不同埋管形式能量桩换热性能与承载性能的对比研究

目前对能量桩热-力学特性的研究大多数针对U形埋管桩基,对螺旋形埋管能量桩的研究多集中在换热性能方面。为探究不同埋管形式导致的能量桩热-力学效应的差异,首先建立了并联双螺旋形、双螺旋形及W形埋管能量桩的三维数值仿真模型,以数值仿真软件COMSOL Multiphysics对现场试验的仿真复现验证了模型的可靠性。之后,对3种埋管形式能量桩吸放热过程中的热、力学行为进行了模拟,分析了其换热性能(出口水温、单位管长换热量)、桩心温度变化及附加温度荷载、轴力及桩身位移等。结果表明:双螺旋形埋管换热效果较好,有利于提高热泵系统性能;W形埋管能量桩桩体温度、附加温度荷载较其他两种大。     

基于实测的桩基埋管换热性能和温变沉降特征分析

通过对江苏某实际工程传统钻孔单U和并联双U埋管、桩基并联双U及并联双螺旋埋管换热器进、出口水温、流速的实测,以单位井深换热量为性能指标,结合经济性指标E,对比分析了4埋管换热器换热性能和经济性的差别。分析了桩基埋管换热器运行过程中冷、热堆积对其换热性能的影响。进一步对桩基埋管换热器进行了温度-荷载联合测试,模拟冬、夏两季能源桩承载运行的取、放热工况,获得了能量桩的桩身温度分布和桩顶动态沉降曲线,分析了桩顶换热过程中因热胀冷缩而产生位移的规律性,指出桩顶沉降累积量过大会导致桩基失稳,这一点在能量桩的设计阶段应注意加以考虑。     

换热器胀管缺陷分析

进入20世纪90年代以来,随着化工装置大型化的要求,最大的换热器管板直径已超过6m。换热面积也超过10000m^2,对一些低温低压的设备,为避免管板与管子相焊引起的变形,仍采用胀接结构,本文对换热器胀管过程发生的一些质量问题进行了分析。     

基于监测数据的土壤源热泵系统设计优化分析

针对建筑中地源热泵系统实际地下换热过程复杂、设计困难等问题,以苏州地区某浅埋式地源热泵系统为研究对象,运用TRNSYS软件搭建地源热泵仿真模型,对一定条件下埋管内冷却水流速与地源热泵系统性能的耦合关系进行了模拟分析。仿真结果表明相同蓄热体积下埋管深度对系统性能影响较小。增大冷却水流速有利于土壤温度恢复,但系统耗电量增加。该浅埋式地源热泵系统冷却水流速1~2 m/s均在合理范围内,且埋管深度越大,最佳设计流速越小。     

高位钻孔与采空区埋管瓦斯抽放技术对比研究

为了采取合理的瓦斯抽采技术,实现矿井安全高效开采,对朱集煤矿13—1煤层实行高位钻孔以及上隅角采空区埋管作为抽采瓦斯实验方案。通过对现场工程实践以及实测数据进行对比分析,得出了实验结果。结果表明：应用高位钻孔瓦斯抽采技术的抽采效果十分明显,且工程施工费用较低,易于生产管理,该抽采技术适用于朱集煤矿采空区瓦斯抽放。     

管——板脉冲钨极氩弧焊在换热器焊接头中的应用

换热管与管板的连接质量，一直是换热器生产中一个重要的问题。介绍了EWA306型全位置管板脉冲钨极氩弧焊在这方面的应用     

真空热水锅炉换热管的传热分析与设计计算

正对于真空热水锅炉的换热管内水而言,需经历三个阶段来获得热量:1)管外侧水蒸汽与换热管外壁的凝结换热;2)换热管外壁与内壁导热;3)换热管内壁管内水的对流换热。在真空热水锅炉的设计中,第一阶段和第三阶段的传热系数计算经常凭经验进行估算,难以较好地控制材料用量与成本。本文主要研究了真空热水锅炉的换热管内水与管外侧水蒸汽换热过程进行分析计算,并计算分析了管径和管内水流速度对紫铜管和SUS304钢管总换热效果影响,可较好地指导真空热水锅炉的换热管设计。     

