无论出现哪种新型换热器故障,都会降低换热器的换热效率,影响系统的正常运行。近年来,粗加工装置换热器内漏、结塘堵塞问题越来越突出,尤其换热器,已严重影响装置的平稳运行。目前,原稳站管壳式换热器运行效果多人为经验判断,不能及时准确地对运行效果、存在问题进行诊断。因此,换热器在线检测技术开发与应用是提高粗加工装置运行安全性的手段之一。本课题通过研究油田用管壳式换热器内部结塘及泄漏问题,建立换热器运行传热与流动数学模型,分析换热器管壁结拒及泄漏对换热器换热流动特性的影响,并根据现场运行参数,对换热器的换热性能指标进行算例分析,从而对换热器设备检修与维护提供参考,同时可为油田用管壳式换热器的改造与设计提供借鉴思想。
用TS模型和多模型组合预测冷凝器污垢。以实验装置中的3处壁温、污管的出入口温度、污管中流体的流速和污管热阻为输入,建立基于径向基***网络的污垢预测模型,对筛选出的160组数据进行预测,与BP网络相比,该网络预测污垢热阻的收敛速度和精度都优于BP网络。早在上世纪六十年代就有学者首先提出污垢热阻随时间的变化是沉积率与剥蚀率之差这一结垢模型,将污垢热阻随时间的变化关系归纳为线性污垢模型、幂律污垢模型、降律污垢模型、渐近污垢增长模型,而且己有基于上述方法制成的仪器仪表,对污垢清洗具有重要的指导作用。但是,管壳式换热器结垢对其内部流动换热性能影响的研究相对较少。
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。
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