采用的模型為大慶油田分公司原穩(wěn)站生產(chǎn)用油一油管殼式換熱器,,內(nèi)部流通介質(zhì)為,內(nèi)部含有細(xì)沙等雜質(zhì),,這些雜質(zhì)也是導(dǎo)致?lián)Q熱器內(nèi)部結(jié)垢的主要因素,。對(duì)于管殼式換熱器,,換熱管直徑相對(duì)很小,數(shù)量眾多,,殼管式冷凝器,,容易發(fā)生堵塞和結(jié)垢,而且對(duì)換熱管的清洗和更換十分困難,,管殼式換熱器管程內(nèi)部的流通介質(zhì)為比較清潔的流體,。綜合油一油管殼式換熱器此特點(diǎn),本課題著重研究換熱器殼程側(cè)的結(jié)垢,。
根據(jù)大慶油田分公司原穩(wěn)站油一油管殼式換熱器實(shí)體結(jié)構(gòu)尺寸,,該換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)---復(fù)雜,折流板,、換熱管數(shù)量眾多,,換熱管直徑0.032m,殼程直徑1.4m,,換熱器長(zhǎng)度為1 om,。換熱器體積---,,換熱管直徑與換熱器長(zhǎng)度的比值小,利用cfd前處理軟件對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格處理困難,,網(wǎng)格數(shù)量太多,,對(duì)計(jì)算機(jī)配置的要求非常高。
基于進(jìn)出口動(dòng)態(tài)參數(shù)的管殼式換熱器內(nèi)部故障診斷預(yù)測(cè)研究,。
(1)基于進(jìn)出口動(dòng)態(tài)參數(shù),,建立管殼式換熱器結(jié)垢厚度和泄漏量的理論評(píng)價(jià)模型,冷凝器,,給出評(píng)價(jià)模型的求解方式;
(2)基于分公司某大隊(duì)管殼式換熱器運(yùn)行過程中的進(jìn)出口動(dòng)態(tài)參數(shù),,分析換熱器內(nèi)部運(yùn)行狀況,利用管殼式換熱器結(jié)垢和泄漏的理論預(yù)測(cè)模型進(jìn)吝分析,,給出預(yù)測(cè)模型應(yīng)用誤差,。 油田原穩(wěn)站油一油管殼式換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,結(jié)構(gòu)尺寸大,,采用數(shù)值模擬研究時(shí),,對(duì)計(jì)算機(jī)配置要求較高,采用cfd前處理軟件很難對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,,為便于研究分析,,本課題在研究的過程中,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際換熱器進(jìn)行模型簡(jiǎn)化處理,。
本文主要研究管壁污垢對(duì)管殼式換熱器流動(dòng)傳熱性能的影響規(guī)律,。考慮管壁污垢?jìng)鳠岬挠绊�,,將污垢�?dāng)量到管殼式換熱器的換熱管壁,,冷凝器生產(chǎn)廠家,建立管殼式換熱器的三維流動(dòng)傳熱模型,。在此基礎(chǔ)上,,建立了管殼式換熱器內(nèi)兩相流(油一砂)數(shù)學(xué)模型一混合模型,包括守恒方程,、混合模型的動(dòng)量方程,、第二相的體積分?jǐn)?shù)方程、相對(duì)(滑流)速度和漂移速度方程,,采用有限體積法離散模型,,使用穩(wěn)態(tài)、隱式,、分離式求解器,,回流冷凝器,基于交錯(cuò)網(wǎng)格的---算法解決速度壓力藕合問題,研究中砂對(duì)換熱器殼程流場(chǎng)的影響,,并分析結(jié)垢厚度對(duì)管殼式換熱器管程,、殼程出口溫度和傳熱系數(shù)等參數(shù)的影響。
濰坊譽(yù)金機(jī)械對(duì)原穩(wěn)站---山管殼式換熱器實(shí)體模型進(jìn)行簡(jiǎn)化建模,,同時(shí)---課題研究的準(zhǔn)確性和經(jīng)濟(jì)性,。
(1)建模時(shí)保留了折流板,考慮折流板對(duì)殼程流體流動(dòng)和傳熱的影響,。
(2)對(duì)于傳熱管壁和折流板的處理采用了fluen丁中的薄壁模型,,在后續(xù)的邊界條件設(shè)置時(shí)可以設(shè)定一個(gè)給定的壁厚,這樣減少了網(wǎng)格數(shù)量,。
(3)管束的_l幾封頭和下封頭沒有參與整個(gè)換熱器的傳熱和流動(dòng),,不影響數(shù)值計(jì)算的結(jié)果,因此在建模時(shí)將上封頭和下封頭進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,。 在對(duì)換熱器結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模時(shí),,考慮換熱器入日和出口部分對(duì)于一換熱器殼程整體流動(dòng)特性的影響。由于單弓形折流板管殼式換熱器是復(fù)雜幾何體,,網(wǎng)格劃分需要采用分塊劃分的方法,,將整個(gè)模型劃分成入口段、出口段和殼程三部分,,進(jìn)行網(wǎng)格劃分,。網(wǎng)格為非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,,采用劃分的四面體和金字塔網(wǎng)格,。
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