安全型换热器的研究与开发
挑战杯历届全国特等奖、一等奖作品
国家历届挑战杯特等奖、一等奖作品第一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛由清华大学于1989年承办：清华大学摘得“挑战杯”一等奖获奖名单如下：北京大学刘闯在地理信息系统中土地评价模型的建模研究清华大学陈邕涛等中华学习机CAI软件开发工具清华大学吴丹策等电脑照相及微机图像处理系统清华大学金龙文等竹草木漂白系列新工艺的研究华中理工大学吴敏等建筑方案“将居民安置在发种种的小镇中”新疆石河子医学院王惠民门脉系的内分泌学意义第二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛由浙江大学于1991年承办：上海交通大学摘得“挑战杯”一等奖获奖名单如下：浙江大学微机遥感图像显示操作及处理系统郑州大学方兴未艾福利企业国防科技大学Hyperview（v1.01）系统北方交通大学铁道部及各地区财务基准收益率的测定上海交通大学光纤中自然聚焦光场的环形结构上海医科大学他莫昔芬枸橡酸新工艺的研究及其原理的讨论上海交通大学农村民居建筑调研华中理工大学微量泄漏检测仪北京航天航空大学简繁五笔汉字系统及其为通道汉卡四川成都电子科技大学通信母板自动测试系统第三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛由上海交通大学于1993年承办：北京大学获得“挑战杯”一等奖获奖名单如下：北京大学基于具有更佳频率分辨率的正交子波变换及自适应VQ技术的图像压缩北京大学危机与出路.....从九二深圳股市看中国B股清华大学铁基合金薄膜中铁原子磁矩的反常增大等作品获奖东北大学超级电子档案系统吉林大学镧系离子荧光探针探测天花粉蛋白结构和分子间能量传递武汉大学信安－Ｉ型计算机网络信息保护系统浙江大学ＰＬＴ陶瓷期间合金电极成型新技术四川师范大学四川西部蝶类资源调查天津财经学院建立会计逻辑学体系的构想北方交通大学多渠道多方式利用外资发展我国的铁路的探讨中国科技大学本原矩阵指数的一个猜想证明上海交通大学浦东开发区环境调查及综合防治上海医科大学Ｚ曲线显示和分析ＤＮＡ系列的直观工具南京理工大学激光全息场再现图像的离子自动检测华东理工大学化学气相淀积反应器中超细粒子形成过程研究及产物形态控制华中理工大学将城市引入农村，农村引入城市－繁忙江南水乡的僻静水上花园齐齐哈尔工学院黑龙江省甜菜糖业产品结构调整战略研究报告北京航空航天大学空中机器人系统北京航空航天大学智能化电力电容在线检测仪第四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛由武汉大学于1995年承办：复旦大学摘得“挑战杯”一等奖获奖名单如下：复旦大学载能束合成新型共价氮化碳超硬材料研究河北大学BaZrXTil-03固溶体的合成，结构与物性武汉大学高性能镍／金属氢化物电池和锂离子蓄电池暨南大学物体三维形貌测试技术的研究等作品获奖北京大学物体三维形貌测试技术的研究云南大学村落文化贫困地区农村妇女生育健康服务模式——武定县中山大学《劳动法》与外来工的权益保障北京大学光ＷＤＭ（波分复用）中的激光波长控制清华大学高速中西文激光打印／照排控制器北京师范大学论教师的教学效能感南京理工大学走出困境再创辉煌——重庆军工企业走上发展之路的启示北京科技大学双拇指型多指手大连理工大学大学物理实验ＣＡＩ教学软件包华中理式大学新型宜人化计算机辅助设计绘图系统——开目ＣＡＤ华北师范大学松树花粉的培养和它萌发时营养万分的变化吉林工业大学梁的大挠度强迫振动的非线性响应的分析的新方法苏州丝绸工学院真丝新村料的研制及产品开发北京航天航空大学遥控多用途空中飞行平台第五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛由南京理工大学于19９７年承办：清华大学摘得“挑战杯”一等奖获奖名单清华大学《十字路口看乡企》——中国农村乡镇企业转制问题调查报告清华大学蛋白质去折叠与折叠机制的研究清华大学基于界面设计的多层膜技术获得新型合金清华大学文本无关的说话人语音语音识别系统北京大学两家名油企业生活后勤体制变革北京大学股市中操纵市场行为及防范的法律对策北京大学 Runge—lenz矢量与升降算子武汉大学武汉市再就业工程调研报告南京理工大学小波变换中的视觉门限模型和图像的层次分割优生权编码复旦大学通用工件识别系统生成工具VisionExport南京大学水煤奖添加剂NDF上海交通大学柔体机器人（组件）云南大学边疆民族地区生态环境变迁与脱贫致富——云南省怒江傈族自治州经济开发新模式研究北京航空航天大学三翼面微型无人驾驶验证机国科学技术大学酶反应的理论研究——方法及在葡萄糖异构酶中的应用四川联合大学利用红矾母液和铬酐下脚料生产蒙囿吸收铬鞣粉剂石油大学河南西峡恐龙蛋化石层及恐龙绝灭原因初探中国政法大学青少年创造能力培养和知识产权保护教育调查报告吉林工业大学轿车车身焊装用微机控制自动螺柱焊机第六届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛由重庆大学于1999年承办：复旦大学获得“挑战杯”一、二等奖获奖名单北京航空航天大学鱼类运动仿生研究及其柔体舰艇模型东北大学微型足球机器人系统江苏理工大学高性能铝合金材料的应用研究复旦大学指间区纹的进化和遗传南京大学体内可降解吸收医用高分子材料及其制品大连海事大学椭圆波导中的场中国科学技术大学关于α和β环糊精与苯衍生物之间的包含驱动力及包合结构的新模型上海交通大学面向软件无线电的数字发射机（激励器部分）东南大学中文个人数字助理（ASICPDA-2000）北方交通大学大规模发展交通仿真及公交智能调度指挥平台开发重庆大学 