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  • 用针翅式换热管强化天然气水合物生长过程

  • 来源:本站原创 时间:2019-03-11 09:25 关注:
  • 作为新一代冷藏介质,天然气水合物克服了冷藏介质的弱点相变温度,如冰(低冷却效率),水(小冷藏密度),共晶盐(低热交换效率,易老化失效) ),4-15°C之间,适用于传统空调冷水机组;熔化热约为270~464kj/kg,冷藏密度高(相当于冰);易于使用的直接接触式存储和冷却系统,冷藏和冷却过程的高传热效率。低成本的冷藏系统成本相对较低,因为它被认为是一种理想的冷藏方法[2]。

    但是,天然气水合物储存技术有望实现工程应用,必须克服天然气水合物诱导时间和生长缓慢的缺点。

    pinfin管是一种新型的三维增强管。它适用于瑞典和日本的油冷却器和通用锅炉。中国很早就在青岛引进了瑞典制造技术,并已进行了本地化。用于发电厂等,出口到德国等地[3]。作者认为,针翅式换热管的独特表面特征(大表面积,粗糙表面)可能有利于冰或天然气水合物的结晶。因此,作者分别使用针翅式换热管和灯管。比较了冰,天然气水合物和hcfc141天然气水合物的生长特征。图1显示了本实验中使用的针翅管。它由四川迅雷科技有限公司制造,销翅直接制造在基管上。

    具体的实验装置描述见[4],冰和天然气水合物生长过程的实验过程详见[5],hcfc141b天然气水合物的生长过程详见[6]。

    反应器垂直放置,制冷剂的流动方向从上到下,制冷剂的温度为-5℃; b指整个增长过程的平均增长率

    反应器垂直放置,制冷剂的流动方向从上到下,制冷剂的温度为-5℃; b指整个增长过程的平均增长率

    用针翅式换热管强化天然气水合物生长过程

    反应器垂直放置,制冷剂的流动方向从上到下,制冷剂的温度从0℃降至1℃/1h至-5℃,sds浓度为0.03%; b指整个增长过程的平均增长率

    通过实验观察发现,针翅管的外冰或天然气水合物的生长形式与光管外部的生长形式相同,冰或天然气水合物在热周围缓慢生长交换管,这里省略图像。

    针翅片管对冰或气体水合物的结晶动力学的影响示于表1和2中。

    分析表1表明,与光管相比,针鳍外的冰生长的过冷度和诱导时间大大减少,并且生长速率加倍。可以看出,针翅管对冰生长过程的强化作用非常显着。相比之下,内外双翼针翅管比外翼针翅管更有效,因此笔者认为针翅管在冰蓄冷技术中的应用是完全可行的。分析表2表明,与光管相比,针翅管外的气体水合物的过冷度和诱导时间没有显着变化,但生长速率加倍。可以看出,针翅管对天然气水合物生长过程的强化作用主要体现在生长速率的增加,但对过冷度和诱导时间的影响不大。笔者认为,原因是天然气水合物在光管中。过冷度和诱导时间本身相对较小,并且还原空间有限。由于在相同的实验温度下天然气水合物的生长速率小于冰的生长速率,因此作者认为使用针翅管来加速天然气水合物的生长速率是非常实用的。对于针翅管本身,内外双翼针翅管可以比外翅片型针翅管更大地加速生长速度。

    通过实验观察发现,针翅管外的hcfc141b天然气水合物的生长形态与光管外的生长形式相同,并且在无表面的作用下也沿着传热管渗入液体hcfc141b。能源。 [6]。

    针翅片管对hcfc141b天然气水合物的结晶动力学的影响如表3所示。

    分析表3表明,与光管相比,hcfc141b气体水合物在针翅管外的过冷度没有显着变化,但诱导时间显着减少,并且生长速率也加倍。 。可以看出,针翅管对hcfc141b天然气水合物生长过程的强化作用主要体现在诱导时间和生长速率的降低,但对过冷度的影响不大。具体原因还有待进一步研究。由于hcfc141b天然气水合物在光管外的诱导时间很长(一般超过360min),而针翅管可明显改善这一缺点,笔者认为使用针翅管加强hcfc141b的生长特性天然气水合物非常具有实用价值。对于针翅管本身,内外双翼针翅管可以比外翼针翅管更快地加速生长速度并缩短诱导时间。

    在本文中,作者应用针翅管对冰,天然气水合物和hcfc141b天然气水合物生长过程进行了深入研究,取得了预期的良好效果。冰的强化生长实验表明,与光管相比,针翅管可以大大减少冰的过冷,显着缩短冰的诱导时间,显着加快冰的生长速度,因此冰的生长过程是明显的。加强效果;对天然气水合物增强生长的实验研究表明,针翅管可以大大提高天然气水合物相对于光管的生长速率; hcfc141b天然气水合物生长增强的实验研究表明,它与光管有关。相比之下,针翅管可以显着缩短hcfc141b天然气水合物的诱导时间,大大加快其生长速度。可以看出,针翅管对冰,天然气水合物和hcfc141b天然气水合物的生长过程具有良好的强化作用。对于针翅管本身,内外双翼针翅管比外翅针翅管更能增强生长过程(降低过冷度,加快生长速度,缩短诱导时间) )。


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