间壁式换热器传热的强化

介绍了传热强化的基本原理和有效措施。指出，综合传热系数是换热器的重要经济技术指标，是评价一个换热器性能好坏的决定性参数。要强化换热器的传热，必须同时强化空气侧和烟气侧的传热才会产生最佳的效果，得到较高的综合传热系数。     

烟气-空气型换热器的强化空气温升模拟研究

为了强化烟气-空气型套管式换热器的空气温升,以传热学的理论知识为依据,以有限元为方法,以ANSYS软件为工具,研究了强化措施对该换热器空气温升的影响,结果表明:空气管道外的肋片数、空气管道外肋片面积等因素对该换热器的空气升温影响并不大,而在空气管道内壁添加肋片,对空气温升有显著影响,提升温度约为6.3~11.7℃。所做工作对烟气-空气型套管式换热器的传热结构设计提供了理论参考。     

间歇式热处理炉传热计算与分析

建立了台车式热处理炉炉膛传热数学模型和辐射换热器工作模型,分析了换热器的传热特性（空气预热温度、壁温、传热系数）随炉况的变化。结果表明,辐射换热器的传热特性随炉子的升温及保温过程变化而波动很大,因而对炉子的热工性能产生了影响。     

高温炉金氧助燃的热工特性和节能效益分析热

对于锻造加热炉,均热炉等高温加热炉,其出炉烟气温度一般为900～1000℃。由于排烟温度高,金属换热器难以有效回收,所以烟气带走的热量要占热支出的30～40％,再者此类高温炉内炉气对物料传热的形式以辐射为主,按气体辐射的特点,炉气中三原子分子愈多,炉气的辐射力愈大。而通常用空气助燃,炉中大多数为无辐射能力的N_2,故炉气对物料的辐射也不理想。 本文提出一种纯氧与部分出炉高温炉气混合助燃的新型燃烧法,并研究了它在炉内的热     

内螺纹管在低温烟气中的传热特性研究

为了研究内螺纹管对低温烟气传热强化的效果,通过对内螺纹管换热器和光管换热器在低温烟气中的传热试验,比较分析内螺纹管和光管两种换热器在不同工况下的传热系数,根据试验数据计算拟合出试验传热关联式。结果表明:烟气流速对总的换热系数有较大的影响,工质水流速不变,烟气流速从2.0 m/s增加到3.0 m/s时,内螺纹管换热器的换热系数增长率为17.1%;管内工质水无相变时,工质水流速对总的换热系数影响不大;低温换热的热阻主要集中在烟气侧;内螺纹管可以强化低温烟气的换热,但强化效果不明显;内螺纹管工质水侧的传热关联式Nu=0.009Re~(0.985)Pr~(0.4)(1.1×10~4Re2.3×10~4)。     

石墨烯-PFA复合材料换热器与金属换热器的传热性能对比

氟塑料换热器以其耐腐蚀、耐磨损等优点而备受关注,但氟塑料热导率较低,换热能力差,限制了其广泛应用。石墨烯-PFA复合材料兼具石墨烯优异的导热性和可熔性聚四氟乙烯(PFA)良好的耐酸碱腐蚀性,是新一代的换热器材料。搭建了余热回收测试实验台,对石墨烯-PFA复合材料换热器和金属换热器的传热性能进行对比。研究了不同烟气流速、不同进口烟气温度以及不同石墨烯配比对复合材料传热性能的影响。结果表明:对于金属换热器和复合材料换热器,当烟气流速从2.0增加到4.0 m/s时,传热系数分别增加到原来的1.19和1.34倍;随着进口烟温的升高,两种材质的传热系数分别降低了15.6%和14.7%;随着石墨烯含量增加,复合材料的导热系数以及传热系数均增加。     

