Na2 SO4循环流化床蒸发器中的颗粒碰撞行为和传热性能

摘要：

将流化床换热防垢节能技术和Na2SO4蒸发过程相结合,设计并构建了 1套Na2SO4循环流化床蒸发装置.选用质量分数为20％的Na2SO4溶液作为液相工质,采用聚甲醛(POM)和碳化硅(SiC)颗粒作为惰性固体颗粒,考察了颗粒类型、颗粒加入量(1％～3％)、循环流速(0.37～1.78 m·s-1)和热通量(7.29～12.14 kW·m-2)等操作参数对于颗粒的碰撞行为和蒸发器传热性能的影响.研究结果表明,POM和SiC颗粒的加入均可以强化传热.实验范围内,POM和SiC颗粒的最大增强因子分别为9.5％和13.4％,所对应的操作参数分别为ε=1％,u=1.78 m·s-1,q=7.29 kW·m-2和g=3％,u=0.37 m·s-1,q=12.14 kW·m-2.液相和固相碰撞加速度信号的特征频率范围分别为0～1 000 Hz和6 000～17 000 Hz;汽相的产生可以显著增加其他相的碰撞强度.颗粒加入量增加,POM颗粒的标准偏差增大;SiC颗粒的标准偏差在循环流速较低时先减小、后增大,而在循环流速较高时增大.2种颗粒的流动沸腾传热系数受颗粒加入量的影响较小.循环流速增加,2种颗粒的标准偏差和传热系数均增大.热通量增加,2种颗粒的传热系数均明显减小.颗粒加入量较小时,2种颗粒的标准偏差随热通量的变化不明显.颗粒加入量较大时,POM颗粒的标准偏差随着热通量的增加而增大;SiC颗粒的标准偏差随热通量的变化受循环流速的影响.

关键词：循环流化床蒸发器、颗粒碰撞行为、强化传热、硫酸钠、标准偏差

所属期刊栏目：40

分类号：TQ021.1(一般性问题)

资助基金：国家重点实验室开放基金;天津市科技支撑计划重点项目

在线出版日期：2023-08-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：37-49