AV-100S型双面表格自动阅读机苏州大学真丝新材料-差别化柞桑弹力真丝的研制与产品开发北京大学从法院状告新闻媒体谈起——一起名誉侵权官司引发的思考复旦大学适应环境变化，构建新型企业——上海国有外贸企业改革调查华东师范大学师范大学生专业思想状况调查哈尔滨理工大学侵华日军731部队罪证网站国立华侨大学基于可持续发展的水资源定价试探华中理工大学基于针式传感器的多功能扫描探针显微装置南京大学电动自行车综合测试仪吉林工学院轿车深冲件应用国产冷轧IF钢板研究江苏理工大学 4LGT-130型稻麦联合收割机的研制重庆大学虚拟式小波变换信号分析仪重庆医科大学手握（傻瓜）式纯水检测仪华东理工大学清洁化生产取代芳胺磺酸中国科学技术大学超支化聚（胺-酯）的合成及其光固化性能研究吉林工学院汽车内饰件粘合剂的研制同济大学茶多酚提取新工艺及其系列产品开发无锡轻工大学 UASB-CAAS系统处理高浓度有机废水的工程技术无锡轻工大学维生素在光滑球拟酵母发酵生产丙铜酸中的关键作用广西师范大学湘西洛塔植物区系及开发利用研究重庆大学心肌收缩能力的一种无伤性检测和评估方法研究山西大学 Hie Senberg 方程的换算表示复旦大学国内首家微波硫灯的研制桂林工学院 NETWARE高级编程接口及未公开的核心技术武汉交通科技大学二维条码自动识别应用技术研究西安电子科技大学高速分组无线网长沙铁道学院空调客车状态参数集中管理系统成都电子科技大学校园网上的学生管理信息系统中国科学技术大学基于中文实时语音技术的有声电子系统北京理工大学《圣林3.0》实时三维图象引擎武汉大学系列安全容错智能卡应用系统重庆邮电学院多链路中国NO.7的信令分析仪华中理工大学基于LAN/INTERNET的H.323视频会议系统西安电子科技大学自控光阀及其在防弧光领域的应用清华大学细菌基因快速鉴测仪中国地质大学（武汉）油气资源储量评价系统华东理工大学无规共聚高分子相平衡的研究武汉大学新型固相微萃取探针复旦大学智能酒气电子鼻山东工业大学弹性管束热交换器的结构、动态特性及自动控制过程仿真重庆建筑大学新型高效掺合料北京大学社区的构成清华大学走近21世纪的中国环境技术中国人民大学面对挑战，中国对外经济的立足点北京师范大学困境与出路——城镇企业下岗职工再就业状况调查北京师范大学面向21世纪发展远程教育——关于中国远程教育中若干问题的调查与思考中国政法大学中国农民法律意识现状探讨西南政法大学典权的过程分析及性质研究山西大学刚玉之路河海大学江苏省水资源可持结发展模式探讨中国药科大学我国药品价格现状分析及管理对策的研究杭州商学院论国有企业激励机制湖南财经学院买方市场：高教与经济增长—发展高教是推动经济增长的重要途径华中农业大学农业科技推广中的几点思考第七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛由西安交通大学于2001年承办：复旦大学和东南大学获得“挑战杯”特等奖北京大学锆基固体电解质纳米晶薄膜材料的制备及微结构与电学性质研究清华大学结构光三维扫描仪北京航空航天大学数字立体电视其计算机成像系统南开大学发光锌纳米分子复旦大学上海越族后裔与台湾高山族的渊源华东师范大学师范生对教育类课程看法的调查报告东南大学 OSC2001微型掌上数字存储示波器东南大学南京市流动民工现状调查山东大学换热器动态仿真及智能控制系统山东大学紫外倍频晶体K2AL2B207的生长技术汕头大学 LCD生产过程的基板自动对位贴合及ITO、SPACER自动检测系统电子科技大学考虑交易费用与风险情况下移动平均交易规则的检验四川大学论对抽象行政行为的司法监督重庆大学“移民者的乐园”——三峡库区“棚户现象”调查研究与城市（镇）迁建、移民问题思考渝州大学绿色贸易壁垒及重庆之应对贵阳中医学院《针穴II》虚拟三维教学系统西安交通大学金纳米球壳微粒的空腔谐振吸收特性）西安交通大学一种适用于小C臂X光机的数字成像系统一等奖北京大学中国高龄老人健康状况和健康预期寿命研究北京航空航天大学环形翼飞机北京航空航天大学弹射座椅地面综合测试仪及其嵌入式系统北京航空航天大学多机器鱼协调及机器鱼的机动性研究北京科技大学喷丝板自动检测系统北京科技大学灵丘贫锰银矿综合利用技术研究北京理工大学哈勃常数的实验估计北京理工大学发动机润滑系统仿真软件包北京师范大学教师反馈、学生的归因模式与学生学业成绩关系的研究：一项行动研究及其对学校心理健康教育的启示中国人民大学真茵寡聚糖诱导子诱导悬浮培养红豆杉细胞的信号转导途径及其过程模型的研究天津理工学院缔合色心型X线影像板河北大学陆马峰的发育与筑巢行为的研究河北科技大学 L-抗坏血酸-2-三聚磷酸酯的合成研究华北电力大学民事举证责任倒置问题探析大连海事大学船舶运动控制试验平台大连理工大学冰柜监控管理系统大连理工大学单金属、双金属催化剂表面CO氧化反应的模拟模型大连理工大学医学层析图象三维几何重建与可视化仿真东北大学般若企业互联网络综合应用平台吉林工学院溶液法银纳米微粉的光化学制备哈尔滨理工大学地下管线定位仪东华大学中国绿色服装发展探究复旦大学转动基板的激光测温复旦大学知识产权新课题——基因专利复旦大学以企业信息化迎接B2B挑战华东师范大学 GSEEK码路天使——中西文著者号码自动生成系统上海财经大学高级管理层激励与上市公司经营绩效上海交通大学全光通信系统仿真软件上海师范大学如何在中国农村普及信息技术教育同济大学多高层建筑结构设计系统（简称MTS）东南大学均压型行波形超声波电机苏州大学真丝调拒水拒油防污多功能整理新技术研究及产品开发苏州大学非接触式高精度数字图像面积测量仪苏州大学激发型抗人CD40单克隆抗体的研制及产品开发扬州大学 