陶瓷填充床内H型翅片管换热特性实验研究

基于热逆流氧化床内置翅片换热器的取热过程,自行搭建陶瓷填充床内置翅片换热器稳态取热实验台,实验研究陶瓷多孔介质围成的狭小空间内H型翅片管的换热特性,并通过外壁镀银的方法分析传热方式对H型翅片管换热系数的贡献。结果表明:H型翅片管边缘的温度随入口温度增加最大增长264℃,随入口雷诺数增加最大仅增长35℃,且靠近基管管壁处温度随入口温度和入口雷诺数变化不大;蜂窝陶瓷的存在强化了H型翅片管外壁面的热辐射作用,同时减小了29. 80%的散热量,但在一定程度上抑制对流传热;辐射传热贡献度随入口温度增加从48. 17%增至60. 34%,随入口雷诺数增加从57. 2%降至55. 35%。对试验数据进行归纳分析,得到陶瓷氧化床内H型翅片管换热特性的试验关联式。

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%。