波纹板式空气预热器的构想

提出了一种新型空气预热器的结构，采用波纹板片组成间壁式换热器，具有强化传热，结构紧凑，避免了回转式空气预热器存在的漏风问题。     

相变换热器烟气侧流动及传热特性的数值模拟

对壁温均匀的相变换热器换热管外烟气的流动状态与翅片管的换热过程进行数值模拟,分析烟气入口速度、翅片间距及翅片管横向间距、纵向间距对流动传热特性的影响。结果表明:随着烟气入口速度的增加,换热量和烟气流动阻力均增加;一定范围内增大翅片间距,能够强化传热性能,降低烟气流动阻力;翅片管横向间距的增大能强化传热,而纵向间距的增大会减弱传热性能,二者均能够降低烟气的流动阻力。     

不同纵向涡发生器流动传热的数值模拟

利用三维数值模拟的方法对带有3种异形纵向涡发生器的H型翅片椭圆管换热器的空气侧流动传热特性进行研究。基于H型翅片椭圆管束,讨论了在不同雷诺数下,纵向涡发生器的摆放位置、摆放攻角和形状对空气侧流动传热的影响。研究表明:纵向涡发生器能够将高能量的流体引向流速较低的壁面区域,使冷热流体之间的混合加剧,增强流体的湍流动能,进而达到强化传热的效果;与无纵向涡发生器的管束相比,带纵向涡发生器管束的传热效果有明显的提高;当纵向涡发生器后置时,换热器的传热效果最优;在雷诺数相同,攻角为30°时,流体的传热性能和阻力特性均达到最优;相同攻角摆放时,椭圆角矩形发生器的传热性能和阻力因子均优于其他两种形式的发生器。研究结果为烟气余热回收系统换热器传热性能强化提供理论依据。     

H型换热器的数值分析及优化设计

对6种特定结构的H型鳍片管换热器的传热及阻力特性进行了数值模拟研究。运用Fluent软件分别模拟H型换热器中烟气侧及水侧的流动与传热过程,实现换热器管内、金属、管外换热的耦合计算,得到换热器工作过程中的温度场和速度场。讨论H型鳍片管结构参数对鳍片管换热器换热性能的影响,为该类换热器的优化设计和制造提供了有价值的参考依据。     

Application of the Finite-Volume Method to Study the Effects of Baffles on Radiative Heat Transfer in Complex Enclosures

A finite-volume radiation model for participating gray media in 2-D and 3-D complex rectangular enclosures with obstacles is developed. The step and the bounded high-order resolution curved-line advection method (CLAM) schemes are examined. Using the blocked-off-region procedure, the present model is capable of predicting radiative heat transfer in enclosures with obstructions and baffles. In order to validate the formulations derived here a square cavity with one or three baffles and finned internal cylinder, then a three-dimensional complex heat recuperator of a pilot plant of biomass pyrolysis with obstructions and baffles, are studied. It should be pointed out that the developed code using the CLAM scheme is accurate and convenient for computational thermal calculations. For the considered heat recuperator, the presence of baffles enhances radiative heat flux and contributes to the increase of the mean medium temperature.     

板翅式回热器传热性能研究

对板翅式回热器的传热性能进行了实验和数值模拟，对板翅式回热器的传热性能以及其温度场和速度场的情况进行了分析，为今后的此种换热器的设计与改进提供了一定的理论依据。并且为研究板翅式气-气回热器在高温下的传热规律，分析参与换热两侧流体的传热特性，做出了初步探讨。     

Performance analysis of metallic concentric tube recuperator in parallel flow arrangement

A performance model for parallel flow arrangement in metallic concentric tube recuperator that can be used to utilize the waste heat in the temperature range of 1100–1800 K is presented. The arrangement consists of metallic concentric shells wherein flue gases pass through the inner shell and air to be preheated passes through annular gap in the same direction. The recuperator height is divided into small elements and an energy balance is performed on each element. Necessary information about axial shell-surface, gas and air temperature distribution, and the influence of operating conditions on recuperator performance is obtained. The recuperative effectiveness is found to be increased with increasing inlet gas temperature and with decreasing fuel flow rate. The present model provides a valuable tool for metallic concentric tube recuperator performance considerations in parallel flow arrangement.     