Xa21基因导入水稻广亲和恢复系SWR20提高白叶枯病抗性中国药科大学脆壁克鲁维酵母菌乳糖酶的开发与应用浙江大学基于综合推理的集成化智能书法创作合肥工业大学关于安徽农村税费改革的调查和建议中国科学技术大学语音合成芯片郑州工程学院王涛河南省高校大学生创新能力现状调查与对策研究郑州工程学院袁少勇在WTO框架下：中国粮食流通体制改革研究华中师范大学我国城市社区的阶层化趋势研究武汉大学用人市场对大学毕业生质量评价的社会学分析武汉理工大学谈广义M集的演化及其在图形防伪中的应用中国地质大学(武汉) 全球古大陆再造软件开发研究国防科学技术大学 Windows变速器国防科学技术大学数字水印新技术华南农业大学车八岭保护区及其邻近地区的木兰科植物种群及其群落特征的研究中山大学中国南沙群岛海域浮游原生动物生物多样性研究中山大学珠江三角洲富裕农村主观剩余劳动力问题研究华南热带农业学院蝗虫霉菌的培养及致病性初步实验西南石油学院油藏压裂模拟设计与分析软件系统重庆大学可穿戴式计算机——Netdaily云南大学便携式高精度数字燃油流量计云南大学传统法文化的断裂与现代法治的真空——少数民族农村法治秩序建构路径选择的社区个案研究长安大学 The Problems and the Solutions on Ecological Architecture in Developing Countries西安电子科技大学单片机模糊控制软件仿真和生成平台西安理工大学 Sn02：F透明电热膜加热管兰州大学纳米微阵电极组装体系的制备和初步研究宁夏大学宁夏移民区可持续发展模式研究宁夏大学历史上固原地区人地关系的两次转型对生态建设的启示新疆大学维－汉－英三向背单词系统、电脑词典第八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛由华南理工大学于2003年承办：清华大学获得“挑战杯”复旦大学获得挑战杯永久纪念碑一座一等奖获奖名单北京大学司法判决书中“双高”现象并存的另一种解释进路北京大学贫困学生怎么上大学？——中国高校学生贷款运行机制案例分析及其国际比较北京航空航天大学仿生飞翼布局飞机北京航空航天大学纳米光催化空气消毒净化器清华大学北京市流动儿童受教育状况及心理健康现状调查报告中国地质大学（北京）大学生创新精神和实践能力培养的调查研究——团体创新模式分析中国农业大学 AISCR-1-100微机控制全自动智能除雪机器人中国人民大学资本市场融资条件与产品市场竞争双重约束下的中国上市公司融资行为研究北京城市学院北京市乞丐现状调查报告天津大学桩基承台前方设挡土结构的大型码头结构河北科技师范学院杏树新害虫---JT虫生物学特性及无公害防治研究山西财经大学货币需求中的认知因素分析大连理工大学基于元胞自动机和Penna模型的生态系统模拟模型吉林大学国有经济控制力及控制方式新探吉林大学兽疫链球菌突变株产生的透明质酸的纯化及表征北华大学气动蠕动式缆索机器人哈尔滨医科大学中药复方抗心律失常药物筛选平台的建立复旦大学手晃电子显示棒上海财经大学城市轨道交通投资对周边地价变动影响的实证分析上海交通大学新型水葫芦打捞船上海交通大学基于 Inter PXA250的无线个人客户端的开发(wireless personal client)同济大学轨道交通运输组织仿真系统开发同济大学城市之桥—上海世博会人行过江“花”桥的结构概念设计同济大学四轮独立驱动燃料电池微型汽车东南大学通用手持概念仪器东南大学江苏省企业电子商务应用调查研究报告南京大学一种新型的磁力吸盘南京大学他们怎样生存——三峡移民迁前生存状况调查南京工业大学绿色紧凑的冷冻式空气干燥机南京理工大学鱼类旋涡射流推进理论及其应用南京师范大学稀土有机配合物生态转光剂的制备南京师范大学推进乡镇机构改革的对策研究——苏南、苏北若干典型乡镇机构改革的比较分析南京邮电学院基于动态路由控制的高性能IP宽带接入网关中国矿业大学花生收获机华东船舶工业学院仿生波动推进器绍兴文理学院组织的镶嵌、链接和整合——中国轻纺城地方商会个案分析浙江工业大学“AH-Assemble”汇编语言集成开发平台浙江师范大学村委会选举中乡镇政府的角色转换——以浙江省昌镇村委会选举为个案中国科学技术大学σ键超共轭作用在丙烯旋转能垒中的重要性中国科学技术大学最小超对称标准模型下的R宇称破坏机制对CERN LHC上轻子对产生过程的影响中国科学技术大学 Bcl-rambo β的发现和功能研究福建农林大学甘蔗近缘属植物斑茅的杂交利用与抗逆性评价福州大学基于评价方法属性层次的组合评价研究华侨大学三维自然纹理的反求设计与制造厦门大学从“三农”问题透视乡镇政权——以福建省枫亭镇和大济镇为例山东理工大学竹红菌甲素--一种新型抗生素的抑菌作用研究郑州工程学院大学生诚信缺失徂源及对策——转型期大学生信用行为分析湖北大学论诚信的劣变与对教育理性的质问----关于当代大学生诚信状况的分析以及对当代教育的反思华中科技大学北京、武汉高校人才培养与学生素质状况调查报告武汉大学绿色铅酸蓄电池及其生产工艺武汉化工学院水性聚酯树脂的合成及其涂料研制中国地质大学（武汉）求解动态TSP问题的新型演化算法国防科技大学新概念路标系统与无人驾驶汽车模型湖南大学 