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1、第32卷 第4期 石 油 化 工 设 备Vol132No142003年7月PETRO2CHEMICALEQUIPMENTJuly2003文章编号:100027466(2003)0420015205厚壁波纹管换热器传热与阻力性能研究郭宏新,刘 巍,邓方义(洛阳石油化工工程公司,河南洛阳 471003)摘要:论述了波纹管弓形板换热器、波纹管折流杆换热器和双壳程波纹管折流杆换热器的传热与阻力性能研究和工业应用结果,介绍了主要的管内外传热与阻力计算关联式和误差范围。关 键 词:换热器;传热;阻力;性能;研究中图分类号:TQ0511501文献标识码:AStudyonheattransf
2、erandpressuredropperformanceofcorrugatedtubeheatexchangerGUOHong2xin,LIUWei,DENGFang2yi(LuoyangPetro2chemicalEngineeringCorporation,Luoyang471003,China)Abstract:Heattransferandpressuredropperformancestudyoncorrugatedtubeexchangerandtheresultofitsindustrialappli2cationarepresented,includings
3、inglebaffleexchanger,rod2baffleexchangerandrod2baffledouble2shellexchanger.Theproposedmodelanditserrorsofheattransfercoefficientandpressuredropcoefficientoftube2sidesandshell2sidearealsodelivered.Keywords:heatexchanger;heattransfer;pressuredrop;performance;study1985年以来,国内有关研究单位先后研究开发产的要求。了折
4、流杆换热器、折流杆冷凝器、双弓板换热器、三1 传热和流动阻力性能实验条件弓板换热器、T形管重沸器、内插物管换热器、螺旋(1)管程传热和流动阻力性能实验 实验采用扁管换热器以及内螺旋管换热器等高效传热设备,波纹管折流杆换热器,波纹管管型见图1。壳程介在节能改造中大幅度降低了设备投资,为企业带来质为饱和水蒸气,管程介质为混合油,管束材质为[1]了可观的效益。但以上研究成果多属单面强化措20钢。试件的结构参数见表1。施,1998年,国内轧制成功了本文所述的以普通碳钢和不锈钢换热管(壁厚大于210mm)为原管材的双面强化传热波纹管。我们采用波纹管设计了3种类型的换热器,作为热工性能研
5、究的设备。为测定波纹管用于油品工图1 波纹管管型简图质的传热及流动阻力性能,在兰州石油机械研究所(2)壳程传热和流动阻力性能实验 实验段采国家石油钻采炼化设备质量监督监测中心的换热器用管壳式换热器,壳程介质为混合油,管程介质为饱实验台上进行了专门的实验研究。结果证明,所抽和水蒸气,管束材质为20钢。实验用的3台换热器样检查的波纹管样品最高试验压力达到64MPa,保结构参数见表1。压期间无泄漏,无宏观永久变形发生。波纹管拉力(3)波纹管弓形板换热器对流换热性能测试 压扁试验的抗压强度为:ª19mm达520～523MPa,用波纹管弓形板换热器进行管内外皆为对流换热的ª25mm达4
6、97～503MPa。因此,加工这2种直径的测试,以考察整体设备的性能。实验中管程走热流厚壁碳钢和不锈钢波纹管,可满足石油化工企业生混合油,壳程走冷流循环水。 收稿日期:2003203222作者简介:郭宏新(19622),男(汉族),河南新乡人,高级工程师,硕士,1984年毕业于大连理工大学化学工程专业,一直从事化工过程系统工程和传热设备研究及软件开发工作。·16· 石 油 化 工 设 备 2003年 第32卷表1 波纹管换热器壳程实验试件的结构参数壳径壁厚管长管子尺寸折流板圈间距管嘴内径实验设备类型管数/mm/mm/mm/mm×mm(圈)数/
7、mm/mm波纹管折流杆2006150025×21521715080波纹管弓型板2006150025×21522715080波纹管折流杆双壳程2506150019×2154414150802 实验热平衡及误差为冷流侧测量的热负荷,Qh为热流侧测量的热负热平衡误差ε=(Qc/Qh-1)×100%,其中,Qc荷。全部实验结果的热平衡误差分布见表2。表2 实验结果的热平衡误差数据ε≤±15%ε≤±10%ε≤±5%编号实 验 工 况组数组数百分数组数百分数组数百分数1壳程水蒸气,管内油(折流杆)242410010
