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。     

沉降膜换热器效能实验及其污水余热回收系统研究

为研究污水余热回收复合能源系统,设计搭建了沉降膜换热器污水热能回收实验台进行换热器效能测试。通过测得不同运行工况下换热器进出口流体温度等参数,计算换热器效能与流量配比关系函数并建立数学模型,为提高换热器效能以及为污水余热回收能量工程应用与推广奠定技术基础。     

人工冻结法调控多年冻土区桩基础地温场的效果分析*

为了解决青藏铁路运营过程中,由于多年冻土地基的升温退化,部分多年冻土区桥梁桩基础承载性能下降,产生有害沉降变形,进而造成桥梁上部结构移位破坏,甚至部分桥梁桩基础在短时间内产生较大的沉降变形这一严重问题。基于当前多年冻土区桥梁桩基础沉降病害快速抢修技术空缺,提出人工冻结技术处置多年冻土区桥梁桩基础沉降病害的新设想,利用数值软件建立冻结管-桩基础三维模型分析该技术的可行性与调控效果,分析冻结参数、场地冻土条件等对冻结效果的影响。研究结果表明:人工冻结法可以快速降低桩周多年冻土温度;同时,冻结96 h可以对桩基地温场起到较好的冷却效果;冻结管至桩的距离对冻结效果的影响最为显著,冻土的含冰量越大,则降温速率越慢。     

盾构切削桩引起的桩基承载特性变化及可行性研究*

为分析兰州地铁盾构隧道穿越既有桥梁工程方案的可行性,采用有限元数值模拟,研究盾构施工切削桩引起的桩基承载特性变化,分析盾构切削桩基前后桩体轴力、侧摩阻力和弯矩变化,探讨地表及桩基的位移变化。结果表明:直接切削桩将导致桩顶荷载重分布,隧道两侧1,4号桩桩顶荷载增大且增大19.3%~26.7%,而切断桩荷载减小且减小25.5%~29.2%;桩土相对位移随着盾构掘进而增大,促使基桩侧摩阻力的发挥整体呈增强趋势;各基桩弯矩均增大,致使桩基在桩顶以下4 m及隧道中心平面附近存在2个不利截面,各基桩最大弯矩增大2.0~5.2倍;直接切削桩将导致地表、基桩沉降激增,从而导致水平位移增大,致使承台由初始受力状态时的整体沉降变为挠曲变形为主,最大相对沉降达到5.01 mm,超过控制限值。可见,直接切削桩对既有桥梁桩基的承载特性影响显著,此方案不可行,应在盾构施工前采取加固措施。该研究结果可为类似工程提供参考。     

加氢精制换热器Ω环与管板焊缝开裂的讨论

Ω环焊接密封是高温高压苛刻工况U形管式换热器中管箱与壳体法兰接头的一种常用特殊结构,但在使用中Ω环泄漏却时有发生。对一台加氢U形管式换热器Ω环与管板焊缝上部两次开裂,从材料的耐蚀性、工况的腐蚀性以及焊接的可靠性等方面进行了分析讨论,发现由于换热器设计时没有考虑铵盐结晶及注水溶解,引起了使用中诸如管箱隔板焊缝开裂、U形管束换热管铵盐垢下腐蚀泄漏、直至Ω环与管板焊缝开裂。建议在完善工艺与检修过程防腐控制的同时,管束选用321,完善Ω环与管板的焊接条件,并增加管箱底部支撑。     

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.     

新建铁路路基斜交超浅埋地铁的变形监控与安全评估

为评估深厚软土地区临近超浅埋地铁施工对盾构的扰动,结合斜交超浅埋地铁的某客运专线桩板结构路基工程,基于"第三方监测"的工程安全监控模式进行施工及试运营期间的安全评估,并研究了各阶段的变形规律及安全敏感因素。研究结果表明:地铁水平位移只出现于桩基施工阶段;沉降变形与收敛变形则贯穿于整个施工与运营阶段,变形值呈"增大—减小—稳定"的趋势;地铁变形中沉降影响最大,收敛变形次之,水平位移最小,且变形极值均小于安全限值,说明地铁结构是安全的;桩板结构有效控制了后续沉降的发生,大大降低了新建客运专线与既有地铁的相互影响。     

基于Visual C++数值分析优化设计肋片管换热器的研究

利用Visual C++编程对正三角形排列换热管的环肋换热问题进行了数值分析.对相同结构的环肋换热器,分析烟气温度、烟气流速、进口水温和水流速度4个参数对换热量和热阻因子的影响.结果表明,烟气的温度低、流速大,进水温度低、流速大对传热不可逆损失较小;当烟气温度高、流速大,进水温度低、流速大时,换热量较大.     