RSY-1肉类水分快速测定仪湖南大学入世过渡期：银行不良资产处置模式的比较分析与路径选择湖南师范大学传统文化与党风廉政建设湖南师范大学走向权利时代的民工权益——来自深圳民工的调查中南大学三峡移民的文化差异与文化融合——以湖南岳阳地区新市、杨林两地三峡移民为样本分析的调查报告中南大学基于等离子体聚合膜技术的压电免疫传感器的研究及其在急性白血病免疫分型中的应用广州大学岭南城市广场与公园热环境研究华南理工大学新型高分子点阵发光显示屏华南农业大学园艺植物自然分类系统及其汉拉英名称对照广东商学院 21世纪中国人口老龄化与银色产业开发四川大学通过分子复合实现聚乙烯醇的吹塑成膜西南石油学院现代试井分析技术及软件系统第三军医大学以纳米金为报告系统的病原体快速检测基因芯片第三军医大学抑制胆固醇合成对乳腺癌细胞离子跨膜流动、细胞骨架形成及细胞通讯功能影响的研究重庆工学院一个非常值得关注的“三农”问题——重庆市农村养老问题调查研究云南师范大学微波加热技术在催化化学反应中的应用长安大学环保型野生植物杀虫剂的研究西安科技大学基于虚拟仪器技术的多种机械量测试系统西安交通大学透平叶片型线设计及优化软件西安交通大学金纳米棒状微粒的吸收光谱宁夏大学数字显微镜模拟目镜及病理远程诊断系统新疆大学新疆家蚕抗菌肽基因工程产品的开发与应用第九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛由复旦大学于2005年承办：复旦大学获得“挑战杯”复旦大学以总分４２０分的最高分夺得第九届“挑战杯”；北京大学、中国矿业大学、南京大学等２０所高校捧得“优胜杯”；清华大学由于累计３次捧杯，获得“挑战杯‘永久纪念杯’”。
试验室的研究方向
二、实验室的研究方向，主要研究内容，预期研究目标2.1 实验室的研究方向图1 实验室研究方向2.2 主要研究内容2.2.1 传热强化与高效节能装备本方向主要围绕强化传热与高效节能中的关键科学问题，同时针对强化传热过程流动阻力（或功耗）增加等问题，以流场和温度场相互配合的思路提出传热强化新技术，获得一系列具有自主知识产权的强化传热新结构。
（1）换热器强化传热技术与CFD研究本方向主要研究换热器内部强化传热机理；包括新结构新工艺的发明与工业应用。
应用对流换热强化的场协同理论，针对换热结构内单相层流与湍流流动换热强化的问题，将改善边界层的流动状态、增加管壁的粗糙度、插入特殊的结构等方法相结合，设计新型传热结构，在提高传热效率的同时使得阻力增加不明显。
研究变截面流道内流动、扩张-收缩流动与流体脉动的强化传热机理，分析流动中速度场与温度场的耦合情况，构建强化传热效应的评价准则，开发一系列的强化传热表面，进一步拓展强化传热技术的工业应用。
采用CFD技术对各类传热强化结构进行数值分析，建立其流动与传热的计算流动动力学模型，与实验相结合，通过分析整体与局部传热特性为开发新型高效换热结构提供理论依据。
（2）多相流与多尺度传热的研究多相流动重点研究换热结构中沸腾冷凝的传热强化问题，以传热学、流体力学的基础理论为先导，通过开发新的传热结构提高沸腾冷凝传热系数，研究内部流动过程机理，考察结构尺寸、流动状态、操作条件、物性等对强化传热的影响规律，采用先进的测试手段获取内部速度场、温度场等关键参数，为开发新型高效结构换热器奠定理论基础。
采用宏微观分区、界面耦合的方法对几何尺度跨越几个数量级的传热现象进行研究，研究多尺度下传热与流动的特点与规律，结合分层模拟、逐次深化的思想对多尺度流动传热进行数值模拟，建立其分析预测模型。
（3）复合强化传热研究与高效换热装置研发运用强化传热的理论与方法，将各种强化传热技术综合应用，发展复合强化传热技术；研究流体在换热器内的流动、传热、传质、沸腾传热，多相流的特点与规律，并结合各种优化分析方法进行各种新型高效换热器的研发设计与优化；运用计算流体动力学方法，建立换热器的数值模拟方法，预测其流场温度场分布规律，为改进设计，提高效率提供依据；重点面向能源、动力、石油化工等领域，重点开展热管换热器、薄膜蒸发技术的研究，在此基础上开发高效传热传质设备以及工业节能装备，进一步拓展节能与强化传热技术的工业应用领域。
大连理工 能源与动力学院_2010
能源与动力学院工程热物理专业工程热物理硕士点现有教师8人，工程技术人员1人。
其中教授3人，副教授1人，讲师3人，助教1人，工程师1人。
3人具有博士生导师资格，5人具有博士学位。
工程热物理专业下设计算机室和实验室。
主要实验设备有二维激光多普勒测速仪，气相色谱仪，多通道瞬态温度检测仪，双色法辐射测试系统，燃油炉实验台，换热器实验台，内燃机实验台。
新近购置了SGI公司80核和Dell公司30核HPCC高性能计算集群系统，以及通用CFD软件最新并行版Fluent. 此外，院新能源研究中心拥有由日本政府捐赠的价值2000余万元人民币的热工测试仪器供该专业无偿使用。
自70年代以来，该学科点以内燃机工作过程和燃烧过程数学模型为突破口，持续深入地开展了湍流流动，传热传质和燃烧多维数值模拟的研究，迄今已形成了计算热物理这一特色鲜明的研究方向。
主要涉及流体流动、传热、喷雾和燃烧过程多维数值模拟，内燃机燃烧与工作过程（零维、准维）数学模型，热力系统的仿真与优化，粘性液体射流分裂与雾化机理，多孔介质中的超绝热燃烧，内燃机传热过程全仿真的研究等课题。
在计算机模拟（仿真）研究的同时，还开辟了燃油炉火焰辐射，陶瓷发动机表面瞬态温度测试，阴燃的机理及其向明火转变的研究，燃池和太阳池等新能源技术，换热器强化传热和臭氧强化燃烧与应用的研究等实验性较强的课题。
该专业先后承担并完成了国家自然科学基金，国家七五，八五攻关，九五预研，国家攀登计划，中船总国防预研重点项目，国家“973”项目等重要科研课题十余项，以及大量横向科研课题。
其中有的项目在国内该领域是首创，有的项目达到国内领先水平。
