




国内外己有的研究,对于管壳式换热器内漏问题的数值模拟研究相对较少。通过对换热器工况进行模拟计算,分析了泄漏情况下换热器温度参数的变化情况,在此基础上提出了通过分析换热器管程和壳程温度变化来判断换热器泄漏及泄漏程度的方法。四种针对换热器焊缝泄漏的检漏技术,分别为:碳黑一煤油渗透法、荧光检验法、着色探伤法、石灰一煤油渗透法,相比较而言,碳黑一煤油渗透法比传统的检漏方法具有简便、快捷、费用低等优点,对贯穿性缺陷的焊缝检查速度快,效果好。系统中的热媒/水换热器容易出现水质不合格、操作不当而引起管道水击、水流速度过低以及垢下腐蚀等并终导致泄漏。并针对各导致泄漏的原因给出了相应的解决措施。
西安交通大学采用逐步放开流路的方法,应用空气一水两相混合物研究了泄漏与旁路对壳侧流型及流型转变特性的影响。分析了换热器内部不同介质泄漏的判断方法,并提出了针对换热器不同泄漏介质的性质来确定检漏方法。国内外己有的研究,对于管壳式换热器内漏问题的数值模拟研究相对较少。
基于进出口动态参数的管壳式换热器内部故障诊断预测研究。
(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;
(2)基于***某大队管壳式换热器运行过程中的进出口动态参数,分析换热器内部运行状况,利用管壳式换热器结垢和泄漏的理论预测模型进吝分析,给出预测模型应用误差。 油田原稳站油一油管壳式换热器内部结构复杂,结构尺寸大,采用数值模拟研究时,对计算机配置要求较高,采用CFD前处理软件很难对现场实际模型进行网格划分,为便于研究分析,本课题在研究的过程中,对现场实际换热器进行模型简化处理。
本文主要研究管壁污垢对管壳式换热器流动传热性能的影响规律。考虑管壁污垢传热的影响,将污垢当量到管壳式换热器的换热管壁,建立管壳式换热器的三维流动传热模型。在此基础上,建立了管壳式换热器内两相流(油一砂)数学模型一混合模型,包括质量守恒方程、混合模型的动量方程、第二相的体积分数方程、相对(滑流)速度和漂移速度方程,采用有限体积法离散模型,使用稳态、隐式、分离式求***,基于交错网格的SIMPLE算法解决速度压力藕合问题,研究中砂对换热器壳程流场的影响,并分析结垢厚度对管壳式换热器管程、壳程出口温度和传热系数等参数的影响。
随着结塘厚度的增加,换热器管程出口温度升高,壳程出口温度降低。由于换热面污据的存在,增大了换热面的导热热阻,减小了其导热系数,使管壳程的传热系数降低,从而影响了换热器的换热性能。***终导致换热管程出口温度升高,壳程出口温度降低。采用换热器的传热系数作为换热器换热效果的评价标准,以此来对比各组结坂工况的换热器传热性能。随着污振厚度的增加,换热器的传热系数降低,这是由于污塘的存在,导致了换热面的导热热阻增加,导热系数减小,导致的换热器传热系数降低,换热效率减小。这说明:随着换热面结塘厚度旳增加,换热器的传热性能降低。且随着结拒厚度的增加,换热器传热性能的这种降低趋势越发平缓。