振动流化床与浸没水平管平均传热特性理论分析与实验研究*
2012-02-07朱学军
化学工程师 2012年8期
朱学军 ,邓 俊
(1.攀枝花学院 生物与化学工程学院,四川 攀枝花 617000;2.攀枝花市化工资源有效利用重点实验室,四川 攀枝花 617000)
流化床的一个显著特征就是床层温度均匀和具有较高的传热效率,这使它对于一系列的反应,特别是具有高放热效率的放热反应特别适应,同样由于浸没管表面可以向床内移入和移除热量,所以在各工业部门中已获得了广泛应用。
在流化床内设置热交换管束,管内通入蒸气或其它加热介质,利用管壁表面与流化床层间高的传热速率,向床内施加补充热量,从而提高流化床干燥器的热效率及干燥能力。通过浸没表面提供的热量可以占到总供热的80%甚至更高,考虑气体供热和浸没加热管供热的平均效率可达90%,从而热能消耗可大大降低,可实现干燥过程得高效节能[1]。
近年来,关于流化床与浸没水平换热管的传热实验研究非常活跃,在很多方面都取得了重大突破,这方面的专业文献也很丰富[2-4]。但不同研究者所得出的计算式相差很大,而且各个关联式适应范围不同,即仅在各自的实验条件下才能很好地相符合。由于影响流化床传热的因素很多,到目前仍没有一个适用于整个流化床的传热关联式。
关于振动流化床与浸没表面的传热模型主要是通过固定式流化床与浸没表面间的传热模型修正得来的。Ringer and Mujumdar认为对于传统流化床传热系数在u>umf后增加的原因是更有效的颗粒混和,而对于振动流化床的传热系数还强烈的依靠振动参数和颗粒直径,在垂直振动的流化床中控制合适的振动参数和气速就可以使床内颗粒流动和传热达到最佳,并在不振动流化床传热模型的基础上得到了预测振动流化床传热系数的数学模型。……
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