高溫熔鹽漿葉換熱器研究.pdf

1、槳葉換熱器是一種間接攪拌型換熱設(shè)備，由殼體、上蓋、熱軸、空心槳葉以及旋轉(zhuǎn)接頭等組成，加熱介質(zhì)一般為熱水、蒸汽和導(dǎo)熱油，工作溫度范圍在常溫到300℃之間。高溫熔鹽是一種優(yōu)良的傳熱蓄熱介質(zhì)，尤其是硝酸熔鹽，具有熔點(diǎn)低、腐蝕性低、比熱容大、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。本文作者研制了一種使用硝酸熔鹽作為加熱工質(zhì)的槳葉換熱器，可將槳葉換熱器的工作溫度范圍拓寬至300～600℃。但是，高溫熔鹽在槳葉換熱器內(nèi)的流動和傳熱特性，還缺乏基礎(chǔ)的研究數(shù)據(jù);旋轉(zhuǎn)接頭作為

2、關(guān)鍵部件，目前使用溫度一般不超過300℃，使用溫度在300～600℃的高溫熔鹽旋轉(zhuǎn)接頭還有待研究。
　　本文首先采用數(shù)值模擬的方法對高溫熔鹽在槳葉熱軸內(nèi)的流動與換熱特性進(jìn)行研究，得到了基礎(chǔ)的流動與換熱數(shù)據(jù)。模擬結(jié)果表明:槳葉熱軸的壓降主要由高溫熔鹽流經(jīng)流通孔和空心槳葉而產(chǎn)生，空心槳葉的換熱量占總換熱量的75％左右。其次，設(shè)計(jì)了一種高溫熔鹽旋轉(zhuǎn)接頭，搭建了靜態(tài)高溫熔鹽旋轉(zhuǎn)接頭裝置，研究靜止?fàn)顟B(tài)下高溫熔鹽旋轉(zhuǎn)接頭的溫度特征和密封特性。

3、通過實(shí)驗(yàn)觀察了固態(tài)熔鹽的熔化和加熱過程，得到了旋轉(zhuǎn)接頭的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)的溫度特征;定性觀察了旋轉(zhuǎn)接頭靜止?fàn)顟B(tài)下的泄漏情況，在450℃～500℃高溫熔鹽下，工作約150小時(shí)未發(fā)生泄漏。最后，建立了在高溫熔鹽流動條件下旋轉(zhuǎn)接頭熱特性數(shù)值模型，模擬旋轉(zhuǎn)接頭尤其是密封結(jié)構(gòu)的溫度分布并計(jì)算旋轉(zhuǎn)接頭高溫?zé)釕?yīng)變;提出了外部冷卻和內(nèi)部隔熱的旋轉(zhuǎn)接頭性能改進(jìn)理論方案，進(jìn)行了數(shù)值分析，數(shù)值結(jié)果表明:采用外部冷卻和內(nèi)部隔熱相結(jié)合的方式，能夠有效降低密封結(jié)構(gòu)的溫度