椭圆扭曲管内数值模拟及其在热风炉空气预热器的节能应用

作者：王飞扬; 朱冬生; 涂爱民; 莫逊; 刘世杰

来源：新能源进展, 2020, 8(05): 366-373.

• 热风炉空气预热器
• 椭圆扭曲管
• 湍动
• 场协同
• 传热性能

热风炉空气预热器是纳米碳酸钙生产过程中重要的节能设备,可以降低排烟温度,提高能源利用率。目前广泛采用的光滑圆管空气预热器体积庞大,换热效率低,造成排烟温度高,不仅污染环境,而且浪费大量的热量。为了解决这一问题,将椭圆扭曲管应用于热风炉空气预热器。结果显示,以椭圆扭曲管为换热元件的椭圆扭曲管空气预热器体积小、耗用钢材少、换热效率高,提高了烟气余热利用效率,降低燃料消耗量。以空气为工质,分别对椭圆扭曲管和圆管进行数值模拟,对比分析其传热性能。结果表明,相对于圆管,空气在椭圆扭曲管内湍动性更强,换热效果更好。通过对实际的工程案例进行分析,将椭圆扭曲管应用于热风炉空气预热器可减少换热面积27.9%,缩小体积37%,具有良好的节能节材效果。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院广州能源研究所; 中国科学院大学