成果简介： 该项目提出了连续扩缩变截面流道、跨尺度结构等复杂表面的紧凑传热结构，揭示其热力特性与强化传热机理，解决了传统传热节能装备传热效率低的重大技术难题。 相关技术成果获发明专利授权30余件。

本发明公开了一种双壳程折流杆管壳式换热器，包括壳体及从左至右依次设置在壳体上的左封头、左管板、环形隔板、右管板和右封头，左封头和右封头分别密封安装在壳体的左右两端；左管板和右管板均密封安装在壳体两端的内侧；壳体内设有多根换热管；环形隔板密封安装在壳体内，其一侧安装有第一套筒；环形隔板与右管板之间还设有多个折流装置，每个折流装置均包括一折流圈和多根折流杆；左封头上设有第一管程进出口，壳体上设有第一壳程进出口和第二壳程进出口；左封头或右封头上设有第二管程进出口。本发明可以大幅度增加壳程流体流速从而提升换热器壳程的换热能力，同时有效控制阻力的增幅，尤其适用于油冷器等壳程流体黏度大流速低的场合。

无焰燃烧是近二十年国际燃烧领域发展的一种最新的燃烧方式，它的另一个名称叫“温和低氧稀释”（MILD)燃烧。 该燃烧是低氧、低温（900-1200℃）条件下的容积燃烧，具有无焰透亮、热流分布均匀、燃烧噪音小及温度波动小等特点。相比传统的局部高温有焰燃烧，低温燃烧要求小得多的炉膛空间，故平均炉温提高、辐射传热大大增强，热利用效率显著提高；非常重要的是它的污染物（NOx和CO等）排放几乎为零。

项目简介无焰燃烧是近二十年国际燃烧领域发展的一种最新的燃烧方式，它的另一个名称叫“温和低氧稀释”（MILD) 燃烧。 该燃烧是低氧、低温（900-1200℃）条件下的容积燃烧，具有无焰透亮、热流分布均匀、燃烧噪音小及温度波动小等特点。相比传统的局部高温有焰燃烧，低温燃烧要求小得多的炉膛空间，故平均炉温提高、辐射传热大大增强，热利用效率显著提高；非常重要的是它的污染物（NOx和CO等）排放几乎为零。应用范围传统锅炉中，排烟温度一般在160-250℃，使得燃料燃烧时产生的水在烟气中处于过热状态的水蒸汽，随烟气从烟囱中流失,炉热效率最高只能达到91%。而无焰燃烧冷凝锅炉把排烟温度降低到60℃左右，充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热，热效率可达106%。同时在能量回收过程中，由于上述无焰燃烧降低了有害气体特别是氮氧化合物（<10 ppm）的排放，缓解了环境污染的问题。项目阶段 无焰燃烧冷凝锅炉采用北京大学-阿德莱德大学联合开发的世界领先的全预混MILD 燃烧技术，使气体燃料与空气在燃烧发生前百分之百地充分混合，减少完全燃烧需要的过剩空气，降低了空气的需求量，并提高了排放烟气的露点，使烟气更早进入冷凝阶段。知识产权 已申请相关专利。合作方式合作开发、技术转让、技术许可。

可对各类型换热器（油冷、水冷、风冷）进行传热性能试验、耐久试验、脉冲试验、振动试验等测试，能有效保证制造产品的质量，并为换热器产品的性能优化积累基础数据。其中，热冲击性能试验台，能模拟换热器使用工况，在短期内预测出热交换器的实际使用寿命，从而为产品的寿命设计提供依据。我们研究团队从 80 年代起，就开始为该行业服务，积累了几十年的经验，先后为国内多家企业和科研单位设计制造了各种换热器性能测试装置数十套。在该方面获取多项专利，并参与了《内燃机 机油冷却器 传热性能试验方法》《内燃机 换热器 风洞试验装

