專利名稱：一種回收利用低溫?zé)煔庥酂岬男滦蛡鳠峁艿闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收利用低溫?zé)煔庥酂岬男滦蛡鳠峁?，屬于低溫余熱回收利用?qiáng) 化換熱技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
針對低溫?zé)煔獾奶匦?，如腐蝕性，含有灰塵等，余熱鍋爐里面換熱管一般選擇光 管，如國內(nèi)燒結(jié)礦余熱回收鍋爐里的蛇形管。而光管表面換熱面積小，管尾尾流相對負(fù)壓 較大、流體繞流脫體后混合度降低，形成回流，造成阻力損失大，管背面及后排管受尾流影 響較大，導(dǎo)致?lián)Q熱效果差。如何提高其換熱效率，已成研究人員不斷探討的課題，如國內(nèi)王 厚華等采取在翅片上開對稱孔的辦法，加強(qiáng)干擾，以減少管尾回流量，強(qiáng)化換熱。本發(fā)明從 回收低溫?zé)煔庥酂釋嶋H情況出發(fā)，提出解決管尾尾流問題的方案，第一提高回流溫度；第 二 減少回流量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，解決管尾尾流惡化換熱的問題，達(dá)到降低阻 力和提高換熱效率目的，發(fā)明提出一種降低管尾尾流影響、提高換熱效率的新型傳熱管。該 煙氣沖刷光管發(fā)生繞流脫體，在管尾形成負(fù)壓較高的回流，造成流動阻力增大，換熱效率降 低；一方面進(jìn)行改善提高回流區(qū)的溫度，提高換熱效率；另一方面降低背風(fēng)區(qū)負(fù)壓，減少阻 力損失。本發(fā)明回收利用低溫?zé)煔庥酂岬男滦蛡鳠峁?，其特征在于煙氣橫向沖刷光管， 發(fā)生繞流脫體，光管橫截面以邊界層脫體起點處為分界線，將截面分為迎風(fēng)區(qū)和背風(fēng)區(qū)，新 型傳熱管截面的迎風(fēng)區(qū)和背風(fēng)區(qū)都是圓弧，后半部圓弧所在圓的半徑大于前半部的；在圓 光管的邊界層脫體上下起點處(r，α)和(r，-α)往前取兩點(r，β)和(r，-β)，保證 α-β ^2° ；過這兩點的圓弧為新型光管的背風(fēng)區(qū)，迎風(fēng)區(qū)保持圓光管不變。該傳熱管背風(fēng)區(qū)離迎風(fēng)區(qū)中心的距離短，傳熱管截面周長比圓管的短。因此，本發(fā)明專利的有益效果是1、煙氣微團(tuán)沖刷傳熱管發(fā)生脫體到管尾回流區(qū)的時間短，提高了回流區(qū)的溫度， 進(jìn)而提高換熱效率。改善管尾尾流影響，提高換熱效率。2、降低背風(fēng)區(qū)相對負(fù)壓，減少阻力損失。


下面結(jié)合附圖以數(shù)值模擬實驗結(jié)果進(jìn)一步說明本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi) 容并不限于此。圖1為本發(fā)明回收利用低溫?zé)煔庥酂岬男滦蛡鳠峁艿慕孛鎴D。圖2為采用本發(fā)明新型傳熱管進(jìn)行壓力對比模擬實驗時的實際狀態(tài)圖之一。圖3為采用本發(fā)明新型傳熱管進(jìn)行壓力對比模擬實驗時的實際狀態(tài)圖之二。3
圖4為采用本發(fā)明新型傳熱管進(jìn)行溫度對比模擬實驗時的實際狀態(tài)圖之一。圖5為采用本發(fā)明新型傳熱管進(jìn)行溫度對比模擬實驗時的實際狀態(tài)圖之二。圖6為采用本發(fā)明新型傳熱管進(jìn)行速度跡線模擬實驗時的實際狀態(tài)圖之一。圖7為采用本發(fā)明新型傳熱管進(jìn)行速度跡線模擬實驗時的實際狀態(tài)圖之二。
具體實施例方式本發(fā)明煙氣橫向沖刷光管，發(fā)生繞流脫體，光管橫截面以邊界層脫體起點處為分 界線，將截面分為迎風(fēng)區(qū)和背風(fēng)區(qū)，新型傳熱管截面的迎風(fēng)區(qū)和背風(fēng)區(qū)都是圓弧，后半部圓 弧所在圓的半徑大于前半部的；在圓光管的邊界層脫體上下起點處(r，α)和(r，-α)往 前取兩點(r，β)和(r，-i3)，保證α-β彡2° ；過這兩點的圓弧為新型光管的背風(fēng)區(qū)，迎 風(fēng)區(qū)保持圓光管不變。該傳熱管背風(fēng)區(qū)離迎風(fēng)區(qū)中心的距離短，煙氣微團(tuán)沖刷傳熱管發(fā)生 脫體到管尾回流區(qū)的時間變短，提高了回流區(qū)的溫度，進(jìn)而提高換熱效率。并且傳熱管截面 周長比圓管的短，可節(jié)約材料。煙氣微團(tuán)的提前脫體可降低背風(fēng)區(qū)負(fù)壓，減少阻力損失?？紤]到實際煙氣流速在6-20m/s，在余熱鍋爐內(nèi)處于過度區(qū)和湍流區(qū)，模擬計算采 用標(biāo)準(zhǔn) K-ε 模型，其中 C1, C1e = 1.44，C2= 1. 92，Cli = 0. 09，C3 = 1,C4 = 0, Qk= 1.0， Oe= 1.3, Qt = I0流體介質(zhì)為穩(wěn)態(tài)不可壓縮的煙氣，模擬實驗設(shè)計了 5種工況工況設(shè)計表
權(quán)利要求
1.一種回收利用低溫?zé)煔庥酂岬男滦蛡鳠峁?，其特征在于煙氣橫向沖刷光管，發(fā)生 繞流脫體，光管橫截面以邊界層脫體起點處為分界線，將截面分為迎風(fēng)區(qū)和背風(fēng)區(qū)，新型 傳熱管截面的迎風(fēng)區(qū)和背風(fēng)區(qū)都是圓弧，后半部圓弧所在圓的半徑大于前半部的；在圓 光管的邊界層脫體上下起點處(r，α)和(r，- α)往前取兩點(r，β)和(r，_ β )，保證 α-β ^2° ；過這兩點的圓弧為新型光管的背風(fēng)區(qū)，迎風(fēng)區(qū)保持圓光管不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收利用低溫?zé)煔庥酂岬男滦蛡鳠峁?，其特征在于該傳?管背風(fēng)區(qū)離迎風(fēng)區(qū)中心的距離短，傳熱管截面周長比圓管的短。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種回收利用煙氣余熱的新型傳熱管，其截面與圓光管不同，在圓光管截面的邊界層脫體上下起點處的左側(cè)取兩點，過這兩點的圓弧為新型光管的背風(fēng)區(qū)，迎風(fēng)區(qū)保持圓光管截面圓弧不變。該傳熱管主要解決了管尾尾流惡化換熱的問題煙氣沖刷光管發(fā)生繞流脫體，在管尾形成相對負(fù)壓較高的回流，造成阻力增大，換熱效率降低，本發(fā)明可降低背風(fēng)區(qū)壓降，減少阻力損失；提高回流區(qū)的溫度，改善換熱效果；節(jié)省材料。
文檔編號F28F13/06GK102052876SQ201010590479
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者劉軍云, 文旭林, 李明磊, 王 華, 王輝濤, 趙業(yè)清, 郈亞麗 申請人:昆明理工大學(xué)