摘要：自然循环蒸发器的结构设计以动力矩强化能够低流速自动清洗和以强化的自然循环推动力替代强制循环泵为优化目标.研究建立了进入管内斜齿扭带自转动力矩理论计算式,由此得到蒸发器加热室结构优化设计的原则是加热管Ф38×3×2000的立式短管加热室结构,管内安装宽度26mm、斜角35°、齿距60mm的斜齿扭带.以自然循环推动力计算式为理论基础,得到蒸发器自然循环推动力强化的沸腾室结构优化设计原则是较大深度、较大横截面、出口部形状逐渐扩大.按此原则结构设计的蒸发器的试验研究表明,齿带加热室传热系数提高了171%—91%、阻力在7000Pa以下、循环母液的进出口温度可以提高3℃左右,自然循环推动力可以达到12000Pa以上,显著地高于自然循环阻力;自然循环流速可以稳定在0.80m/s以上、甚至更高,斜齿扭带能够可靠地连续自转清洗防垢.因此,这种蒸发器能成功地解决传统蒸发器周期性停车清洗和强制循环泵高电耗两大难题,为蒸发生产企业创造很高的经济效益.

摘要：为了给螺旋齿管的结构优化提供设计理论,运用动量矩原理和自转牵连运动的运动学分析方法等,研究建立了传热管内流体动力螺旋齿管的自转清洗动力矩计算式,以此指导设计了不同结构参数的螺旋齿管进行试验比较.优化得到的D型塑料螺旋齿管与光滑纽带相比,自转动力矩增大141%,可以在0.4m/s以上的较低流速下应用;传热系数平均提高50%;阻力在一般工程容许范围.

摘要：炼铁高炉是高能耗的重大装备.从传热学的角度分析,高炉的长寿、节能、节水三者之间有很好的一致性关系,在分析某公司300m3高炉镶砖冷却器的基础上,提出了全覆盖低筋网格结构的新方案,并且进行了数值模拟计算分析,结果表明:热面最高温度和平均温度可以分别降低140℃和22.62℃,显然有利于高炉长寿,同时热流强度下降18%.采用管内内插钢丝螺旋线来强化冷却器,保持对流传热系数不变,冷却水也可以减少40%.

摘要：为了解决自动清洗钢丝螺旋线的流体动力自转力矩弱和磨损问题以及塑料扭带的不耐高温问题,提出以塑料包覆的大截面钢丝螺旋线来解决耐热、耐磨问题,并且以旋流管口轴承-动力轮来强化螺旋线自转动力矩的技术方案.试验研究表明,这种塑包钢丝螺旋线能够在较低流速下自动清洗,适用面较广,并且管内污垢的自动清洗能力强,对流传热强化的幅度达到52.6%,比钢丝螺旋线高60%;设备阻力不大,结构简单,成本低廉,具有优势.

摘要：自然循环蒸发器工艺设计中阻力的衡算一般按试差算法进行,其中一个关键步骤即修正单位面积总循环流量,计算工作量大且精度低。采用量纲一化分析方法,将循环流量、传热温差、蒸发室压力、流体密度、流体黏度、导热系数、比热容、加热管内径、加热管管长等9个参数关联起来,探讨了用于描述自然循环过程的5个量纲一数。以水为实验介质,设计单管常压自然循环蒸发实验台,对不同传热温差下循环流量的变化进行了实验,并在实验数据的基础上,推导得到用于计算循环流量的量纲一准数关联式。结果表明:由量纲一准数关联式计算得到的π2和由实验数据计算得到的π2相对误差在3%以内。

摘要：含结晶性料液在工艺冷却器降温过程中,存在一个冷却面上快速结晶的问题,造成冷却器的冷却效率急剧下降,同时料液的流动阻力快速上升,造成能耗很高和被迫周期性的频繁停车.螺旋线的自转要求最低流速(约0.4m/s)远低于工艺设计流速(1.5m/s),能够很可靠地连续自转,清洗能力强,传热强化幅度高,阻力不高,4台工艺设备串联的总阻力0.16 MPa,只有现有工艺泵扬程32m的一半.预计工艺冷却器全部采用螺旋线技术以后,盐矿冷却器的不仅每年节电在200万度以上,而且设备产能增大50%以上.

摘要：提出了分区切换送气,双向交替内循环流动的三相流态化立式传热设备壳程在线清洗方法,并且用有机玻璃建造了由40根32×3×2000传热管组成的大型立式试验台。采用色水法对其不同深度的截面速度场进行试验观测,结果表明:一根布气管可以带动每侧的两排传热管区域的流态化清洗;清洗气体的消耗量设计算式为23.8(D2Nd2);清洗气体的压力为壳程液体静压的1.10倍。这种清洗技术不仅结构简单,设备费用几乎不增加,操作方便,清洗费用低廉,而且污垢清洗均匀性好,速度快,无污染。

摘要：塑料斜齿扭带是自动清洗扭带技术研究30多年来取得的最重要进展,突破了低流速自动清洗难关,极大地拓宽了应用范围,突破传热强化弱的难关成为高效传热强化的一种新元件。本文专题研究了这一新技术的动力学设计理论及其工程应用问题。研究中将复杂的斜齿扭带动力矩近似分解为虚拟的光滑扭带动力矩及其螺旋线液流对斜齿的冲推力矩之和,建立了动力矩理论计算式。通过对该计算式的工程应用研究,得到了有关优化设计方面诸多的重要结论。在该式指导下设计的斜齿扭带优化试验结果表明,斜齿扭带的自转动力矩和传热系数均比光滑扭带成倍提高,设备总阻力也在工程许可范围内。

摘要：立式换热器管外污垢清洗很困难.研究的双向内循环流态化清洗方法,是通过分区轮换送气形成正反方向交替的、内循环流动的三相流态化来实现的.建造了由40根Φ32 mm×3 mm×2 000 mm传热管组成的大型的有机玻璃立式试验台,采用色水法对其不同深度的截面速度场进行试验观测.结果表明:一根布气管可以两侧各带动2排传热管区域的流态化清洗;清洗气体的消耗量设计算式为Q=24.8(D2-Nd2);清洗气体的压力为管外液体静压的1.10倍.该清洗技术不仅结构简单,设备费用几乎与传统设备一样,操作方便,清洗费用低廉,而且污垢清洗均匀性好,速度快,无污染.

摘要：研究的外螺旋塑料管由自动清洗与传热强化需要的塑料外螺旋和刚性固定塑料外螺旋的塑料管组成,塑料管内可以填装液体或其它滚动体,使整体密度与管程液体相同,保持悬浮同心旋转,且利用其运动惯性提高自动清洗功效。组装在传热管内后,管程液体被导流成快速的螺旋线液流,螺旋线液流给外螺旋塑料管的反作用力使其自转清洗,且使管内的对流传热得到有效强化。通过理论计算研究,得到了外螺旋塑料管动力矩计算式,按此得到结构设计的基本原则。试验结果表明:自转动力矩比扭带增大141%,能够在0.4m/s以上的流速下实现自动清洗防垢;传热系数比光滑扭带平均提高50%左右;设备的流体阻力不大,在工程容许范围内。