蜂窝体蓄热室结构优化及软件开发

以蜂窝体蓄热室的结构优化为研究目标,模型采用的多目标优化以蜂窝蓄热体的温度效率和热回收率作为目标函数.,以空气流速,换向时间和蜂窝蓄热体的高度为优化变量,模型的计算采用线性加权法,对蜂窝体蓄热室的主要结构参数进行了优化设计,以保证气体在满足换热强度条件下,尽量减小阻力损失。并开发了蜂窝体蓄热室结构优化的软件。     

蓄热体结构分析及其内部气体流动特性的数值研究

介绍了不同几何结构蓄热体的比表面积和开孔率的变化情况,在以蓄热量相等为前提的情况下,分析和比较了蓄热小球和蜂窝体两类蓄热体的结构特性。利用CFD软件模拟了蓄热室内气流的轨迹,分析了不同形状蜂窝体的压力损失及中心线速度的变化情况,计算出不同形状蜂窝体内部气体的流动特性、压力分布和换热性能,为设计和选择合适的蓄热体提供了指导。     

15t圆形不换向蓄热式重油熔铝炉的数值模拟

针对目前应用较为广泛的以重油为燃料的15t圆形熔铝炉为研究对象,利用CFD软件,采用标准k-ε湍流模型、化学组分输运和反应模型中的涡耗散模型对熔铝炉炉内传热、流动以及燃烧进行了三维稳态流动的模拟研究。通过数值模拟得到了炉内气体温度场、速度场的分布情况,为重油不换向蓄热式熔铝炉的设计与研究提供了理论基础,并通过实际工程项目的节能效果验证了数值模拟的正确性。     

蜂窝陶瓷蓄热体的热应力场数值模拟

对普通正方形格孔蜂窝蓄热体和夹角圆弧过渡正方形格孔蜂窝蓄热体的热应力场进行了数值模拟计算与对比分析.结果表明,夹角圆弧过渡正方形格孔蜂窝蓄热体的低应力区域更大,应力分布也更均匀;数值模拟结果能够指导蓄热体的结构优化设计.     

不同蜂窝蓄热体的性能对比及能耗分析

蜂窝蓄热体对于改善空气燃烧过程,降低NO_x起着至关重要的作用。通过Pointwise和FLUENT软件建立了蜂窝蓄热体三维数值模型,从不同的换向时间、孔型、边长、材料的角度对比了蜂窝蓄热体的换热特性,并对实际工作中节能效率进行了理论计算。结果显示：当换向时间从15增长到45 s时,正方形蓄热体的温度效率从78.5%降低到63.1%;当边长、壁厚相同时,圆形蓄热体的温度效率最高,压降也最大,六边形蓄热体的温度效率最低,但压降最小。总结发现,孔隙率的减小可以有效地提高温度效率,但是同时会增大流动的压力损失,在实际应用中可据此选择合适的孔隙率。同时得到,在实际运行中,当a=2.00 mm时,圆形蓄热体的节能效率最高(26.9%),六边形节能效率最低(24.4%)。     

蜂窝蓄热体换热特性的实验研究现状与结果分析

根据国内不同实验装置上两种格孔蜂窝蓄热体换热特性的实验研究结果,分析了相关因素与实验方法对蓄热体换热特性实验结果的影响关系,指出了实验研究对蓄热室设计与实际运行效果的重要作用。     

蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的热动态特性实验研究

对高温空气燃烧技术中的关键设备——蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的热动态特性进行了实验测试。结果表明:蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的压力损失随着空气流速以及蓄热体长度的不同而变化,但总体上说,其压力损失并不大;四通换向阀的换向周期和蜂窝陶瓷蓄热体换热器的体积等是影响其温度效率和热回收率等热性能的重要因素。     

蜂窝蓄热体易损原因分析及其解决措施

针对加热炉采用的蜂窝蓄热体出现的问题,从材质性能、炉内实际情况、结构等方面分析出其破损原因。并设计一种新型的蓄热式烧嘴,通过热态试验对其换热性能与普通蓄热烧嘴进行了比较,表明采用这种新型烧嘴是解决蓄热体破损的有效措施之一。     

蜂窝陶瓷蓄热体格孔壁面应力变化特性的数值研究

介绍了高温空气燃烧过程中蜂窝陶瓷蓄热体的工作原理和损毁原因,采用代数雷诺应力模型和修正的速度-压力耦合算法SIMPLEC,耦合蓄热体内流体的流动和换热过程,运用有限元分析方法,对蜂窝陶瓷蓄热体格孔壁面上的应力变化规律进行数值研究,并根据计算结果对操作参数进行了改进。结果表明,频繁的蓄热和释热过程变换,使得蓄热体格孔壁面交替地受到拉应力和挤压应力的作用。流体的流速越大,应力变化越大;换向时间越短,应力交替作用的影响越大。适当地调低烧嘴负荷,延长四通阀的换向时间,有利于提高蓄热体的使用寿命,计算结果为蓄热体结构设计和操作参数的优化提供了依据。     

