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1、BE卷B期BEE!IG冶金能源KG填充床蓄热式热交换器的设计计算!李朝祥（华东冶金学院）摘要依据混合扩散模型，在热交换器温度前沿扩展分析和热交换器换热效率评价的基础上，建立了保证热交换器效率最高的前提条件〔!〕。在此条件下，热交换器的结构参数不是由热交换面积求得，而是由保证换热效率最高的约束条件直接求得。关键词蓄热填充床热交换计算!"#$#%&’()*+),+*!&-(-..&++&(’/#$0#’#(#0*!&1#"#*!#2)"*(’#0"#$%&’(#&)*（+&,-$%#)&.)#/01,#-2’
2、340-&5561*2）*3456785788’19#)*-’-%09#,:01,#’);8’)80)-1#8<’905，-%0:10<#,08’)9#-#’)-’=00:-%0%#*%0,-033#;8#0)82’3-%0%0&-0(8%&)*01>&,0,-&?5#,%09，?&,09’)-%0&)&52,#,’3-0<:01&-61031’)-0)5&1*#)*&)9-%00/&56&-#’)’3-%0033#8#0)82’3%0&-0(8%&)*01@A)-%#,8’)9#-#’)，-%0,-16
3、8-61&5:&1&<0-01’3-%0%0&-0(8%&)*01>&,8&5865&-09)’-&88’19#)*-’-%0%0&-0(8%&)*#)*&10&,?6-9#108-52&88’19#)*-’-%010;,-1#8-#’)8’)9#-#’)-’%’59-%0%#*%0,-033#8#0)82’3-%0%0&-0(8%&)*01@9:;<=6>410*0)01&-#/03#55#)*?09%0&-0(8%&)*#)*8&5865&-#’)!前言时，将体现不出换向时间对热交换器热交换过蓄热式热
4、交换器的设计任务，主要是根据程的影响，除此以外，往往需要数次校核计热交换理论，针对给定的热工应用条件，设计算，才能得到预期的结果，其计算结果存在较出满足特定要求的蓄热式热交换器。其中包大近似程度。括，热工参数的选择、热交换器结构参数的选B热交换器结构参数的选择择、热交换器操作参数的选择等。在填充床蓄热式热交换器中，床层的阻力传统的蓄热式热交换器的设计方法中，有压降是评价热交换器性能的一个重要的工作指关换热面积的计算，是把周期内的换热量，折标。填充床内的允许阻力压降，被列为本设计合成相应温度水平下的间壁式换
5、热器的换热中确定热交换器结构参数的约束条件之一。对量，按间壁式换热器的换热计算公式进行计算于球形填充床，床层的阻力特性可由下式表的。这种设计方法是按热量和温度的时均值来示〔B〕：进行设计计算的。当加热和冷却的时间相等{[(")B""G](B)H!IJD(!F")""GB}"’（!）!!"#C!DE!F#$%&"’!$$%&!式中：!!———床层的允许阻力压降；"———床层的孔隙率；’———填充体的当量直径；———!#$!安徽省教委科研项目，项目编号：BEEEL!!ME--冶金能源&$卷&期&$$!*’流体
6、的粘度；!!———流体的密度；"#———床层的特征流速。变换式（!）得：$%&""’%〔!#$（!%#）&%#’($"%&)!*+#（!%#）%（#’&）〕（&）’!#’!!"#此式表明，在热交换器的阻力压降一定时，流经热交换器介质的流速、填充体的当量直径以及热交换器的长度这三者之间变化的制约关系。由文献〔!〕得：$%&"(&｛!))*%〔’（!%#）+〕))*&%〔’$（!%#）,〕｝（’）’#!’#!’-式中：)#""#!!通过热交换器的特征质量流率；,-———填充体的导热系数；+’———流体对固体的
7、对流给热系数，+的值按下式计算〔’〕：’!!./"+’&’%,!"&)!*,01’23&（-）23")&’%$!（#）01"*$!!%,!（.）此式适用于23/#$的范围。根据前文分析可知，在热交换器高温介质的入口处，对应于特性加热时间，固体的平均温度达到近似等于高温介质入口温度的条件是，(!&*#。也就是说，加热末期，热交换器内部入口处的固体平均温度必须达到高温介质的入口温度时，换向后，被预热介质的出口温度才有可能达到最大值，即温度效率，因而式（’）可变为：%4"!$%&’!.*&#｛!))#*!%〔’
8、（!%#）+’〕))#*!&’%〔’$（!%#）,-〕｝（+）式（+）为，为了保证热交换器的换热效率最高，热交换器的长度、当量直径及质量流率之间变化的制约关系。因此，式（+）被列为确定热交换器结构参数的另一个约束条件。令：."$%&（,）’联立式（!）、（+）有下列方程：&’&’〕{.""’%〔!#$（!%#）%#($!"#%&’)!*+#（!%#）!!"#%#〕｝（0）.!.*&#｛!))#*!%〔’（!%#）+’〕))#*
