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文檔簡介
1、本文根據(jù)瀝青拌和設備煙氣余熱特點和排煙方式特點采用逐排法設計了一種適用于中低溫煙煙氣余熱回收的熱管式空氣預熱器,利用CFD計算流體軟件FLUENT研究了熱管式空氣預熱器內(nèi)部煙氣流動特性和鰭片熱管蒸發(fā)段的傳熱特性,通過仿真實驗研究了熱管排布方式對預熱器整體傳熱性的影響,結(jié)果證明,熱管按叉排方式有利于提升預熱器的整體換熱性能,但也會造成一定的風阻。通過建立不同管間距模型,研究了管束間距對預熱器換熱性能和風阻的影響,結(jié)果證明在熱管直徑為25m
2、m時,其管束間距取65mm既能夠保證預熱器的換熱性能也有利于流體在預熱器內(nèi)部保持一定的風壓。建立了鰭片寬度分別為6mm、12mm、18mm熱管耦合模型,模擬在不同風速下鰭片寬度對熱管整體換熱性能的影響。研究證明,隨著風速的增加,熱管熱阻逐漸降低,因此適當增加熱流速度有利于提升熱管換熱能,仿真結(jié)果證明鰭片寬18mm的熱管隨著熱流體速度的增加熱阻降低幅度最大,同時將各組鰭寬熱管模型的體積與熱阻進行比例分析,發(fā)現(xiàn)18mm熱管單位體積的熱阻值最
3、低,其經(jīng)濟成本和傳熱性能最優(yōu)。另一方面,預熱器仿真實驗與物理實驗變化趨勢相一致,也證明了本次仿真的有效性。
同時在工程試驗階段,通過試驗分析預熱器空氣側(cè)、煙氣側(cè)進出口流體溫度,驗證熱管預熱器的整體換熱性能。其煙氣余熱回收效率約為72.6%,能夠滿足瀝青拌合設備煙氣余熱回收要求,使得空氣預熱到100℃,同時對尾氣溫度和尾氣成分進行了分析,發(fā)現(xiàn)裝預熱器后尾氣中一氧化碳和氧氣濃度明顯下降,并通過檢測出口處成品料溫度,發(fā)現(xiàn)在使用等量煤
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