纵横交错管传热和流阻性能研究.pdfVIP

第 4l卷 第 2期 石 油 化 工 设 备 V01．4l NO．2 2012年 3月 PETR0一CHEMICAL EQUIPMENT M ar．2O12 文章编号 ：1000—7466(2012)020008—05 纵横交错管传热及流阻性能研究 陈惠民，高 磊 ，张莹莹，金晓明，谢庄元 (辽宁石油化工大学 ，辽宁 抚顺 113001) 摘要：以水为工质 ，对纵横交错管和 圆管在不 同流速下的传热性能和压降进行模拟 ，获得 了湍流状 态下二者管内温度场和速度场的分布。通过对两种管型性能的比较研究，发现随着Re的增大，交 错管管内传热系数比光管平均提高 29．68％，压降也明显增大。 关键词 ：热交换器；交错扁管；传热系数；压降 中图分类号 ：TQ051．501 文献标志码：A Studyon HeatTransferandFlow Friction PropertiesinCrisscrossofFlatTube CHEN Huim‘in，GAO Lei，ZHANG Ying-ying，JIN Xiao-ming，XIE Zhuang-yuan (LiaoningShihuaUniversity，Fushun 113001，China) Abstract：SomeAnsyssimulationsoncrisscrossofflattubeandcirculartubeusingwateras workingfluidweredone．Thepurposewastostudytheirheattransferperformanceandpressure drop．Andtheirtemperatureandvelocityfieldwereobtained．Theresultshowedthattheheat transfercoefficienthadbeen improved29．68 with theincreasedofRe．Butthepressuredrop hadbeen increasedapparently． Keywords：heatexchanger；crisscrossofflattube；heattransfercoefficient；pressuredrop 热交换器是一种广泛应用于石油化工行业的冷 减轻 了热交换器 的质量。文 中以水为介质，对双壳 换设备 。随着强化传 热技术 的进步 ，热交换器在节 程无折流板交错管热交换器单管 的传热和阻力特性 能方面带来了显著 的经济效益。通过对 56万 台热 进行模拟分析 ，并与光管性能进行了比较 。 交换器 的调查发现 ，其热效率若提高 5 ，每年多回 1 纵横交错管结构 收的热量折合标准煤可达 3000万 tl1]。研究表明， 改变换热管的外形结构 ，用扭曲管 、扁管等强化管代 纵横交错管是利用特制的冷压模具机将普通光 替普通光管 ，是提高换热效率的有效手段l2]。 管某些区域沿特定方向压扁而制成的。在一个长度 某公司在加工俄罗斯进 口原油 (简称俄油)节能 周期 (周期长度为 300mm)内，先将一段压扁，保持 减排措施完善项 目实施时 ，首先对直径 800mm 的 一 定长度的圆管后再将下一段 (与第一段压扁长度 u形管式热交换器用纵横交错管代替传统光管，并 相同)沿垂直方 向压扁 。压扁截面为近似椭圆形，纵 采用无折流板双壳程结构对传统 的u形管式热交 横交错管形状见图 1。 换器加以改进 ，该 U形管式热交换器 的其它部件均 按照 GB I51一l999《管壳式 换热器 》以及 JB／T