近十年来，出版学术专著3部，国内外主要学术刊物和学术会议上发表研究论文300余篇, 其中SCI收录约30篇, EI收录150余篇，获省部级奖励5项。
该专业没有自己培养的本科生，主要招收国内工程热物理、热能工程、动力机械及工程、流体机械及工程、制冷与低温工程、能源与环境工程以及化工、冶金、数学、物理、计算机等相近专业的本科生。
新型热管低温省煤器的开发应用
新型热管低温省煤器的开发应用谢庆亮（福建龙净环保股份有限公司，福建 龙岩 364000）摘要：燃煤电厂常规管壳式低温省煤器已有大量应用，但其磨损泄漏对机组的安全稳定运行和污染物排放都造成了很大的影响，市场上亟需一种可实现无冷却水泄漏的换热器升级改造方案。
本文从热管式低温省煤器的技术原理出发，分析了其替代原有低温省煤器的技术手段的可行性，并以某660MW机组应用新型热管低温省煤器为例进行了介绍。
运行效果表明，热管低温省煤器是一种可靠的低温省煤器升级改造技术，为其他燃煤电厂烟气余热利用装置的安全运行升级改造提供了借鉴。
关键词：燃煤电厂；低温省煤器；热管；冷却水泄漏中图分类号：X701 文献标志码：A 文章编号：1006-5377（2021）04-0054-05近十年来，燃煤电厂锅炉空预器后的低温省煤器作为一项节能设备，已得到广泛的推广应用。
通过低温省煤器将空预器后的烟温从120℃～150℃降低至90℃左右，可降低烟气中粉尘的比电阻值，稳定提高电除尘器的除尘效率[1]，协同脱除烟气中的SO3、Hg等污染物并回收烟气余热，降低机组煤耗。
现有的低温省煤器基本都是管壳式翅片管结构，烟气走壳侧，冷却水走管侧，近十年来的应用实践暴露了两个突出问题：（1）在低温省煤器主要组成设备中，作为核心换热元件的换热管束及翅片，在除尘器前的高浓度粉尘环境下被连续冲刷，换热元件的磨损无法避免，造成换热元件的使用寿命短，虽然采取了多种强化防磨措施，但仍无法从根本上解决磨损问题。
（2）管壳式低温省煤器所有管内的冷却水都是相通的，且冷却水系统多为开式循环系统，一旦某根管因为磨损损坏，管内大量冷却水将源源不断向烟气中泄漏，造成低温省煤器积灰堵塞，严重影响机组的安全运行。
通过调研发现，目前行业内布置于电除尘器前的传统低温省煤器出现泄漏的周期为2～3年。
低温省煤器换热管束泄漏会引发诸多问题：1）换热器堵灰及电除尘器灰斗输灰不畅会影响机组的安全运行；2）换热器局部或全部模块退出运行会导致降温幅度不足，节煤效果大打折扣，电除尘器的除尘效率下降，除尘器后的环保设备的工作环境恶化，影响超低排放效果；3）烟气阻力增大，引风机电耗增加，甚至会导致风机失速[2]。
《化工装备技术》二0一0年总目次
… … … … … … … …
王 瀚伦
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徐
磊
赵立新
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液 一固 水 力旋 流 器 两 相 流 动数 值 模 拟 研 究 进展 … … … … … 刘 育 嘉 Ｌ 恒 金有 海 ４ １ ３
… … … … … … … …
稻 壳 灰 及 其 在过 滤 及 分 离 领域 中 的应 用 … … … … 李 文 苹 ５ 体 式 气 升 陶 瓷膜 过 滤 碳 酸钙 悬 浮液 的 研 究 …… … … … …
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硅 藻 土 助滤 剂 助 过 滤 行 为 的研 究 … … … … …… … … … … … ｆ ＿ 月 都 丽 红 王士 勇 吕待 清 ３ ２ ３ 脱 气 除 砂一 体 化旋 流器 压 力特 性 与 分 离 特性 研 究 … … … …
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传 热技术
气垫式浆板 ｆ燥机热风箱系统传热特性 …………………“ 张 长飞 曾满 连 赵 培 涛 葛仕 福 内插 螺 旋 弹 簧换 热 管 传 热 特 性 试 验研 究 …… … … … … … 。 ‘ 徐 建 民 黄 伟 熊 雯 螺 旋 折 流 板冷 凝 器 壳 程 传 热 性 能 研究 … … … … … … … … 赵洪 洲 张 翠 翠 白银丽 基于 Ａ Ｐ Ｎ Ｐ Ｕ Ｓ Ｅ Ｌ Ｓ软件的加氧换热器混合进料热物性 汁算 赵 力伟 徐 宏 夏 翔 鸣 胡 益 锖 朱 登亮 用 于 乙酸 乙 酯蒸 发 的单 效 降 膜 式 蒸 发器 的没 计 及 应 用 … 刘 殿 字 陈 丽 Ｕ 型换 热 管 的 弯 制 工艺 研 究 … … … … …… … … … … … … 盂 静 赵新爱 吴胜敏 杨 博 高效 板式 换 热 器 在炼 油厂 的 应 用 …… … … … … … 江 镇 海 安 全 型换 热 器 的 研 究 与 开 发 … 高 慧 敏 张 平 张 诚 忠 用折流杆换热器代替折流板换热器的应用分析 …………’
换热器烧结型表面多孔管综述
换热器烧结型表面多孔管综述随着现代科学技术和工业化生产的发展,节能降耗已经成为各个行业生产部门主要控制指标。
我国还处于发展中国家的水平,石油、化工及冶金工业在我国国民经济中占有很大的比重,如何在这些行业中降低能源消耗及投资成本,一直是研究者和企业界比较关心的问题。
管壳式换热器一直是这些工业中主要使用的换热设备,其投资可达全部投资的30%～40%。
如何提高它的传热效率并降低成本,是既有学术意义又有现实意义的课题。
普通换热管的传热性能比较差,其传热效率、结构的紧凑性以及单位传热面积的金属消耗量都无法和各种新型的板式换热器相比。