地源热泵系统具有机组性能系数高、节能效果好、利用可再生能源、系统简单、运行费用低等优越性，是21世纪以节能和环保为特征的具有发展前途的绿色空调技术，地下换热器性能对地源热泵的整体性能起着决定性作用，因此测试地源热泵地下换热器换热性能对地源热泵设计、改性和评价至关重要。目前的现场测试需要很多仪器和设备，每测一个地下换热器，均需重新搭建试验台，且实验场地与实验室有一定距离，搬运如此多设备也非常不方便，浪费时间、浪费人力和财力。为改进这些缺点，本项目将地下换热器测试平台进行集成，并做成移动测试车的形式，对不同的地下换热器只需进行测点布置，即可快速进行测量。

换热器是石化等工业生产装置设备中的重要设备，在生产运行中由于腐蚀、冲刷等作用，使换热器造到破坏，使用寿命缩短，不仅造成严重的经济损失，而且影响生产的正常进行。 目前，国内已发展了多种碳钢换热器的保护技术，但这些技术仍存在各种不足之处，限制了这些技术的推广应用，碳钢换热器的保护仍然是一有待于发展的问题。例如，采用牺牲阳极保护可以延长碳钢换热器的使用寿命，但牺牲阳极保护的作用尽限于管子入口处的有限长度内，管内深处无法实现阴极保护，所以牺牲阳极保护法在换热器上的应用受到很大限制。近年来渗铝碳钢管束换热器在国内得到发展，收到较好的效果，但是管束与管板连接处（或焊接处）的保护问题至今没有很好解决，是渗铝碳钢管束换热器的薄弱环节，影响到它的使用寿命。近年来碳钢换热器的另一发展是对换热器进行整体化学镀镍磷，但是镍磷化学镀层是阴极性镀层，只能起机械隔离腐蚀介质的作用，一旦镀层局部出现缺陷，将构成大阴极小阳极，加速缺陷处的腐蚀，使保护效果并不十分理想。国内还发展了各种用于换热器的涂料，但这些涂料在换热器的维修吹扫中，往往剥落，保护作用有限。   换热器整体渗锌可以提高换热器的耐腐蚀、耐冲刷性能，有效地提高换热器的使用寿命，降低换热器的工业使用成本。 本技术针对换热器的具体结构特点研制的专门工艺，可减少投资，节约能源，降低成本。 换热器整体渗锌可以提高换热器的耐腐蚀、耐冲刷性能，特别是耐海水腐蚀性能，提高使用寿命3倍以上。

