18t天然气蜂窝体蓄热式熔铝炉的设计应用

叙述了蜂窝体蓄热式燃烧技术的工作原理,并对其优势进行阐述。针对目前应用最广的18t熔铝炉(以天然气为燃料),建立蜂窝体蓄热室的设计模型,推导出相应的计算公式。通过工程实例证实模型和公式的正确性,为蜂窝体熔铝炉的设计与研究提供理论基础。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

蜂窝蓄热式空气单预热烧嘴换热特性的热态试验研究

采用热态模拟方法对蜂窝蓄热式空气单预热烧嘴的换热特性进行了试验研究，通过对试验数据的分析，得出了蓄热式烧嘴换热性能与空气流量、换向时间的关系及蓄热室内温度的分布特点等，确定了最佳换向时间、单位蓄热体体积的合适流量和蓄热室的适宜长度等。     

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。     

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。     

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%)。     

Temperature Distribution and Heat Saturating Time of Regenerative Heat Transfer

In this paper, heat transfer of the ceramic honeycomb regenerator was numerically simulated based on the computational fluid dynamics numerical analysis software CFX5. The longitudinal temperature distribution of regenerator and gas were obtained. The variation of temperature with time was discussed. In addition, the effects of some parameters such as switching time, gas temperature at the inlet of regenerator, height of regenerator and specific heat of the regenerative materials on heat saturating time were discussed. It provided primarily theoretic basis for further study of regenerative heat transfer mechanism.     

蜂窝状蓄热体与蓄热小球混装结构在蓄热式加热炉上的应用

通过工程改造项目介绍了蜂窝状蓄热体和蓄热小球混装的新型蓄热体结构,分析得出新型结构成本低,蓄热能力可提高20%以上,对于全新蓄热式加热炉蓄热室的设计具有指导和借鉴意义。实践表明,采用此种结构具有高效、优质、节能和低污染等诸多优点,具有广阔的开发应用前景。     

梭式窑烟气废热利用的模拟研究

采用商用CFD软件,通过数值模拟和正交实验分析了蜂窝陶瓷的结构参数及各工况条件对换热性能和压力损失的影响,优化了工况参数。数值模拟结果为：进入稳定工作期后,加热期温度效率为94．6％,冷却期温度效率为93．7％,压力损失为457．7Pa。在此基础上,设计了梭式窑高温空气燃烧（HTAC）系统,构建实体模型进行实验,研究余热回收系统的温度效率及烟气在蜂窝陶瓷内压力损失。研究结果表明,加热期与冷却期的温度效率分别为：92．0％,93．2％,测量热烟气和预热空气的压力损失分别为126．3,107．8Pa。