不同尾管数量的全浸入式脉动燃烧器传热特性试验

摘要

土壤消毒是决定设施栽培产量和品质的关键环节。将高燃烧强度、高传热效率的脉动燃烧技术与无污染、消毒效果佳的土壤蒸汽消毒技术相结合,基于30 kW的单个脉动燃烧器进行结构尺寸设计,在保证燃烧室相同且燃烧器拥有相同总流通面积的前提下,确定了包括单管、双管和三管3种尾管数量,设计了一种全浸入式脉动燃烧器传热特性试验装置。试验过程中将脉动燃烧器整体浸没埋入水中,针对主要影响因素包括油门开度、尾管数量以及有无去耦室,分别测量了3种尾管数量下试验装置的油耗、水温、烟气温度、蒸汽量等。试验结果表明:脉动燃烧器油耗随油门开度增加而增大,油耗呈现单管>双管>三管的现象;增大传热面积可明显强化脉动燃烧器的传热特性,三管的烟气侧传热系数为单管的1.10~1.15倍,相同工况下烟气侧脉动流传热系数达到稳态流的5.12~5.66倍,三管蒸汽量为单管的1.32~1.67倍,热效率为单管的1.11~1.13倍,且当油门开度处于中间油门开度450°&450°时脉动燃烧器各项参数达到最优值。尽管去耦室换热性能较弱,但去耦室除降低排烟温度,提高系统热效率,还能有效降低排气噪声和减少油耗量。确定基于土壤蒸汽消毒的全浸入式脉动燃烧器的最佳组合形式为:油门开度为450°&450°、三管和设置去耦室。