烧结型表面多孔管的传热系数可比普通光管的传热系数至少提高10倍],而且其有效温差仅为普通光管的1/7～1/8,普通光管经烧结制成多孔表面管后可以有效提高光管的抗结垢性能。
表面多孔强化管是20世纪60年代末发展起来的1种强化沸腾传热的高效换热管。
烧结型表面多孔材料的研究始于1956年8月,美国人Ｍｉｌｔｏｎ进行了烧结多孔薄层应用于各类换热机构的研究,并于1968年申请了烧结型表面多孔材料方面的第1个专利(ｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｓｙｓｔｅｍ)。
相似的专利相继于1973年、1974年及1977年获得批准,使烧结工艺更加完善,美国联合碳化物公司买断了该4项专利,推出了著名的ＨｉｇｈＦｌｕｘ商用表面多孔管。
同时Ｗｅｂｂ设计了整体多孔层,20世纪70年代后期到80年代初,日立公司生产了ＴｈｅｒｍｏｅｘｅｌＥ管;前西德的ＷｉｅｌａｎｄＷｅｒｋＡＧ公司生产了Ｔ型肋片管,其商品名称是ＧｅｗａＴ。
Ｋｕｎ和Ｃｌｉｋｋ描述了1种凹腔沟槽面,提供了不同沟槽密度下,氮和水的沸腾数据。
Ｇｏｔｔｇｍａｎ、Ｃｚｉｋｋ和Ｎｏｅｉｌｌ为确定合适的气孔尺寸,提出了用以判别多孔表面性能的理]。
由于这些学者和大公司的努力,表面多孔管获得了普遍的应用。
1 表面多孔管分类和制造表面多孔管按其制造工艺可以分为烧结型、喷涂型、电镀型和机械加工型。
换热器实习报告
换热器实习报告篇一：换热站认识实习报告认识实习报告在这寒冷的冬日，我们进行了为期三天的令人难忘的实习。
作为建筑环境与设备工程的学生，我第一次接触到了与本专业相关的时间场所——换热站。
虽然我们仅仅参观了三天，但是这三天的收获还是很多的，面对复杂的管道和阀门，我的好奇心如同春天的泉水，不断从心中涌起。
老师的讲解声，同学们的讨论声此起彼伏，我在一旁默默的记下我所收获的知识，享受着实践带给我的快乐。
三天的认识实习很快就结束了，但是我的内心依然很难平静下来，因此，写下一篇报告总结记录我的点点滴滴和所学到的知识，让此次经历成为我大学里最宝贵的一笔财富。
实习第一天，我们建环12级全体同学在四教集合开动员大会。
首先是任守红老师告诉我们大学四年里应该要参与的各项实习，而认识实习就是最基础的实习。
老师说的话让我心潮澎湃。
决心要抓住这次机会多学一些知识。
接下来贾锦霞和常芮老师各自介绍了此次实习的具体流程以及注意的一些事项。
并进一步调动我们的兴趣，让同学们都很期待这次实习。
接下来老师们又给我们讲解了一下换热站里各部分仪器工作的原理以及工作的流程。
其实这就是所谓的理论与实践相结合，就像贾锦霞老师说的那样，在以后的学习生活中我们实习所参观到的东西都会深深的刻在脑子里，这样我们才会更加深刻的理解知识，学以致用。
老师们的经验非常丰富，我相信在三位老师的带领下一定能完成一次美好又充实的旅程。
供暖系统的换热站主要由一次网、二次网、板式换热器、旋流除污器、立式循环泵、补给水箱、补给水泵、排气装置等几部分组成。
其工作原理为：一次网的供水管中的水经旋流除污器除污后，进入板式换热器，在板式换热器内将热量传递给二次网后，经回水管流回市政管网。
在二次网中，回水管中的水经旋流除污器除污后，进入循环水泵，将水送入换热器，水被加热后，经供水管道送入热用户，为热用户供暖，完成整个系统的循环。
其最大的优点是：一次网和二次网的水力工况互不影响，且补水量减少。
电磁即热式热水器的研究与开发
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本文在对电磁加热即热式热水器进行较深入研究和试制的基础上， 提出利用电磁感应传递能量、 涡流 加 热 的 方 法 制 作 高 效 的 、 水 电完全隔离的安全型即热式电热水器的思路。
电磁即热式 热水器的研究与开发
! 前言
电热水器分为储水式和即热式两种。其中储水式电热水器 由于加热过程比较长， 需要用水时要提前 !"# 小时开始加热， 因 加热其间热量散失较大， 热效率较低； 另外其体积大， 需要安装 空间大， 这些缺点限制了它的使用。 即热式热水器有着热水即开 即用， 体积小、 安装使用方便等优点。即热式热水器为了获得高 的热效率， 多采用把电热丝、 电热板直接装在水中的加热方式， 然而这样做的结果会造成漏电触电的安全隐患。虽然有些厂家 采用了诸如在出水口加屏蔽金属网等安全措施，但这些并没有 从根本上解决问题。对于强调安全性的生产商则利用新型发热 材料（ 如电热膜、 对石英玻 $%& 发热元件及非金属发热材料等） 璃制成的水管加热， 从而达到水电分离、 确保安全性的目的。但 是由于新材料价格较贵， 导致热水器价格偏高， 更主要的是隔着 石英玻璃管加热，使热效率变低，因而需要的电热功率相对要 大。 总之， 上述两种电热水器在安全、 高效、 方便快捷及成本价格 等方面存在这样或那样的问题。 针对以上问题， 本人尝试开发一 种新型电磁即热式热水器， 以克服上述热水器的缺点和不足。 屏蔽板、 线路板、 水槽支架和外壳等构成。其中水槽和加热线 0、 圈 0 构成了热水器换能的主要部分，水槽设计和主要电路的设 计体现出该热水器的特点。
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文章编号:1000 7466(2010)06 0011 04安全型换热器的研究与开发高慧敏,张 平,张诚忠(湖北登峰换热器有限公司,湖北大冶 435100)摘要:针对多晶硅项目工艺流程中要求的安全型换热器,按其制造过程对结构进行了说明。