300MW循环流化床锅炉屏式受热面传热系数计算及其变化规律

根据300MW循环流化床（CFB）锅炉现场测试数据并结合以往CFB锅炉传热系数的研究成果,建立了屏式受热面烟气侧的传热模型,包括辐射传热模型和对流传热半经验公式．利用该模型对某300MWCFB锅炉在94％锅炉最大连续蒸发量（BMCR）工况下炉膛内屏式受热面的传热系数进行了计算,分析了屏式受热面管间节距、炉膛温度、工质温度、壁面黑度及烟气速度等因素对传热系数的影响．结果表明：烟气速度、炉膛温度和壁面黑度对传热系数的影响较大,所建立的传热模型能够合理地反映主要因素对CFB锅炉屏式受热面传热的影响．     

低温烟气凝结换热及对天然气热效率的影响实验研究

为研究烟气露点附近及以下的低温烟气对流凝结换热规律与烟气换热对天然气利用热效率的影响,建立了烟气在翅片管换热器内对流凝结换热实验系统,研究了不同烟气温度、水蒸气含量对烟气凝结换热的影响,得出了烟气凝结换热实验准则关联式,分析对比了天然气利用热效率实验值与理论值.实验结果表明:当被加热水温度为23℃,烟气出口温度为73℃...     

热辐射强化剂在反应釜上的应用及其节能机理

根据辐射换热原理,详细分析了热辐射强化剂应用在反应釜上的节能机理以及影响节能率的主要因素。理论分析和实际应用都表明：在反应釜上应用热辐射强化剂后能明显地增加反应釜表面的净辐射热流,从而有效地降低烟气的出炉温度,达到良好的节能效果。     

Simplified Analysis of Radiation Heat Exchange in Boiler Superheaters

This article describes the determination of the radiation heat transfer coefficient in radiant platen superheaters and on convective heating surfaces. A new simple formula for determination of the heat transfer coefficient is derived on the basis of a diffusivity model of radiation heat exchange. The radiation heat transfer coefficients are determined on the tube surface in a convective evaporator, in a second stage convective heat superheater, and in a platen superheater of a pulverized coal-fired boiler. The calculations were carried out applying the method presented in this article, the Central Institute for Boilers and Turbines method, and formulas resulting from the analysis of heat exchange in an enclosure containing a gas of a constant temperature. In order to assess the accuracy of the achieved results, the flow of flue gas and the heat exchange were modeled using a commercial computational fluid dynamics program.     

微型燃气轮机圆筒原表面回热器的性能试验研究

对微型燃气轮机圆筒形原表面式回热器的传热与流动性能进行了试验研究.利用计算机控制检测传热性能试验台对该回热器在①两侧流量相等、改变两侧温度及②固定两侧温度,改变系统质量流量的情况下进行了传热性能和阻力性能试验.结果表明:随着质量流量的增加,回热器的传热系数增大,传热量逐渐增加,回热器的两侧压降也增大;在等流量时,回热器两侧的压降有所不同,高压低温侧压降比低压高温侧压降大,但低压高温侧压降增加较快,因此在设计回热器时必须重视两侧压降的变化情况,根据试验结果得出了传热和阻力随工况改变的变化趋势.     

∏形锅炉转弯烟道内的烟气流场变化及其对对流管束传热影响的分析与烟道结构改进

∏形布置的水管锅炉,后部转弯烟道内的烟气偏流会带来对流受热面的传热和温度偏差。当偏差较大时,会影响锅炉的整体运行性能。以一台70 MW热水锅炉为例,为减小转弯烟道内受热面的传热和温度偏差,结合流场数值分析调整烟道形状和尺寸,以确定合理的结构改进方案。方案实施后,经运行监测,对流管束前后部的温度偏差由17℃降低到3℃,其他相关的运行参数也都接近于设计值,取得了预期效果。     

高吸收率涂料在锅炉中应用的节能机理分析

基于辐射传热原理 ,详细分析了高吸收率涂料在锅炉中应用的节能机理及其影响节能率的主要因素 ,理论分析和实际应用都已经表明在锅炉中应用高吸收率涂料可以有效地降低烟气的出炉温度 ,具有比较好的节能效果