表面多孔高通量管是一种高效换热管，采用粉末冶金方法在光管 (沸腾侧) 内表面或者外 表面烧结一薄层多孔层，显著强化沸腾传热，对烷烃、烯烃、芳烃类、醇类、水、氟利昂、液 氮等多种工质均适用。沸腾传热系数可比光管提高一个数量级。 目前世界上主要由美国UOP公司实现技术与产品垄断，近3年国内进口约76台高通量管换 热器，约值人民币5亿元。 华东理工大学从1999年起开始研发烧结型表面多孔高通量管及其换热器，2003年成功申请 获得批准，联合中国石化扬子石油化工股份有限公司承担了中国石油化工股份有限公司科技开 发项目“高通量换热器国产化研制”。成功开发具有我国自主知识产权的烧结型外表面多孔换 热管，并制成高通量高效换热器，填补了国内空白。高效换热元件技术指标达到国际同类产 品技术水平，多孔表面管的换热效果最高可达光管的15.6倍，能显著提高换热管的强化传热效 率。 项目获得国家“十一五”863课题、国家高等学校博士点基金赞助和中国石化重大装备国 产化研制项目进行研究与技术开发，已经实现铜基粉末、铁基粉末、铜镍合金粉末表面多孔管 烧结工业化生产。建成世界第二 (国内唯一) 的产业化基地，具备年产1000吨烧结型表面多孔管 和制造100台高通量换热器的生产能力；产品达到国外同类产品先进水平，荣获“国家重点新 产品”和江苏“高新技术产品”证书。 目前华东理工大学已开发成功碳钢管、合金钢管、铜镍合金管内外表面烧结铁基合金 粉末、铜基合金粉末、铜镍合金粉末工艺技术，完成工业化烧结系统建设及批量生产。外表 面铜基粉末多孔管高通量换热器在扬子炼油装置气体分馏脱乙烷塔再沸器上成功应用。采用 93.4M2的高通量换热管替代了原122.7M2的光滑管，换热面积减少了27.5%，总传热系数从光滑 管的230W/M2℃升高到434 W/M2℃，提高了89%，设备负荷提高了16%，所需蒸汽温度降低了 23.7℃，节能效果显著。 内表面铁基合金粉末多孔管高通量换热器在扬子芳烃重整加氢预分馏塔再沸器上成功应 用。外表面铁基合金粉末多孔U形管高通量换热器在扬子芳烃歧化单元甲苯塔再沸器上成功应 用。 中国石油乌鲁木齐石化分公司100万吨/年对二甲苯芳烃联合装置高通量管重沸器6台。 其中苯塔重沸器、抽余液塔重沸器A/B、抽出液塔重沸器、脱庚烷塔重沸器计5台重沸器 (直 径φ1800～2200mm、单台换热面积大于1000mm2) 为立式虹吸式固定管板结构，管内塔釜液再 沸，管外热流体冷凝。采用φ32×3mm外表面刻槽、内表面烧结铁基合金粉末表面多孔高通量 管，4m长管2500根、5m长管9000根。抽余液塔蒸汽重沸器为卧式U形管结构 (直径φ2000mm、 换热面积1470mm2) ，管外塔釜液再沸，管内蒸汽冷凝，采用φ19×2mm外表面烧结铁基合金粉 末表面多孔高通量U形管2100根。

蒸发式冷凝器将水冷式冷凝器-冷却塔系统中的冷凝器换热盘管直接放入冷却塔箱体中，使工艺流体被冷却冷凝过程与循环水冷却过程合二为一，直接冷却高效散热。蒸发式冷凝器主要是利用水蒸发时吸收热量而使管内的制冷剂蒸汽冷凝，它具有节水、节能、占地面积小等优点。“高效节能蒸发式冷凝器”技术具有以下关键创新：1、采用高效强化传热管之交变曲面波纹管；2、对盘管进行纳米亲水涂层处理；3、根据室外空气和循环水的条件不同，常年对蒸发式冷凝器的风量和水量进行优化控制；4、初期投资少、运行费用低。 已实现产业化。蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器能够有效、安全、稳定地应用于化肥厂、化工厂冰机系统压缩机冷却器，煤油、化工厂的酮苯脱蜡（脱油）装置、气体分馏装置、丙烷（丁烷）脱沥青装置、烷基化装置、烷基苯装置、糠醛装置、重整装置、芳烃抽提装置、干气脱硫装置、制氢装置、汽油异构化装置、汽油醚化装置、正已烷装置、汽油柴油加氢装置、航煤加氢装置、航煤脱硫醇装置、常减压装置、催化装置以及天然气轻烃回收装置和冶金行业等。蒸发式冷凝（却）器将冷却塔和热交换器的功能有效地整合到单台设备中，可将被冷却的流体温度降到相当接近空气湿度的情况。民用建筑中进行了一些示范工程建设，已应用机组包括：科学中心学术中心（10000m2，2500kW），沙河商贸中心（2400kW）环保技术推广所（650kW）。制冷空调暖通行业设备中可采用蒸发式冷凝器替代的冷水机组、冷却塔年产值600多亿元，并以年增长幅度超过15%的速度增长；近年来又从工业拓展到民用。我们以蒸发式冷凝器为核心技术，开发的蒸发式冷凝空调应用于环保技术推广所。改造前后，对水冷式和蒸发式冷凝空调系统分别进行了现场测试，测试结果表明空调制冷系统（不包含末端）在运行季节每个月都能不同程度地节约电能，节省电费，每年能节约电费1.6万元/年，节能率为28.6%。