气-固循环流化床换热器的传热性能与压降

摘要

为强化气相换热,将流化床换热防垢节能技术和气相换热过程相结合,设计并构建了一套气-固循环流化床换热装置.以空气和玻璃珠颗粒作为工质,利用热电阻和差压传感器,系统地考察了颗粒加入量、空气流量和热通量等操作参数对于其传热性能和压降的影响.研究结果表明,玻璃珠颗粒的加入可以明显地强化气相的传热.实验范围内,最大的传热增强因子为33.4％,所对应的操作参数为δ=1.5％,Vg=19.78 m3·h-1和q=1 kW·m-2,相应的压降比率不超过2.5％.传热增强因子随颗粒加入量和空气流量的增加呈现出波动的趋势.空气流量较低时,传热增强因子随着热通量的增加而增大;随着空气流量的增加,热通量对传热增强因子的影响减小.构建了操作参数对传热性能和压降影响的三维图,以利于选择适宜的操作参数范围.研究结果有利于流化床换热防垢节能技术在气相换热过程中的应用.