盤管式有機熱載體爐爐管內(nèi)流動換熱特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、盤管式有機熱載體鍋爐，因其具備“高溫低壓”的工作特性而被普遍應用于工業(yè)生產(chǎn)中，然而由于有機熱載體爐中的導熱油在較高的運行溫度下易劣化變質從而惡化傳熱，致使爐管過熱爆管而發(fā)生安全事故。因此為了有效預防有機熱載體爐事故的發(fā)生，有必要對有機熱載體在爐管內(nèi)的流動換熱特性進行研究分析。
　　本文在考慮導熱油變物性和管壁熱量輸入的情況下，利用ANSYS CFX模擬軟件數(shù)值模擬了導熱油在盤管式有機熱載體爐內(nèi)層盤管的前10圈螺旋爐管內(nèi)的流動換熱特

2、性，并分析了影響因素（螺旋直徑D、管壁粗糙度K、導熱油入口流速u、盤管布置方式及爐管直徑）對其流動換熱特性的影響。分析結果表明：由于離心力的作用，盤管式有機熱載體爐爐管的螺旋外側面的速度遠遠大于螺旋內(nèi)側面的速度，同時爐管螺旋外側面的換熱強度也大于螺旋內(nèi)側面的換熱強度；導熱油在螺旋爐管內(nèi)形成的垂直于主流的二次流和管內(nèi)粗糙度有效地強化了導熱油的換熱效果；當導熱油流速大于3.5m/s時，螺旋直徑對導熱油流動換熱特性的影響大于流速的影響，若流速

3、小于3.0m/s時兩者影響正相反；立式布置的螺旋盤管內(nèi)換熱效果強于臥式布置的螺旋盤管；導熱油入口速度大于3m/s時，爐管管徑對其影響較小，但當入口流速小于3m/s時，爐管管徑和流速對其影響突出。綜合各方面因素，導熱油在有機熱載體爐輻射受熱面流速宜控制在（3—4）m/s范圍內(nèi)。
　　同時應用t檢驗法對有機熱載體爐換熱特性影響因素主次進行了分析：螺旋直徑D>爐管內(nèi)徑d>爐管外徑dw>導熱油入口流速u>爐管粗糙度K。
　　最后利用