王国庆，包 坤，杨晓波，游绍强，杨 凡

(1.海装广州局驻重庆地区第一军事代表室，重庆 402264；2.重庆川仪十七厂有限公司，重庆 400707；3.重庆川仪自动化股份有限公司，重庆 400700)

风道式电加热器作为清洁、便利的工业热源，广泛应用于大型火电厂，石油化工行业及脱硫、脱硝、废气处理行业。其核心部件电加热元件一般采用管状加热元件，加热元件在设备内部按照一定规则进行均匀排列，送风系统送入的待加热介质从设备入口进入，流经加热元件时，与加热元件进行热交换获取热量，加热后的介质携带热能参与反应或向其他设备提供热能。加热元件在设备中的布局是影响被加热气体介吸收热量的重要因素，本文旨在通过对加热元件在电加热器风道中布局的研究，找出合理的布局方案，提高电加热器的加热效率，延长电加热设备的使用寿命。

1 模型建立

1.1 确定变量

风道式电加热器是一种置于风管的电加热装置，在带有保温层金属外壳内布置有多支管状电加热元件，其典型结构示意图如图1所示。

图1 典型结构示意图

由图1可知，工作状态下加热元件符合流体多圆柱阵列绕流模型，该模型状态下气流在圆柱表面的流动情况与圆柱的数量、排列间距、排列方式以及流体雷诺数等参数相关。加热器需要气流在加热器腔体内部形成紊流，以便充分接触加热元件表面，达到充分吸收热量的目的。因气流本身的特性，在经过加热元件时形成的卡门涡街对吸热呈现积极作用，对于卡门旋涡引起的共振现象，由于加热器加热元件采用横杆固定的方式连接为一体，一般不会形成共振，此处不予以考虑。……