影響規(guī)律;      

(4)研究泄漏口所在換熱管沿?fù)Q熱器管徑方向變化對管殼式換熱器流動傳熱性能的影響規(guī)律;    

(5)研究泄漏口數(shù)量對管殼式換熱器流動傳熱性能的影響規(guī)律。


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