外伴管伴热系统传热特性及优化的数值研究

利用FLUENT软件,对外伴管伴热体系传热特性及其优化进行了数值分析与讨论。分析表明系统中存在传导、对流及辐射传热,其中封闭空气夹层又存在层流自然对流。计入空气对流的模拟表明,工艺管受热不均匀,而伴管布置在其正下方、保持空气层不被保温层挤占可提高伴热效果。伴热平衡时,伴热介质温度、热损失随物料温度近似线性增加。空气层均温假设导致工程设计不合理,而降低工艺管与伴管之间的热阻是提高伴热能力的关键。

基于伴热优化的物料结壁缓解技术的研究与应用

降低伴热介质与被伴热介质之间的热阻是提高外伴管伴热系统抑制物料结壁效果的关键。利用自建的对比传热试验装置,进行了蒸汽和热水伴热传热动态特性试验,结果表明优化后传热系数可提高7倍以上,此时提高伴热热水流量可明显增强伴热能力。将该优化措施应用于发生闪蒸的对苯二甲酸母液罐及附属管道,结果表明设备和管道的壁面温度及其均匀性得到了显著提高,物料结壁减缓。