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．     

换热器管束泄漏原因分析

某换热器在运行中频繁泄漏,平均每1~2年就需维修或更换。本文结合换热器的结构和工况,对换热管及其腐蚀产物进行了分析讨论,找出了管束泄漏的原因。结果表明:由于工艺参数设计不当,部分换热管管段具备了露点腐蚀的条件,导致介质中的H2S和Cl溶于液态水并在换热管内壁凝聚,进而产生点腐蚀和应力腐蚀开裂而泄漏。     

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。     

不同围岩和埋深条件下高地温隧道围岩稳定性影响研究*

为了研究围岩等级及埋深对高地温隧道围岩稳定性的影响,以红河州建（个）元高速公路尼格隧道为工程背景,采用现场测试、正交试验及数值模拟相结合的方法,探讨围岩等级、埋深及温度对隧道围岩稳定的敏感性。研究结果表明:隧道拱顶沉降量随围岩等级及埋深的升高而增加,而隧道拱顶沉降量随围岩温度的增加呈先减小后增加的趋势,影响隧道拱顶沉降因素主次顺序为围岩等级、埋深及温度。将数值模拟与现场监测结果对比分析,验证数值模拟的可靠性及准确性。研究结果可为类似高地温隧道设计和施工提供参考。     

远场涡流和内窥镜检测技术在换热器管束中的应用

针对某炼油厂目前换热器管束泄漏事故频发的现状,研究了基于远场涡流和内窥镜的无损检测技术在碳钢换热器管束检测中的应用,并提出了通过远场涡流和内窥镜检测技术对换热管柬堵管原则进行完整性评价的方法,实现换热管束堵管的针对性、可靠性和合理性。本文所提出的各项技术的综合应用,可以最大程度地找出在用换热器已经泄漏和尚未泄漏但损伤超过临界尺寸的换热管柬,并根据切实、可靠和有针对性的堵管原则进行堵管处理,可以有效减少运行周期内换热管束的泄漏次数,对石化企业安全生产和经济效益的提高有重要影响。     

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。     

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。     

多层套管式换热器的传热过程分析计算

在传统套管式换热器的基础上,为了增加换热面积、扩大流量和强化传热,提出一种新型结构的多层套管式换热器,且对其结构、原理和特点进行概述;其次对这种换热器的传热过程进行分析简化,建立物理模型,确定传热过程的关系式;结合工程实际应用,选择冷热流体、结构参数和运行工况进行液-液和气-液换热计算,确定换热器的基本结构和应用场合。最后通过正交试验的方法,对套管表面加装直肋和螺旋翅片进一步结构优化,得到最佳的翅片的厚度、高度和间距,同时比较了在最优结构参数下换热器与传统管壳式换热器的传热特性,可供工程应用提供参考。     

不同倾斜埋管方式下地热换热器温度场模拟分析

地热换热管采用倾斜钻孔埋管是一种有效开发利用地下热能的新方法。这种方法可以增强单位面积埋管的换热强度,同时可以减少钻孔所占的地面面积。建立了倾斜钻孔换热管模型,使用Fluent计算软件模拟了3个不同倾斜埋管方式下的地热温度场。     

深水淹没高喷注浆帷幕技术

介绍导孔钻进、旋喷注浆成桩、桩顶沉降回灌等三重管高压旋喷注浆技术、参数、设备、工艺及其在上海市杨树浦水厂改建工程中的成功应用。该技术对保证安全、优质、高效的施工发挥了重要作用。     

列管式石墨换热器失效可能性分析

列管式石墨换热器作为一种重要的工业设备,被广泛应用于化工、农药、化肥等行业。为了减少列管式石墨换热设备因失效而造成的重大损失,对其进行综合全面的失效分析具有重要的现实意义。本文采用事故树分析法对列管式石墨换热器的失效进行研究探讨,并结合贵州某化工厂湿法磷酸浓缩的现场调研,建立了以列管式石墨换热器失效为顶事件的事故树。利用最小割集、最小径集和结构重要度分析方法对其失效原因进行了定性分析,明确了影响列管式石墨换热器失效的主要因素,并提出相应的注意事项,为相近生产工况下列管式石墨换热器的失效防护和安全运行提供了科学依据。     

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。