换热器换热管开裂原因分析及对策

针对一台中压换热器换热管在同一部位两次产生多根环向开裂现象,本文通过以下三个方面进行裂纹产生的原因分析:第一是胀管产生的换热管轴向应力计算;第二是工艺过程中热量交换引起的物理腐蚀;第三是工艺介质与换热器的材料及拉应力状态三种条件匹配而产生的不锈钢应力腐蚀,从而认为此现象是由特殊工况同作用时产生的组合腐蚀造成的。同时提出了从胀接的工艺次序、管程介质硫含量的控制、选用其他的换热管材料、换热器结构的改变等四个方面消除开裂的途径,可供同行在类似设备设计和制造时借鉴。     

埋管型流化床锅炉设计

锅炉容量对炉型选择的影响 流化床燃烧技术是60年代中期才开始在锅炉上应用的，由于它具有一系列突出优点，在世界范围内的发展极为迅速。从中小容量流化床锅炉目前的发展状况来看，按照有无埋管主要可分为两大类型，第一类是床内设置埋管的低携带率的循环流化床锅炉(以下简称埋管炉)，第二类是床内不设埋管的中高携带率的循环流化床锅炉(以下简称非埋管炉)。那么从锅炉容量的角度来看，如何选择这两种炉型呢?     

采空区不同瓦斯抽采方法与自燃合理平衡的数值模拟

为了研究和解决西铭矿在生产中由于瓦斯抽采方法的不同可能引起采空区自燃以及瓦斯爆炸等重大安全隐患问题,构建了高位巷、埋管和高低位钻孔瓦斯抽采方法下的非均质多孔介质三维模型。利用非线性渗流定律、通用控制方程和自定义的函数进行解算,结果表明:高位巷、高低位钻孔抽采流量与抽采氧气浓度近似呈正比函数关系,埋管抽采流量与氧化带宽度呈指数函数关系;高位巷、高低位钻孔随着抽采流量的增加抽采效率反而降低,抽采总量增加,埋管抽采位置在距工作面35m处、抽采流量为20m3/min能很好解决上隅角瓦斯超限问题。根据模拟结论:采用立体联合瓦斯抽采方法既能满足抽采要求又能有效控制采空区自燃现象。     

基于面积法优化缓倾斜煤层揭煤钻孔布置方式

为解决缓倾斜煤层石门揭煤过程中钻孔施工工程量大、抽采周期长、抽采效果不佳等问题,在对比分析前人提出的钻孔优化理念基础上,提出面积法优化缓倾斜煤层揭煤钻孔布置方式,并利用层次分析法,分别从安全可靠性、施工工程量、钻孔均匀性、工程投资、建设工期等5个指标对3种方案进行考察,优选出最佳揭煤实施方案.同时,通过COMSOL软件...     

埋地热油管道泄漏裂纹开裂的应力研究

研究了导致埋地热油管道泄漏裂纹开裂的应力机制,采用有限元方法对埋地热油管道进行模拟计算,求得热-结构耦合作用下管道整体当量应力变化云图,并得出管道弯管处应力高于直管段应力的结论;继而采用电阻应变测试法对埋地热油管道的弯管处进行实时应力测定,并绘制了各测点的轴向和周向应力变化曲线,通过各测点应力比较得出弯管内侧有两点应力波动幅值偏大,弯管外侧4号测点处轴向应力超过管材的屈服点。结果表明:在结构-热应力耦合作用下,埋地热油管道在弯管外侧轴向应力最大,易有I型裂纹萌生并扩展,在弯管内侧易有疲劳裂纹萌生并扩展。     