结合理论计算、数值分析及试验对双管间隔绝层对换热器传热的影响进行了介绍,对安全型换热器的研发与应用具有积极作用。
关键词:换热器;安全型;可靠性;研究;开发中图分类号:TQ051 5;T E965 文献标志码:BResearch and Development of S afety Heat ExchangerGAO Hui min,ZHANG Ping,ZHANG C heng zhong(H ubei Dengfeng H eat Ex changer Co.Ltd.,Day e435100,China)Abstract:T he construction o f safety heat ex chang er r equired in the process flow of polysilicon pro ject as per its m anufacturing process w as described.With theoretical calculation,num er ical a nalysis and test,the effect o f double tube iso lating layer to heat tr ansfer w as presented,and playsa po sitive role in research,dev elo pm ent and application o f safety heat exchanger.Key words:heat exchanger;safety;reliability;resear ch;developm ent随着新能源的发展需要,多晶硅项目蓬勃发展,但其技术及工艺系统设备却被国外或合资公司垄断,设备价格居高不下。
多晶硅工艺系统中换热器所占比重较大,其安全可靠性极为重要。
某单位对2500t/a多晶硅项目进行工艺革新,就大量引进了安全型换热器。
而国内厂家由于对安全型换热器认识不足且无行业业绩,在竞标时常被拒之门外。
为此,对安全型换热器进行深入研究和开发,对打破其工艺技术设备被国外垄断的现状具有重要意义。
笔者结合多年新型高可靠性双管双管板换热器的研发经验,对安全型换热器进行了研发,文中简要介绍相关情况[1~10]。
1 结构介绍安全型换热器是一种特别的双管双管板结构换热器,双管间存在隔绝层。
在通常的管壳式换热器制造与应用中,为保证换热管与管板的连接强度和密封性能,可采用各种连接方法,但这些方法都不能保证绝对不漏。
即使水压试验、气密性试验完全合格,但在操作中由于介质腐蚀、温度、压力的影响,特别是压力、温度的波动或突然变化,往往使得换热管与管板连接处产生不同程度的泄漏。
少量的泄漏在一般化工工艺中是允许的,但在多晶硅生产工艺系统中,由于存在物料TCS(SiHCl3)、STC(SiCl4)和DCS (SiH2Cl2),因此不允许管程和壳程的两种流体混合(另一侧为蒸汽或冷却水)。
在这种工艺条件下,可以考虑采用双管双管板结构(其中固定管板换热器最适合)。
其作用不是消除泄漏,而是防止壳程(或管程)漏出的流体混进管程(或壳程),即利用双管间及双管板间的隔离腔把管程与壳程介质完全分隔开。
按制造工艺过程,典型固定管板式芯组、双芯组及安全型换热器试验件结构示意分别见图1~图3。
固定管板式双芯组是在图1结构基础上增加了外管板、哈夫短节、放泄(气)(注入)口和内换热管组成第39卷 第6期 石 油 化 工 设 备 Vo l 39 N o 6 2010年11月 PET R O CH EM ICA L EQ U IPM EN T N ov.2010* 收稿日期:2010 06 10作者简介:高慧敏(1974 ),男,湖北天门人,工程师,学士,长期从事换热器及工艺设计工作。
的。
安全型换热器试验件是在图2结构基础上增加了水盖、联接件组成的。
1.固定管板2.筒体3.外换热管4.隔板5.定距杆6.定距管17.定距管2图1 典型固定管板式芯组结构1.外管板2.放泄(气)(注入)口3.芯组4.哈夫短节5.内换热管图2固定管板式双芯组结构1.水盖2.联接件3.垫片4.双芯组图3 安全型换热器试验件结构2 传热分析安全型换热器壳程与管程的换热方式与普通的管壳式换热器换热方式一致,文中不再进行分析,只重点分析内管、外管及形成的管间隙。
由于安全型换热器长度达到5~8m,为保证生产制造方便,内管外径与外管内径间不可避免存在间隙。
根据管规格、材料选用、长度尺寸及热阻控制要求,笔者生产了不锈钢316L 管材试验件,两种换热管配合间隙为0.2mm 。
换热管截面示意见图4。
图中r i 为内管内半径,r 1为内管外半径,r 2为外管内半径,r o 为外管外半径,mm; 1、 2、 3分别为内管、管间隔绝层、外管的导热系数,W/(m ); i 为管内对流传热系数, o 为管外对流传热系数,W/(m 2);t i为内管内流体定性温度,t wi 为内管内壁的温度,t w1为内管外壁的温度,t w 2为外管内壁的温度,t wo 为外管外壁的温度,t o 为外管外流体定性温度, 。
图4 换热管截面示图12 石 油 化 工 设 备 2010年 第39卷2.1 理论分析按传热学分析计算多层管壁热阻[1],在双管间分别填充空气、水和导热油作为不同的传热介质,并只考虑导热,以此来比较分析中间层热阻对换热器传热的影响。
r i =14.0mm 、r 1=16.8m m 、r 2=17.0mm 以及r o =20.0mm 时的理论分析热阻值见表1。
