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管式加热炉辐射室管内介质流动与传热特性

作　者: 谢长芳
导　师: 王平
学　校: 大连理工大学
专　业: 制冷及低温工程
关键词: 加热炉流动传热热效率
分类号: TE621
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

能源危机的日益严重,要求各个企业采取各种节能减排的措施。在炼油企业的常减压蒸馏装置中,加热炉的能耗多,是企业的主要耗能设备,因此实现装置“低能耗、高效率”的关键是降低加热炉燃料的消耗量,提高加热炉的热效率。针对加热炉管内介质流动与传热这一课题,本文从理论分析,模拟计算和结果分析三方面探讨,主要研究内容如下：本文首先介绍了加热炉发展的概况,建立辐射传热模型,计算烟气离开辐射室的温度和辐射室热负荷,然后利用化工流程计算软件,分别对立式加热炉和圆筒型加热炉辐射室炉管进行模拟计算,寻找炉管的最优扩径点,为加热炉辐射室炉管的设计提供理论依据；在选好辐射室管径的基础上,利用加热炉计算软件,对立式卧管炉和圆筒炉模拟计算,分析辐射室炉管中温度、压力、流速和汽化率等参数的变化以及炉管管壁温度的变化,对这两种炉型的加热炉从介质的流速、压降和汽化率等方面进行比较,分析不同炉型加热炉中介质的流动传热特性,为加热炉的选型提供理论依据。对辐射室炉管中处注入水蒸气后的立式加热炉进行模拟计算,根据计算结果研究分析炉管中介质在注入水蒸气后参数的变化,并把注入水蒸气和不注入水蒸气时的管内介质的相对结焦率、流速和产生的蒸气质量分数进行比较,最后得出结论,注入水蒸气可以使介质流速增大,结焦率减少,汽化温度降低。本文从理论上分析了加热炉热效率的影响因素,根据余热回收可以提高加热炉热效率这一措施,为本文中的两台加热炉确定了适合的空气预热器：利用加热炉计算软件通过对不断改变入炉空气温度、改变过剩空气系数的立式卧管炉的模拟计算,得出入炉空气温度与燃料消耗量、过剩空气系数与燃料消耗量的关系,也就是入炉空气温度、过剩空气系数与热效率的关系。

管式加热炉辐射室管内介质流动与传热特性

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