高溫熔鹽漿葉換熱器研究.pdf

1、槳葉換熱器是一種間接攪拌型換熱設備，由殼體、上蓋、熱軸、空心槳葉以及旋轉接頭等組成，加熱介質一般為熱水、蒸汽和導熱油，工作溫度范圍在常溫到300℃之間。高溫熔鹽是一種優(yōu)良的傳熱蓄熱介質，尤其是硝酸熔鹽，具有熔點低、腐蝕性低、比熱容大、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。本文作者研制了一種使用硝酸熔鹽作為加熱工質的槳葉換熱器，可將槳葉換熱器的工作溫度范圍拓寬至300～600℃。但是，高溫熔鹽在槳葉換熱器內的流動和傳熱特性，還缺乏基礎的研究數據;旋轉接頭作為

2、關鍵部件，目前使用溫度一般不超過300℃，使用溫度在300～600℃的高溫熔鹽旋轉接頭還有待研究。
　　本文首先采用數值模擬的方法對高溫熔鹽在槳葉熱軸內的流動與換熱特性進行研究，得到了基礎的流動與換熱數據。模擬結果表明:槳葉熱軸的壓降主要由高溫熔鹽流經流通孔和空心槳葉而產生，空心槳葉的換熱量占總換熱量的75％左右。其次，設計了一種高溫熔鹽旋轉接頭，搭建了靜態(tài)高溫熔鹽旋轉接頭裝置，研究靜止狀態(tài)下高溫熔鹽旋轉接頭的溫度特征和密封特性。

3、通過實驗觀察了固態(tài)熔鹽的熔化和加熱過程，得到了旋轉接頭的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)的溫度特征;定性觀察了旋轉接頭靜止狀態(tài)下的泄漏情況，在450℃～500℃高溫熔鹽下，工作約150小時未發(fā)生泄漏。最后，建立了在高溫熔鹽流動條件下旋轉接頭熱特性數值模型，模擬旋轉接頭尤其是密封結構的溫度分布并計算旋轉接頭高溫熱應變;提出了外部冷卻和內部隔熱的旋轉接頭性能改進理論方案，進行了數值分析，數值結果表明:采用外部冷卻和內部隔熱相結合的方式，能夠有效降低密封結構的溫度