表1 热阻分析数值项目导热系数 /W (m )-1分析热阻/(m 2 ) W -1总热阻/(m 2 ) W -1中间层热阻所占比例/%内管16.3000.000115495空气0.0260.0045249390.00473654195.50导热油0.1300.0009049880.00111659081.04水0.6200.0001960810.00040768348.10外管16.3000.000096107由表1可以看出,与单管管壁热阻相比,管间介质热阻不能忽略,在换热器的计算中有重要的影响。
2.2 数值分析[2~4]数值分析计算边界条件为,内管内侧流体温度30 ,对流传热系数3000W/(m 2 );外管外侧流体温度60 ,对流传热系数200W/(m 2)。
管壁、空气、导热油及水的导热系数分别为16.3、0.026、0.13及0.62W/(m )。
不同工况下温度梯度数值分析结果见图5。
图5表明,在管侧和壳侧换热相同的情况下,中间层介质的导热会明显影响管壁内外的温差。
对于相同工况要求的换热器而言,将直接关系到换热面积的大小。
(a)中间层为空气且无填充液 (b)中间层为导热油 (c)中间层为水图5 不同工况下温度梯度数值分析结果2.3 试验验证将图3所示试验件放置在热工试验平台上,管内通冷却水,壳侧通热水,分别按管间填充物为空气、水和导热油进行换热性能试验,并按文献[1,6]进行工艺分析计算,结果见表2。
表2 中间填充介质不同时换热性能试验及分析计算结果项目中间填充介质水无导热油散热量/k W 67.9057.2031.45壳侧热水体积流量/m 3h -118.9118.9519.22壳侧入口温度/ 80.3779.8880.28壳侧出口温度/77.2077.1878.78管侧冷却水体积流量/m 3 h -18.778.788.75管侧入口温度/ 35.5035.6235.65管侧出口温度/ 42.2042.8538.64对数温差/ 39.8039.1642.36管内流速/m s -1 1.97 1.97 1.97壳侧流速/ms -10.740.740.74传热系数试验值/W (m 2 )-11027.0879.0447.0传热系数计算值/W (m 2 )-11048.0114.8440.0由表2的计算数据可以看出,传热系数相当吻合,说明按理论计算的传热系数应用在产品中是可靠的。
由于试验时首先按管间充水进行试验,后进行无填充介质的试验,管间湿表面产生蒸发现象,因而出现中间无填充介质时理论值与试验值偏差较大的情况。
3 安全可靠性分析从传热分析可见,安全型换热器并不是最高效的传热方式,但其在行业的特别应用却缘于其安全可靠性。
无论是换热管与管板联接处泄漏,还是换热管中的局部腐蚀泄漏,采用安全型换热器都可以从结构上避免一侧介质进入另一侧,从而起到隔绝介质的作用,避免泄漏危害和对环境的污染。
通过增加对两管间隔绝介质压力的监测,可以实时监测换热器的运行情况,达到预防事故发生的目的。
从安全、可靠性上讲,安全型换热器满足了要求。
当然对于两管间隔绝介质的选择是需要进一步研究的问题。
4 结语按制造过程对多晶硅项目工艺流程中要求的安全型换热器的结构进行了说明。
通过理论计算、数13 第6期 高慧敏,等:安全型换热器的研究与开发文章编号:1000 7466(2010)06 0014 06300系列奥氏体不锈钢在油田H2S CO2 Cl-环境下耐蚀性研究郭志军,周建军,王克栋(甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,甘肃兰州 730070)摘要:通过U型弯曲恒应变应力腐蚀试验、点蚀试验和模拟介质的全面腐蚀试验系统地研究了300系列奥氏体不锈钢材料在油气田高含H2S CO2 Cl-环境下的腐蚀特性,分析了在该工况条件下奥氏体不锈钢作为压力容器用材的适用性和适用范围。
关键词:奥氏体不锈钢;压力容器;H2S CO2 Cl-腐蚀;油田;选材中图分类号:TH49 文献标志码:AStudy of300S eries Austenitic Stainless Steels on Oil Fieldin H2S C O2 Cl-Environment Anti corrosionGUO Zhi jun,ZHOU Jian jun,WANG Ke dong(Lanpec T echnolo gies Limited,Lanzhou730070,China)Abstract:U sing U Bend Stress co rrosio n,pitting and interg raded cor rosion,labor ator y imm er sion co rrosio n testing.T he mechanism o f the300series austenitic stainless steels corr osion used to pressure vessel in hig h H2S CO2 Cl-cor rosion environment has been studied,and mater ial se lection and co rrosio n control in this conditio n ar e pro vided.Key words:austenitic stainless steels;pr essure vessel;H2S CO2 Cl-corrosion;oilfield;ma terial selection值分析及试验对双管间隔绝层对换热器传热性能的影响进行了介绍,对安全型换热器的国产化研发与应用具有积极作用。