大型折流杆式换热器的设计开发

发布时间：2023-05-05 19:59

　　折流杆换热器是为了解决大流量换热器占地面积太大、振动引起换热管损坏问题进而研发的一种全新型换热器,首次在美国获得应用,随后大量应用于化工、电力行业。在最近几年里,广泛应用于我国火电、核电以及临海化工企业领域的海水、闭式水的换热。本课题针对原有折流杆换热器正方形布管现有不足,管束入口振动以及折流杆条结构不合理的问题,解决因进口流体横向冲击换热管引起振动,与折流杆强烈磨损造成换热管破裂,对大型折流杆换热器进行改进并在此研究基础上进行实际应用化实验验证,形成更优于现存折流杆换热器结构的设计理念,应用于实际工业领域运行。对折流杆换热器管束换热管布管方式进行设计改进,在换热面积不变的情况下,可使换热器直径变小,获取更大的经济性;对折流环中的折流杆进行设计改进,用扁钢条代替圆钢,使换热管与折流杆的接触方式由点接触变更为线接触,减少了折流杆对换热管的硬磨损,同时增加折流杆的挠度,对整个管束的振动起到非常好的缓冲作用;对折流杆换热器防冲挡板进行改进设计、计算,用导流筒来代替传统的防冲挡板,使折流杆换热器避免因横向流冲刷带来剧烈振动,导致换热管破损。通过CFD(计算流体力学)的方法对折流杆换热器进行数值...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 折流杆换热器布管方式研究现状
        1.2.2 折流栅支撑杆形式研究现状
        1.2.3 防冲刷结构研究现状
    1.3 折流杆换热器设计亟待解决的问题
    1.4 主要研究内容
第2章 折流杆换热器结构改进
    2.1 折流杆换热器布管方式设计
    2.2 折流杆换热器折流栅支撑设计
    2.3 导流筒设计
        2.3.1 导流筒设计计算
        2.3.2 导流筒减振校核
第3章 折流杆换热器流场数值模拟验证
    3.1 数值模型
        3.1.1 控制方程
        3.1.2 湍流模型
        3.1.3 传热膜系数的计算方法
    3.2 周期性模型单元分析及模型设定
        3.2.1 实体模型
        3.2.2 分段实体模型
        3.2.3 周期性全截面模型
        3.2.4 周期性单元流道模型
    3.3 几何建模及求解参数设置
        3.3.1 几何建模
        3.3.2 边界条件设置
        3.3.3 网格划分
        3.3.4 后处理及模拟结果分析
    3.4 结果分析
    3.5 小结
第4章 现场运行实效分析
    4.1 组建实验平台
    4.2 设备选型
    4.3 闭式循环冷却水热交换器及实验平台的装配
        4.3.1 闭式循环冷却水热交换器的装配
        4.3.2 实验平台的装配
    4.4 现场实验
    4.5 实验结果比较
        4.5.1 数据采集
        4.5.2 实验结果分析
    4.6 小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
符号说明
参考文献
致谢



本文编号：3808316