茶葉烘干機余熱回收裝置及其強化傳熱的研究.pdf

1、目前的茶葉烘干機多是將干燥茶葉后的廢氣,直接排到制茶車間,這不僅僅浪費了大量的能源,而且還惡化了工作環(huán)境。合理回收利用茶葉干燥的廢氣余熱,對于節(jié)約能源,降低制茶成本具有重要意義。通過在茶葉烘干機的烘箱上方安裝熱交換器,回收利用茶葉干燥排放的廢氣熱量,可減少干燥茶葉的能源消耗,降低制茶成本。為了進(jìn)一步提高該裝置的熱量回收效果,提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。但茶葉的生產(chǎn)受季節(jié)的影響大,茶葉烘干機的工作時間有限,完全根據(jù)實際工況來研究熱交換器的強化換

2、熱效果,不僅成本高,而且時間長。隨著數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展,較好的改善了這一現(xiàn)狀。所以利用數(shù)值模擬技術(shù)對熱交換器的強化換熱效果進(jìn)行研究,研究結(jié)果對于熱交換器的研發(fā)具有重要指導(dǎo)意義。
　　針對某企業(yè)茶葉烘干機的結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計了一種U形管殼式熱交換器的余熱回收裝置;采用對比的方法,分析了該裝置的余熱回收效果,該裝置已申報國家發(fā)明專利(受理號:201210486906.X);提出了強化傳熱效果的兩種方法,利用計算流體力學(xué)技術(shù),分析了在不同方

3、法下?lián)Q熱管內(nèi)空氣的流動與傳熱過程;探討了截面形狀對擾流片的傳熱與流阻特性的影響規(guī)律;并給出了提高擾流片綜合性能的改進(jìn)方法。
　　研究結(jié)果表明:(1)應(yīng)用U形管殼式熱交換器,回收利用茶葉干燥排放的廢氣余熱,可節(jié)省30％的燃料消耗;(2)增加U形管道數(shù)和管內(nèi)置擾流片都能增強換熱效果。但管道數(shù)受烘箱上方空間的限制,而擾流片可直接安裝在換熱管內(nèi),換熱效果好;(3)在相同雷諾數(shù)下,外梯形缺口擾流片的強化傳熱效果最好,內(nèi)梯形缺口擾流片的綜合評

4、價因子最高,但比前者僅高0.32%~1.73%;(4)當(dāng)外梯形缺口擾流片的排列間距為200 mm、錯排布置時,傾角為30°的擾流片綜合評價因子最高;(5)當(dāng)外梯形缺口擾流片的傾角為30°、錯排布置時,排列間距為100 mm的擾流片綜合評價因子最高。隨著排列間距的增大,其綜合性能在逐漸減小。(6)當(dāng)外梯形缺口擾流片的排列間距為100 mm、傾角為30°時,錯排布置的擾流片強化傳熱效果要優(yōu)于正排,但流阻較大。正排布置的擾流片綜合性能比錯排稍