颗粒帘换热单元的稳态换热特性研究.pdf

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1、第43卷第3期热力发电Vo1．43NO．32014年3月THERMALPOWERGENERAT10NMar．2014颗粒帘换热单元的稳态换热特性研究陈冬林，邹婵，杜洋，刘欢(长沙理工大学能源与动力工程学院，湖南长沙410076)[摘要]提出了一种全新的颗粒帘换热器的概念及基于其换热单元的空气预热器(空预器)概念，并在固体与气力快速热平衡的假定条件下构建了换热计算数学模型，研究了各工况下热颗粒一冷气流及冷颗粒一热气流的换热特性及规律。结果发现：颗粒帘换热单元中，当颗粒质量流量足够时，冷流体加热后的出口平均温度可无

2、限接近热流体初始温度，冷热流体之间能够实现深度换热，换热效果明显。基于颗粒帘的气固两相换热器技术是空预器及各种工业尾气余热回收技术的重要发展方向。[关键词]颗粒帘换热单元；换热器；颗粒质量流量；换热工质；出口温升；空预器[中图分类号]TK172[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2014)03—0037—06EDOI编号]10．3969／j．issn．1002-3364．2014．03．037Steadyheattransfercharacteristicsofaparticlecurtainbas

3、edheatexchangerCHENDongLin，ZOUChan，DUYang，LIUHuan(SchoolofEnergyandThermalPowerEngineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410076，China)Abstract：Theconceptionsofanewparticlecurtainheatexchangerandtheparticlecurtainheatexchangerunitsbasedairp

4、reheaterwereproposed．Moreover，undertheassumptionthatthesolidandgashadreachedthermalequilibriuminstantaneously，themathematicalmodelofheattransferwasestablished．Atlast，thecharacteristicsofheattransferbetweenhotparticlesandcoldairflow，andcoldparticlesandhotairf

5、lowunderdifferentoperationconditionswereinvestigated．Theresultsshowthat，whentheparticlemassflowissufficient，theaveragetemperatureoftheoutletcoldfluidcanbeinfinitelyclosetotheinitialtemperatureofthehotfluid，indicatingtheparticle—curtainbasedunitcanachieveabso

6、luteheattransferbetweenthefallingparticleCUrtainandthehorizontally—flowinggasstream．Inconclusion，thegas—solidheatexchangerbasedonpar—ticlecurtainsshowsagreattechnologicaladvantageincomparisonwiththetraditionalshellandtubeairpreheater，whichwillprovideanewrese

7、archdirectionforthepresentstudyofairpre—heatersandtheexhaustheatrecoverytechnologiesinindustry．Keywords：particlecurtain；heatexchanger；heattransferunit；particlemassflow；workingfluid；outlettemperaturerise；airpreheater气固两相传热技术因其具有传热快、换热效率电厂余热进行回收与循环利用。McGAW：等对水

8、高、工作温度高、对环境污染小等特点，已被广泛应平空气流与垂直下落颗粒帘换热器及横向流化床换用于造粒行业、干燥、传热及化工反应中。其中，基热器内气固两相间的换热特性进行了数值模拟，发于颗粒帘换热单元的换热器引起了国内外学者的广现在气流速度和空隙率一定的条件下，固体颗粒进泛关注。FrainE等提出利用下落床换热器对发入空气流中可以快速达到热平衡。ChrestellaE等作者简介：陈冬林(1