压力管道安装过程中对直埋管的安全质量控制

目前压力管道布管工艺设计中，直埋管较多。在实际的压力管道安装过程中，设计、安装、监理等单位，对直埋管的质量控制时有疏忽。主要体现在以下几个方面：     

换热器换热管氯离子应力腐蚀开裂事故案例分析

项目投产运行后大约一年时间,水煤气废热锅炉、低压锅炉给水加热器、低压废热锅炉的换热管先后数次开裂泄漏。在事故现场勘查的基础上,对换热管进行了涡流探伤、渗透检测、化学成分分析、力学性能试验、金相组织分析、扫描电镜分析、能谱分析,得出事故产生原因:当环境、应力、材料的共同作用时,满足了氯离子应力腐蚀开裂需要的条件,开始产生大量自外表面向内扩展的裂纹,最终造成换热器换热管氯离子应力腐蚀开裂事故。     

U型管换热器试压问题一例

U型管换热器部分产品管板与换热管采用胀接方法连接,由于管程、壳程工作压力的不同,试压工艺存在一些问题．本文就制造监检过程中发现的试压时擅自提高试验压力的做法提出一些看法．     

列管式光气反应器换热管检测研究

分析列管式光气反应器换热管的主要失效模式,确定涡流检测方法为最适合的检测手段,本文研究如何提高换热管涡流检测精度,并对3台在用列管式光气反应器换热管开展涡流检测和内窥镜检测,提高了换热管检测精度,检测结果验证了理论分析的正确性。     

地热高温井钻探施工安全防护

我省属于地热丰富的省份。随着经济建设不断发展，人民生活水平不断提高，地热被广泛地开发利用，应用于农业、工业、卫生和人民生活，地热正日益发挥它的作用，为人民造福。地热水是地下岩层裂隙中含有热水汽体，要开展利用它，就要施工成井进行钻探。正常情况下，地表覆盖粘土和岩层形成良好隔层隔水盖层，地下水处于相对平衡状态，当施工钻井时，钻孔打穿隔盖层，造成人为通道，地下水平衡受到破坏，裂隙热水蒸汽就进入压力小钻孔内，蒸汽体积急聚变大并产生压力，就随压力小钻孔上升，形成井喷。地热蒸汽水一般40--60℃，高时可达100-12…     

超深井径向钻孔钛合金管转向阻力计算及安全评估

为了解决塔河油田6000 m及以上深井径向钻孔作业时管柱强度低、无法很好地传递钻压等问题,提出利用修井机和油管、钛合金管进行径向钻孔工艺,并通过数值模拟的方法优选有矫直段的单向弯曲转向轨道,研究轨道转向半径、钛合金管外径及壁厚、轨道与管柱间隙对钻进能力的影响,其次,通过正交试验方法,对上述参数进行敏感度分析并进行参数优...     

太阳能-桩储热技术经济性分析

太阳能-桩储热技术是利用太阳能辐射和混凝土桩内埋设换热管储热,可以减少土壤源换热管打井的工作量及灌浆回填等工序.通过对太阳能-桩储热技术的经济性分析,得出该技术造价相对于土壤源热泵系统可以节省25％左右的打井费用,经济效益巨大,是高效开发与利用太阳能和地下热能的一种新方法.     

基于COMSOL的采空区埋管抽采参数优化数值研究

针对回采工作面上隅角瓦斯浓度超限问题,提出了回采工作面采空区埋管抽采的方法。以保德煤矿81307工作面为研究对象,运用数值模拟软件COMSOL模拟采空区无抽采和不同抽采参数条件下工作面内瓦斯分布规律,研究埋管抽采参数对上隅角瓦斯浓度的影响规律,确定最佳的采空区埋管抽采参数。同时进行现场抽采参数优化试验,对瓦斯浓度进行监测,研究结果表明:合适的布置间距、抽采负压和抽采流量能够有效解决上隅角瓦斯超限问题,试验期间内,上隅角瓦斯体积分数最大为0.74%,进风流中瓦斯体积分数最大为0.2%,工作面风流中瓦斯体积分数最大为0.45%,回风流中瓦斯体积分数最大为0.5%,均没有超过安全标准。