本课题主要研究原稳站用油油管壳式换热器的三维数值模拟,换热器以含砂作为内部换热介质,考虑换热面结垢和泄漏的影响,建立管壳式换热器结垢和泄漏的传热模型,借助软件对换热器温度场、流场分布进行模拟,分析结垢厚度、泄漏口尺寸、泄漏口位置、泄漏口数量对换热器传热性能的影响,点如下:基于流体力学和传热学的流动和传热基本公式,建立了管壳式换热器结垢和泄漏的理论预测数学模型
海水冷凝器
本课题主要研究原稳站用油油管壳式换热器的三维数值模拟,换热器以含砂作为内部换热介质,考虑换热面结垢和泄漏的影响,建立管壳式换热器结垢和泄漏的传热模型,借助软件对换热器温度场、流场分布进行模拟,分析结垢厚度、泄漏口尺寸、泄漏口位置、泄漏口数量对换热器传热性能的影响,点如下:基于流体力学和传热学的流动和传热基本公式,建立了管壳式换热器结垢和泄漏的理论预测数学模型,运用此模型解决了管壳式换热器结垢及泄漏的理论预测分析。(1)基于进出口动态参数,建立管壳式换热器结垢厚度和泄漏量的理论评价模型,给出评价模型的求解方式。
海水冷凝器主要研究内容包括以下三部分:管壁污垢对管壳式换热器流动传热性能的影响规律研宄;换热面泄漏对管壳式换热器流动传热性能的影响规律研究;(3)管束的_l几封头和下封头没有参与整个换热器的传热和流动,不影响数值计算的结果,因此在建模时将上封头和下封头进行简化处理。基于管壳式换热器进出口动态参数一温度、压力等,对管壳式换热器内部故障进行诊断评价研宄。本课题结合大庆油田分公司某大队原稳站用管壳式换热器的运行特点,针对含砂油含砂油换热器这一特殊介质,借助软件,在充分利用已有基本理论和研宄成果的基础上,对管壳式换热器结垢和泄漏进行了流动传热的数值模拟,分析结垢和泄漏对换热器流动传热性响,研宄结论对利用换热器热工参数检测管壁结垢和泄漏具有一定的理论用。
无论出现哪种海水冷凝器故障,都会降低换热器的换热效率,影响系统的正常运行。近年来,粗加工装置换热器内漏、结塘堵塞问题越来越突出,尤其换热器,已严重影响装置的平稳运行。目前,原稳站管壳式换热器运行效果多人为经验判断,不能及时准确地对运行效果、存在问题进行诊断。因此,换热器在线检测技术开发与应用是提高粗加工装置运行安全性的手段之一。本课题通过研究油田用管壳式换热器内部结塘及泄漏问题,建立换热器运行传热与流动数学模型,分析换热器管壁结拒及泄漏对换热器换热流动特性的影响,并根据现场运行参数,对换热器的换热性能指标进行算例分析,从而对换热器设备检修与维护提供参考,同时可为油田用管壳式换热器的改造与设计提供借鉴思想。采用计算流体软件对连续型螺旋折流板换热器的流动传热特性进行了数值模拟研究,对连续型螺旋折流板换热器的结构参数进行了优化分析研究。
誉金机械运用CFD数值模拟方法,借助FLUENT数值模拟软件对管壳式换热器的三维模型进行模拟,通过对换热器结垢和泄漏时的速度场、温度场等分析,得出泄漏和结垢对换热器流动传热性能的影响,为下一步利用热工参数评价换热器结垢和泄漏提供理论依据。网格过多,一方面会严重消耗计算机资源,另一方面大量的数值耗散积累会影响计算结果的正确性。主要内容如下:
1.管壁污垢对管壳式换热器流动传热性能的影响规律研究。
(1)考虑管壁污垢传热的影响,建立管壳式换热器的三维流动传热模型;
(2)研究油田原稳站用油一油管壳式换热器运行过程中,含砂对换热器壳程流场分布的影响,研究壳程流场内的含砂量分布情况;
(3)研究结垢厚度对管壳式换热器流动传热性能的影响规律。
2.管壳式换热器内部换热面泄漏对换热器流动传热性能的影响规律研究。
(1)建立管壳式换热器换热面泄漏的三维流动传热物理模型:
(2)研究泄漏口尺寸对管壳式换热器流动传热性能的影响规律;
(3)研究泄漏口位置沿换热器管长方向变化对管壳式换热器流动传热性能的影响规律;
(4)研究泄漏口所在换热管沿换热器管径方向变化对管壳式换热器流动传热性能的影响规律;
(5)研究泄漏口数量对管壳式换热器流动传热性能的影响规律。
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