【摘要】：以石家莊某公司原有48 kW固體電蓄熱鍋爐為研究對象,在對其性能進(jìn)行測試的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)該固體電蓄熱鍋爐存在蓄熱能力嚴(yán)重不足的問題。通過分析實驗測試數(shù)據(jù)指出:蓄熱能力不足的原因并不是鍋爐設(shè)計時蓄熱體組的重量不足,而是放熱過程蓄熱體組不同點上的降溫速率存在較大差異所致,過大的降溫速率差異將導(dǎo)致單位蓄熱體的有效蓄熱能力大大下降。進(jìn)而提出了通過改進(jìn)氣流組織的方式,實現(xiàn)均勻送風(fēng),可提高蓄熱體有效蓄熱能力的思路。作者首先結(jié)合原有固體電蓄熱鍋爐送風(fēng)系統(tǒng)的幾何參數(shù)建立了數(shù)學(xué)模型,并利用FLUENT軟件進(jìn)行了數(shù)值模擬,之后通過改進(jìn)相關(guān)的幾何參數(shù)設(shè)計了新型送風(fēng)系統(tǒng),并對新設(shè)計的送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,最后,對帶有蓄熱體風(fēng)道的新型送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,對三種送風(fēng)系統(tǒng)的模擬計算均采用了k-ε兩方程紊流模型及SIMPLE算法。為了驗證數(shù)值模擬的合理性,在數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上研制了新型固體電蓄熱鍋爐,并進(jìn)行了性能測試。結(jié)果表明,新型送風(fēng)系統(tǒng)流速的不均勻系數(shù)明顯下降,由原來的1.422下降到0.055;新型固體電蓄熱鍋爐的有效蓄熱能力顯著提高,在蓄熱體數(shù)量不變的條件下,其有效蓄熱量由原來的1 158 MJ提高到了1 411 MJ。通過對新型固體電蓄熱鍋爐的反復(fù)試驗研究,最終,提出了通過合理的改變風(fēng)機(jī)頻率是改進(jìn)鍋爐供暖運行方式的有效措施,為固體電蓄熱鍋爐的研發(fā)和使用提供了有益的參考。
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK229
【圖文】：

提高蓄熱鍋爐的有效蓄熱量，一直都是研究者和人們的目的。那么，對固蓄熱鍋爐的蓄熱過程和放熱過程的研究則顯得尤為重要。.1 原有固體電蓄熱鍋爐蓄熱過程的實驗研究固體電蓄熱鍋爐的蓄熱材料采用的高密度鐵合金材料，平均密度為 3 g/m3，平均質(zhì)量比熱容為 938 J/kg·℃，熔點為 1 500 ℃左右。蓄熱過程蓄熱一般是 22:00 到第二天早上 6:00 的低谷電階段，此時，電流通過加熱管中阻絲產(chǎn)生熱量，并通過熱對流和熱輻射的方式傳遞給蓄熱體，使蓄熱體內(nèi)表度升高，并通過導(dǎo)熱的方式，由蓄熱體的內(nèi)表面向外表面?zhèn)鬟f，使蓄熱體的逐漸升高。為了保證加熱管和蓄熱體的使用壽命，蓄熱體溫度設(shè)定在 7000 ℃。對蓄熱體蓄熱過程的實驗研究，主要是研究在低谷電階段，蓄熱體溫度是夠升高到設(shè)定溫度、蓄熱體的溫度分布以及蓄熱體的溫升速率情況。如圖 2-1、圖 2-2 所示，為搭建簡易實驗裝置及實驗測量過程的圖片。

提高蓄熱鍋爐的有效蓄熱量，一直都是研究者和人們的目的。那么，對固蓄熱鍋爐的蓄熱過程和放熱過程的研究則顯得尤為重要。.1 原有固體電蓄熱鍋爐蓄熱過程的實驗研究固體電蓄熱鍋爐的蓄熱材料采用的高密度鐵合金材料，平均密度為 3 g/m3，平均質(zhì)量比熱容為 938 J/kg·℃，熔點為 1 500 ℃左右。蓄熱過程蓄熱一般是 22:00 到第二天早上 6:00 的低谷電階段，此時，電流通過加熱管中阻絲產(chǎn)生熱量，并通過熱對流和熱輻射的方式傳遞給蓄熱體，使蓄熱體內(nèi)表度升高，并通過導(dǎo)熱的方式，由蓄熱體的內(nèi)表面向外表面?zhèn)鬟f，使蓄熱體的逐漸升高。為了保證加熱管和蓄熱體的使用壽命，蓄熱體溫度設(shè)定在 7000 ℃。對蓄熱體蓄熱過程的實驗研究，主要是研究在低谷電階段，蓄熱體溫度是夠升高到設(shè)定溫度、蓄熱體的溫度分布以及蓄熱體的溫升速率情況。如圖 2-1、圖 2-2 所示，為搭建簡易實驗裝置及實驗測量過程的圖片。

【參考文獻(xiàn)】

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1 O窗

本文編號：2737958