廢熱鍋爐是氣態(tài)烴非催化部分氧化工藝中的核心設(shè)備,可回收合成氣高溫顯熱,它的安全穩(wěn)定運(yùn)行事關(guān)全系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、高效運(yùn)轉(zhuǎn);廢熱鍋爐管板冷卻室入口合成氣溫度高達(dá)1250～1350℃,導(dǎo)致熱應(yīng)力很大,危及系統(tǒng)安全。本文建立了廢熱鍋爐管板冷卻室的數(shù)值模型,采用計(jì)算流體力學(xué)耦合熱應(yīng)力分析的手段,探究了合成氣入口溫度、速度、冷卻水進(jìn)水方式和入口溫度對(duì)冷卻室內(nèi)流場(chǎng)分布和傳熱情況的影響,確定了適宜的冷卻室結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)降低合成氣入口溫度,提高冷卻水入口溫度有利于降低冷卻室合成氣管壁的熱應(yīng)力,對(duì)保持裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行很有意義。根據(jù)工業(yè)裝置設(shè)計(jì)冷態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置,采用停留時(shí)間法確定了合成氣管周圍和冷卻水出口的流動(dòng)情況,結(jié)果顯示合成氣管周圍冷卻水返混程度很小、射流流動(dòng)作用強(qiáng)烈,冷卻水出口各測(cè)量點(diǎn)停留時(shí)間分布相似、流場(chǎng)均勻且停留時(shí)間分布平緩,顆粒沉積實(shí)驗(yàn)顯示合成氣管附近的流動(dòng)情況好,不存在局部死區(qū)。通過改進(jìn)熱量回收工藝將廢鍋入口溫度由1250℃降低至1000℃,并做出物料、能量衡算;采用熱應(yīng)力分析的方法,評(píng)價(jià)了附加剛玉管和降低入口溫度的影響,實(shí)際操作可以通過適當(dāng)降低入口溫度和附加剛玉管相結(jié)合的方法來達(dá)到穩(wěn)定操... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１部分氧化爐內(nèi)流場(chǎng)形式??Ｆｉｇ．?２．１?Ｆｌｏｗ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐａｒｔｉａｌ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?ｇａｓｉｆｅｒ??

鍋爐就是采用這種雙管板型結(jié)構(gòu)。??張起僑［２９］采用有限元法分析了硫回收工藝中對(duì)１３５０°Ｃ的高溫工藝氣進(jìn)行冷卻的廢??熱鍋爐過渡結(jié)構(gòu)如圖２．２所示，得出薄管板的應(yīng)力分布；溫度場(chǎng)的計(jì)算采用對(duì)流傳熱系??

孫月秋等［４２］對(duì)間隙為０．５？２．５ｍｍ的窄環(huán)形流道的套管式換熱器（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖２．４所示）進(jìn)行了傳熱和阻力特性的實(shí)驗(yàn)研究，通過實(shí)驗(yàn)擬合出雷諾數(shù)與傳熱系數(shù)曲線并出在高雷諾數(shù)下間隙為１．７５和２．０ｍｍ的流道傳熱有明顯優(yōu)勢(shì)，隨著流速的不斷增大環(huán)形通道內(nèi)流體流動(dòng)出現(xiàn)了從層流向湍流過渡提前的現(xiàn)象，當(dāng)Ｒｅ＞７５０時(shí)窄環(huán)形流道夠強(qiáng)化傳熱效果，而當(dāng)雷諾數(shù)較小時(shí)則會(huì)出現(xiàn)傳熱惡化。孫立成等［４３］探究了環(huán)隙內(nèi)水的??單相對(duì)流傳熱，發(fā)現(xiàn)水在環(huán)隙流動(dòng)更容易發(fā)生脈動(dòng)從而強(qiáng)化傳熱并得出流體在環(huán)隙中換??熱存在一個(gè)最佳環(huán)隙寬度，當(dāng)環(huán)隙寬度過大或過小時(shí)都會(huì)減弱流體的傳熱效果。Ｓｈｉｖａｎ等［４４］在考慮納米流體的添加下對(duì)雙套管換熱器的換熱效率進(jìn)行了敏感性分析，研究了不??同雷諾數(shù)、顆粒體積分?jǐn)?shù)和納米流體在管內(nèi)、管外及兩者都有的條件下雙套管換熱器的??傳熱情況，采用有限體積法進(jìn)行模擬得到：在納米顆粒體積分?jǐn)?shù)相同的條件下隨著流的流速増加傳熱努賽爾數(shù)會(huì)得到增強(qiáng)；增加納米流體的顆粒體積分?jǐn)?shù)同時(shí)減小其流過面積可提高雙套管換熱器的傳熱效率，作者在文中對(duì)納米流體強(qiáng)化傳熱的效果做出了

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3250875