高溫物料換熱器換熱過程研究.pdf

1、煅后焦是石油焦經(jīng)高溫煅燒后的產(chǎn)物，是鋁電解陽極、煉鋼用石墨電極和增碳劑的重要基礎(chǔ)材料。當(dāng)煅后焦從罐式煅燒爐進(jìn)入換熱器時(shí)，溫度在1273K以上，攜帶大量的熱量。因此實(shí)現(xiàn)煅后焦余熱的高效回收利用對(duì)節(jié)能減排、提高煅后焦的品質(zhì)都有重要意義。目前在工業(yè)生產(chǎn)中，高溫煅后焦是通過高溫煅后焦換熱器來實(shí)現(xiàn)余熱回收利用。高溫煅后焦換熱器由內(nèi)、外換熱器兩部分組成。外換熱器采用換熱管加膜式壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)換熱器由換熱管組成，并在換熱管上沿軸向布置翅片。
　　本

2、文建立了無翅片換熱器的數(shù)學(xué)模型和矩形、梯形、三角形翅片管換熱器的數(shù)學(xué)模型，采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究的方法研究煅后焦的空隙率、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容等物性參數(shù)變化以及翅片結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)換熱器傳熱特性的影響。比較了無翅片換熱器與矩形翅片管換熱器的計(jì)算結(jié)果，以及三種形狀翅片管換熱器的換熱面積相同時(shí)的計(jì)算結(jié)果。得到以下結(jié)論：
　　（1）煅后焦空隙率從0.581增大到0.794時(shí)，換熱器出口處煅后焦的平均溫度從541K降低到489K，熱回收效率從7

3、2.7％增加到77.9%；當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)從0.9增大到1.1時(shí)，煅后焦的平均溫度從537K降低到502K，熱回收效率從72.6%增加到76.9%；當(dāng)量比熱容從0.9增大到1.1時(shí)，煅后焦的平均溫度從501K升高到535K，熱回收效率從77%減小到73%。
　?。?）翅片高度變化對(duì)換熱器傳熱特性影響比較明顯。矩形翅片高度從34mm增加到46mm時(shí)，換熱器出口處煅后焦的平均溫度從415K降低到377K，熱回收效率從87%增加到91%；梯

4、形翅片高度從34mm增加到46mm時(shí)，換熱器出口處煅后焦的平均溫度從415K降低到377K，熱回收效率從87.2%增加到91.5%。三角形翅片高度從34mm增加到46mm時(shí)，換熱器出口處煅后焦的平均溫度從334K降低到315K，熱回收效率從92.5%增加到94.4%。
　?。?）翅片形狀不同，換熱器計(jì)算模型的換熱面積相等且都為0.53m2時(shí)，計(jì)算結(jié)果表明，三角形翅片管換熱器出口處煅后焦的平均溫度為323K，比矩形和梯形翅片管換熱器