用拉普拉斯变换法求解蜂窝蓄热体气固温度分布

提出一种蜂窝蓄热体气固耦合周期传热数学解析研究方法。忽略沿气流流动方向的固体导热影响,建立了薄壁蓄热体周期传热数学模型,并对线性偏微分方程组进行无量纲化处理;借助Matlab的符号运算功能,用拉普拉斯变换法,求出了蜂窝蓄热体气固温度连续分布函数精确解,并获得了温度分布数值解;和文献纯数值计算对比,半解析结果吻合。证实高效、经济、准确地获取蜂窝蓄热体传热半解析数值解的可行性。     

蜂窝蓄热体温度特性数学解析

基于蜂窝蓄热体气固传热精确解，研究蓄热体温度变化和切换周期设计方法，忽略沿气流流动方向的固体导热影响，建立了周期传热数学模型，并求出了气固温度分布精确解。和数值计算相比，半解析解可信，按炉内低氧稳定燃烧和蓄热体低温端不结业的要求，可进行切换周期优化设计，从而为低氧弥散燃烧设计和操控优化提供一种高效、经济、准确的解析研究方法。     

陶瓷蜂窝蓄热体在攀成钢的应用

以攀成钢线材厂蓄热式加热炉为例,针对原有蓄热室存在的问题,提出具体改进方案,完善并规范陶瓷蜂窝蓄热体的安装方法,经过实施,效果良好。     

蓄热式烧嘴传热过程数学模型

在详细分析了蓄热体和气体之间的热交换原理的基础上，根据能量守衡定律建立了陶瓷蜂窝体蓄热式烧嘴的不稳态传热过程数学模型，利用某钢厂蓄热式烧嘴的实测数据对所做模型进行了验证，结果表明：所建模型是正确可信的。在此基础上对蓄热式烧嘴的结构参数和操作参数等进行了优化仿真计算，所做工作对同类烧嘴的优化设计有重要的指导意义。     

用渐近分析法研究蜂窝蓄热体温度分布

1前言在冶金、机械和石化工业锻造炉、均热炉、连续加热炉、热处理炉、钢包烘烤炉、辐射管和熔铝炉上应用的高温空气燃烧(High Temperature Air Combustion,Hi-TAC)[1],具有热效率高、低NOx排放和燃烧放热均匀等特点。大多数的HiTAC应用了蜂窝蓄热系统[2]。温度变化和温度效率(     

蜂窝体中碳黑沉积规律的实验研究

采用燃料油裂解产生碳黑的方法 ,测定出含有碳黑的烟气通过蜂窝体所形成的压差阻力以及入口温度变化 ,进而找出蜂窝体的碳黑沉积符合Boltzmann变化规律 ,它对于高温低氧蓄热燃烧的应用研究 ,研发新型蓄热体有很好的参考价值     

工业炉蓄热燃烧系统的开发

蓄热燃烧技术是目前最先进的节能技术，宝钢技术中心结合宝钢的应用工况，自行开发了蓄热燃烧系统（包括蓄热烧嘴、蜂窝体与换向阀等关键设备），开发的系统在专门设计的中试炉上进行了试验，证明该系统性能先进，可以满足工业应用。     

Numerical simulation and optimization of a heat storage process in a layered regenerator

以降低熔铝炉蓄热室压损和提高蓄热室蓄热效率为目标,对某铝厂熔铝炉蓄热室进行了分层布料仿真研究。以多孔介质模型为基础,对动量方程源项进行了修正,将多孔介质结构内的传热转化为两相间的传热,并采用双能量方程形式建立多孔介质和流体间的传热能量方程。利用计算流体力学软件Fluent及其二次开发平台,建立了适用于蓄热室蓄热过程的数学模型。利用建立的数学模型对影响分层布料蓄热室蓄热过程的4个主要参数进行了模拟计算,得到了各参数对分层布料蓄热室的蓄热效率和压损的影响规律,并通过正交试验直观分析和方差分析的方法对各参数进行了显著性分析,且得到了保证蓄热效率和降低压损为目标的最优搭配方案。其中热效率最优搭配方案为入口质量流量1.65 kg/s、粒径组合26 mm-18 mm-26 mm、上中下层高比为2：1：2;压损最优搭配方案为入口质量流量1.65 kg/s、粒径组合32 mm-24 mm-32 mm、上中下层高比为2：1：2。     

陶瓷蜂窝蓄热室传热性能影响因素分析

对蜂窝蓄热室的综合传热系数进行了理论计算,并分析了蓄热体各热物性参数及工况条件对综合传热系数的影响。     

WZ003432蓄热式烧嘴在液体燃料焚烧式钢包预热炉上的应用

概述了陶瓷蓄热体式煤油烧嘴在钢包（浇包）预热炉上的应用。重点介绍了烧嘴与蜂窝型蓄热体的设计及其在钢包预热中的实际应用。实际应用表明，与传统的烧嘴预热方式相比，该蓄热式烧嘴燃料消耗减少54％，NOx排放量减少60％-70％；钢包内衬表面温差最高为24℃（比传统的烧嘴预热方式小50％），     

海外文献速递

正WZ003556大型熔铝炉——《Industrial Heating》,2013,V.LXXXI,No.6,p32(英)美国ANDRITZ Bricmont公司最近收到了中国山东省南山铝厂(中国最大的铝厂)的订单,要求供给14台大型熔铝炉。供货范围包括:提供全套设计图纸、全套设备和现场服务,另外还提供带有先进控制的蓄热式烧嘴、电磁搅拌器和熔池旋转