一72～1994年第2期王一77喷流换热器的设计计算重庆大学冶金系梁小平伍成波————丁KI7乙【摘要l喷流换热器是一种新型高教换热器，本文建立了喷流换热器的设计计算数学模型，编制了实用计算程序。利用该程序不仅可进行喷流换热器的一般设计，还可据此进行换热器的优化设计。1前盲【关键词，堕堕塑垫墨堡盟众所周知，采用回收烟气余热来预热燃烧用空气(或煤气)是一项非常有效而可靠的节能措施，已经得到普遍应用并取得显著效果。作为回收烟气余热的装置——换热器的正确设计是这种节能措施充分发挥其效能的重要保证。在目前形式众多的换热器中，喷流换热器以其显著优异的性能被公认为是一种新型高效的余热回收装置喷流换热器运用特殊的结构使冷流体以较高的速度喷射到换热表面，因较大的冲击作用而产生紊流流动，使粘性流体边界层具有素流性质，大大减薄丁边界层厚度，从而极高地增加了气流与表面的传热系数，同时也使表面温度降低；据文献报道，喷流换热器的综合传热系数可高达50(o／m·℃以上，：而一般的换热器仅为10~25∞／m·℃}其器壁与预热温度间的温差小于200℃，而一般的要超过350℃以上；这样使得采用一般耐热钢作材质的换热器能够将空气预热到600℃以上，其寿命仍可达到3～5年。这种优异的性能为喷流换热器的应用和发展创造了良好的条件。由于喷流换热器结构参数的影响因素很多，而各种因素又相互影响和制约，所以在换热器的设计计算过程中不可避免地要进行·邮镛63OO“，西JlI，重庆多次重复计算，以调整各参数之间的关系I再加上其中一些参数(如烟气的物性参数)随温度而变化，也使得计算过程复杂化了。然而，通过建立喷流换热器设计计算数学模型，利用计算机进行换热器的设计计算，不仅能极大地提高设计计算的速度和精度，而且为换热器的优化设计提供了条件。因此，建立喷流换热器设计计算的数学模型是很有必要的2喷流臻热器设计计算数学模型2．1计算公式为了给换热器的设计计算提供输入参数即空气量、烟气量及烟气成份，数模中首先进行了燃料燃烧计算，相关的计算公式在此略。在换热器中，随着换热器的进行，空气及烟气温度均沿换热器长度而不断变化，由此导致气体的物性参数，传热系数等亦随长度而变化对此问题在数模中采用了分段计算的办法进行处理，即沿换热器长度方向将换热器均分为It1段，认为同一段内具有均匀参数，不同段间因温度不同其参数各不相同。a．烟气侧辐射传热系数ax(t-l～m)，[()4～(啬)】维普资讯http://www.cqvip.com四川冶金MetallurgyofSichuan一73一其中C。．：4．88eE，B4．1868J,／m。·h-℃“+e(1一et1)4．1868J／m。·h·℃‰：=eE．￡．co2+阻HzOe·CO2p。_[1·4918+0-398c⋯+(0·053—0·i239ccO。ol2。)(gj／iOO)+(0·003504+o·0009446c”。)×(tgJl00)]l[2￡H2。：ex40．5708一]．2016H-02。．248一(0·0038+0．05133cH。-u,2⋯j×(Ig／100)p=1+(5．o+5·3Jl4c⋯)[2】×pHo~2。7。xCH-o2。~⋯Coo2：Pco2·fCH2o=PH2O-?}一s．e式中TT．——i段的烟气及换热面的温度；d、d——喷流外管及烟气通道的直径’Pco2、PH2o——烟气中CO2及Hz0的分压。b．烟气侧对流传热系数a．(i：1～m)N．=0．023R0P—CIR>10000或N0．116(R一一125)·。。[1+_】x()“2200
