臨朐譽金機械設備有限公司
主營產(chǎn)品: 反應釜
換熱器-譽金機械-螺旋管式換熱器供應
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管殼式換熱器作為重要的換熱設備,在石油化工生產(chǎn)領域廣泛應用,其換熱性能對這些領域的工藝流程影響較大。目前,油田三次采油中大量應用新型聚合物,導致管殼式換熱器結垢明顯增多,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,導致其穿孔,即形成管殼式換熱器泄漏、致使物料污染??焖儆行ёR別管殼式換熱器結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,而管殼式換熱器結垢和泄漏的傳熱特性是開發(fā)相關技術的關鍵所在。獲取管殼式換熱器結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垢和泄漏的相關技術發(fā)展具有重要意義。本文以管殼式換熱器結垢和泄漏的傳熱特性為研宄目標,對管殼式換熱器結垢及泄漏模型、求解方法,管殼式換熱器結垢及泄漏預測模型,現(xiàn)場試驗方法進行了研宄。
單弓形折流板管殼式換熱器物理模型復雜,因此選用適應性強的正四面體和金字塔形非結構化網(wǎng)格,使用GAMBIT劃分網(wǎng)格。網(wǎng)格的數(shù)量直接決定了計算速度和精度。網(wǎng)格過少,將不到流場的流動特性;網(wǎng)格過多,一方面會嚴重消耗計算機資源,另一方面大量的數(shù)值耗散積累會影響計算結果的正確性。所以進行網(wǎng)格的獨立性驗證時十分必要的。以一個單弓形折流板管殼式換熱器模型為例進行網(wǎng)格獨立性驗證。共三套網(wǎng)格:換熱器整體均為四面體,終網(wǎng)格數(shù)量為1,521,014個;殼程為四面體網(wǎng)格,管程及殼程進出口管為六面體網(wǎng)格,終網(wǎng)格數(shù)量為I ,952,621個;由面到體依次畫網(wǎng)格,終網(wǎng)格數(shù)量為2,175,849個。后面兩套網(wǎng)格計算結果相差小于60%綜合考慮計算精度與計算花費,選取第二套網(wǎng)格:終網(wǎng)格數(shù)量為1,952,621個。
隨著結塘厚度的增加,換熱器管程出口溫度升高,殼程出口溫度降低。由于換熱面污據(jù)的存在,增大了換熱面的導熱熱阻,減小了其導熱系數(shù),使管殼程的傳熱系數(shù)降低,從而影響了換熱器的換熱性能。最終導致?lián)Q熱管程出口溫度升高,殼程出口溫度降低。采用換熱器的傳熱系數(shù)作為換熱器換熱效果的評價標準,以此來對比各組結坂工況的換熱器傳熱性能。隨著污振厚度的增加,換熱器的傳熱系數(shù)降低,這是由于污塘的存在,導致了換熱面的導熱熱阻增加,導熱系數(shù)減小,導致的換熱器傳熱系數(shù)降低,換熱效率減小。這說明:隨著換熱面結塘厚度旳增加,換熱器的傳熱性能降低。且隨著結拒厚度的增加,換熱器傳熱性能的這種降低趨勢越發(fā)平緩。