辊道窑尾部热交换器传热特性及涡流强化

辊道窑烟气余热回收作为建陶企业节能降碳重要技术举措,回收烟气离不开热交换器。为提升AlN陶瓷换热器的流动传热性能,分析了翅片管AlN陶瓷换热器的热阻占比,通过建立翅片管AlN陶瓷换热器的流动传热模型,模拟研究了翅片间距、翅片厚度、管间距和涡流发生器对换热器流动传热性能的影响。结果表明:AlN换热器管外空气换热热阻为主要热阻,占比达到85%以上;当翅片间距、管横向间距、管纵向间距增大时,Nu增大,压降减小,三者对Nu值和压降影响较大;当翅片厚度增大时,Nu减小,压降增大,但翅片厚度对Nu值和压降影响较小;在所模拟的结构参数中,当翅片间距为5 mm、翅片厚度为1.2 mm、管横向间距为12 mm、管纵向间距为16 mm时,AlN陶瓷换热器综合性能最好。相同计算工况下,与光管AlN陶瓷换热器相比,翅片管AlN陶瓷换热器的总传热系数提升了378.24%~466.41%,与翅片管AlN陶瓷换热器相比,涡流发生器翅片管AlN陶瓷换热器的总传热系数提升了32.78%~88.76%。