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U型管埋地换热器三维传热模型及实验对比分析

0前言埋地换热器的传热问题是地源热泵系统研究中的核心问题之一。本文研究的U型管理地换热器与周围土壤的传热问题是一个三维非稳态传热问题,该传热问题无论是解析解还是数值解都比较复杂。为了简化求解过程,本文引人微元分析的思想对U型埋地管内一微元液体的换热过程进行描述,分析求解其传热问题,再把每一微元段的传热、流动进行累加,便可以得到U型管埋地换热器与周边土壤的传热情况。1三维瞬态传热的简化与模型建立为了便于模型的求解,结合实际传热过程,对U型埋管的传热作如下假设: 1)U型埋管内液体的流速均匀一致(忽略重力项对流速的影响); 2)u型埋管内液体仅在径向方向上发生热量传递,在轴向(深度)方向上发生的热量传递忽略不计; 3)土壤的初始温度在径向上是均匀一致的,仅沿轴向(深度)方向上发生变化; 4)土壤的导热系数、孔隙率、比热、密度等物性参数在同一水平面上是均匀一致的,仅沿轴向(深度)方向上发生变化; 5)U型埋管与钻孔内回填物之间、回填物...  (本文共4页) 阅读全文>>

《石油和化工设备》2006年06期
石油和化工设备

新型U形管换热器的结构特点及工业应用

0引言在高压工况下,常用的换热器主要有螺纹锁紧环换热器、Ω环换热器、套管式换热器、U形管换热器。螺纹锁紧环换热器结构复杂、金属耗量大、机加工配合件多、造价高、检修工作量大;Ω环换热器的Ω环加工难度大、检修不方便;套管式换热器在同样换热面积时所需空间大、单位传热面积的价格高,一般只适用于传热面积较小的场合;U形管换热器具有结构简单、金属耗量最小等优点[1]。所以,在高压工况下U形管换热器比螺纹锁紧环换热器、Ω环换热器、套管式换热器的用量大。为避免普通U形管换热器的诸多不足之处,我们开发了一种高效、安全、可靠的新型U形管换热器,并获得了技术专利权。1结构特点及优点普通U形管换热器的壳体一般为圆筒形,仅有一块管板,将换热管弯成U形,管子两端固定在同一块管板上。优点是:因壳体和管子分开,管束可以自由伸缩,不会因管壁与壳壁之间的温度差而产生热应力,热补偿性能好;管程为双程,流程较长,流速较高,管侧传热性能好,承压能力强;只有一块管板,且无...  (本文共2页) 阅读全文>>

《化肥工业》2006年02期
化肥工业

新型U形管换热器在粗甲醇系统中的应用

在高压工况中,常用的换热器主要有螺纹锁紧环换热器、Ω环换热器、套管式换热器、U形管换热器。螺纹锁紧环换热器结构复杂,金属耗量大,机加工配件多,造价高,检修工作量大;Ω环换热器的Ω环加工难度大,检修不方便;套管式换热器在同样换热面积时所需空间大,单位传热面积造价高,一般只适用于传热面积较小的场合;U形管换热器具有结构简单紧凑、在高压工况下金属耗量最小的特点[1],所以在高压工况下U形管换热器比螺纹锁紧环换热器、Ω环换热器、套管式换热器的用量大。为避免普通U形管换热器的诸多不足之处,开发了一种高效、安全、可靠的新型U形管换热器。1新型U形管换热器的结构特点及优点普通U形管换热器的壳体一般为圆筒形,仅有1块管板,将换热管弯成U形,管子两端固定在同一块管板上,具有下列优点:由于壳体和管子分开,管束可以自由伸缩,不会因管壁与壳壁之间的温差而产生热应力,热补偿性能好;管程为双程,流程较长,流速较高,管侧传热性能好,承压能力强;只有1块管板且...  (本文共3页) 阅读全文>>

《辽宁师专学报(自然科学版)》2006年03期
辽宁师专学报(自然科学版)

超薄管板换热器的失效分析与改进

1问题的提出超薄管板换热器近年在机车上得到了广泛应用,但如何保证其运行稳定、安全可靠是一个引人注意的问题.东风4C装机后换热器事故频频发生,一时成了机车质量问题的中心之一.青岛机务段从1996年开始到1998年装配的东风4C机车共有40多台.运行一小修期,就发生换热器损坏需更换的问题,每月更换高达15台换热器.上百台失效的换热器堆放在仓库中,损失惊人.因此,换热器设计、制造单位,机车厂都投入了很大的力量进行改进和研制.目前,湖北大冶登峰换热器有限公司、大连通用热动力公司、芜湖GEA机械制冷有限公司等单位都开发出了相应的换热器,解决了换热器泄漏问题.但换热器设计的合理性、经济性和制造工艺稳定性尚需进一步探讨.2换热器失效的方式及分析以东风4C中冷器为例.根据笔者掌握的资料和赵守柱、冯德明等人[1]的调查,换热器的泄漏均在进气面前1~3排管,部位是冷却管与管板的连接处.其结构见图1.图1中管板材料为T3,厚度为1·5 mm;冷却管材...  (本文共3页) 阅读全文>>

《西部皮革》2018年22期
西部皮革

浅析换热器的强化技术及其研究方法

(东北大学设计研究院有限公司,辽宁沈阳110166)引言换热器的研究对节能降耗至关重要。以空气预热器为例,空气预热器作为一种换热器,在钢铁企业广泛使用。钢铁企业的轧钢加热炉排出炉外的烟气热量巨大,加热炉是钢厂的主要能耗设备,为了将烟气带走的热量进行回收,利用空气预热器回收高温烟气的余热,用来预热空气,极大的提高了燃料利用率,对能源节约来说,是行之有效的方法[1]。另外,回收余热的多少取决于换热器的换热效率。因此,强化传热技术显得尤为重要。1换热器强化技术强化传热技术可以分为两类:被动式、主动式。需要消耗外部能量的强化传热方式,我们称为主动传热,主动传热的手段一般有:磁场、电场、搅拌、光照射、喷射等。不需要消耗外部能量的强化传热方式,我们称为被动传热,被动传热的手段有:表面处理、改变形状、插入插件、改变支撑物等。被动强化技术应用最广、最多,因此我们重点讨论被动强化技术的一些手段。1. 1将传热管进行表面处理在对流换热过程中,传热方...  (本文共1页) 阅读全文>>

《当代化工》2018年03期
当代化工

换热器的现状分析及分类应用

1换热器的发展历史及现状1.1我国换热器的发展历史作为东北地区换热器生产研究的主导企业的抚顺机械设备制造有限公司在19世纪60年代初期,制造出了我国第一台管壳式换热器,标志着我国终于能制造出符合美国电信工程和制造协会标准的管壳式换热器。随后,兰州石油机械研究所作为西北地区的重要研究中心,在19世纪60年代中期研制出了中国第一台板式换热器。紧接着,原苏州化工机械厂,即现在的苏州新苏化工机械有限公司作为华东地区的换热器先导企业,研制出中国第一台螺旋板式换热器,标志着我国正式进入换热器生产领域。之后,各大换热器企业如雨后春笋一般在中国大地上开始萌芽发展,主要分布在中国东北地区、华北地区、西北地区、华东地区,为中国的换热器市场贡献着巨大的能量[1]。1.2我国换热器的现状换热器因其节约能源保护环境的独特优势,受到了各行业的极大重视。自从进入21世纪以来,通过各换热器企业的不断努力,推陈出新,使换热器在技术层面有了质的提升,被大量地应用到...  (本文共3页) 阅读全文>>