石油焦罐式煅烧炉底板换热器的换热特性研究.pdfVIP

设计与研究 35 石油焦罐式煅烧炉底板换热器的换热特性研究 1 2 2 1 1 王佐任 刘永启 吕金升 蔡向云 王英福 （1.潍坊联兴新材料科技股份有限公司，潍坊 262737 ;2. 山东理工大学交通与车辆工程学院，淄博 255049 ） 摘 要：针对石油焦罐式煅烧炉底板表面温度高、散热损失严重的问题，本文提出了一种炉底板换热器，实 现炉底散热的有效回收利用。采用数值模拟的方法研究了炉底板换热器内的流固耦合换热及流动情况，得到了 不同流速下炉底板换热器温度分布和炉底板换热器内部的流动及传热规律，为炉底板的优化设计提供了分析 依据。 ： 关键词 煅烧炉 炉底板 换热器 传热 引言 在石油焦罐式煅烧炉结构中，炉底板承受着整个炉体 的重量。在炉底板中心部位为高温煅后焦的排料通道。高 温煅后焦的一部分热量经过浇注料传递给炉底板，导致 炉底板表面温度高，散热损失严重，劳动环境十分恶劣。 [ 1] ，有效地回收了炉底板散 图 1 整体建模后系统物理模型 郑斌 等人开发了炉底板换热器 [ 2] -3 -1 ， ， ， 热损失，同时改善了 行人员的劳动环境。明文雪 用 式中 ρ为密度 kg ·m ；c 为比热容 J ·（kg ·℃）；λ -1 ， ， ， fluent 软件对煅烧炉冷却水套内水的流动和传热进行三维 为导热系数 w ·（m ·℃）；t 为温度 ℃；τ为时间 s 。 数值 拟， 到冷却水流程和温度场，在此基础上对水套 流固耦合条件是温度连续性条件和热流密度连续，即 做优化设计，优化后冷却效率提高了 80% 。本文针对炉底 坠t ， ， - λ =h （t -t ），h 为对流换热系数 t 为壁面温度 t 为 w f w f 板换热器的流固耦合换热过程，采用 fluent 软件来数值 坠x [ 3] 拟流动和换热的方法，同时分析换热特性和流场情况，为 流体温度。整场离散整场求解法 是求解耦合传热问题的 常用方法，即不同区域传热过程组合起来作为统一换热 炉底板换热器的优化设计提供理论基础。