气固流化床外取热器内流动和换热特性分析

发布时间：2021-11-03 07:59

　　外取热器是维持催化裂化反应-再生系统热平衡和保持装置平稳运行的关键设备之一。外取热器的优化设计和合理调控,要求深入理解外取热器内的流动特性、换热特性及两者之间关系。在一套大型冷模热态实验装置上,分别考察了表观气速、颗粒质量流率对换热管附近的局部固含率和气泡频率、床层与换热管间传热系数的影响。结果表明:增加表观气速可以降低局部固含率、增加局部气泡频率、强化床层与换热管间换热;随着颗粒质量流率增加,局部固含率和局部气泡频率均增加;在较低表观气速下,增加颗粒质量流率不利于换热,而在较高表观气速下,传热系数随颗粒质量流率逐渐增加。不同流型下,气固流动特性对换热特性的影响不同。在鼓泡床流型下,过高的局部固含率不利于颗粒在换热表面的更新,增加换热管附近的局部气泡频率可以明显强化换热;而在湍流床流型下,换热管附近的局部固含率和气泡频率的增加,均使传热系数逐渐增大。建立了针对不同流型的换热经验关联式,预测值与实验值的平均相对偏差分别为6.9%和1.3%。 

【文章来源】：化工学报. 2020,71(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

瞬时传热系数信号的功率谱密度

外取热器内换热实验所需的热量由换热管内的热水提供，为了得到外取热器的换热负荷，采用2个德国贺利氏Pt100旋钮式热敏电阻，对换热管内的水温进行了测量。在外取热器换热负荷已知的情况下，还需要对换热表面的温度和床层温度进行采集，从而计算得到对流传热系数h。因此，在换热管表面等距安装了9个Pt-100贴片式热敏电阻来测量不同轴向位置的壁面温度(Tw)；在床层内布置了3根自主设计的杆状多点温度传感器来测量不同轴、径向位置的床层温度(Tb)，每根杆状多点温度传感器可同时测量5个径向位置的温度。温度测点的轴、径向布置如图2所示。床层和换热管表面的瞬时对流传热系数可由式(1)计算。图2 测点布置

测点布置

【参考文献】：
期刊论文
[1]催化裂化再生催化剂取热技术研究进展[J]. 姚秀颖,卢春喜.  石油学报(石油加工). 2018(02)
[2]RFCC化学汽提过程的模拟研究[J]. 刘英杰,杨基和,蓝兴英,高金森.  化工学报. 2016(08)
[3]催化裂化后反应系统快分的研究进展[J]. 刘梦溪,卢春喜,时铭显.  化工学报. 2016(08)
[4]催化裂化外取热器开发与研究进展[J]. 孙富伟.  现代化工. 2015(06)
[5]催化外取热器换热分析[J]. 王春峰,万德斌,王宁,孙惠山.  当代化工. 2010(05)
[6]FCC装置下流式密相催化剂强化传热外取热器的开发和应用[J]. 张荣克,张蓉生.  石油炼制与化工. 2006(04)
[7]我国重质油加工方案的分析[J]. 王飙,徐春明,高金森.  当代化工. 2003(02)
[8]重油催化裂化取热技术及其进展[J]. 张荫荣,亓玉台,李淑勋,沈健,袁兴东,王凤秀.  抚顺石油学院学报. 2002(03)
[9]RFCC装置外取热器芯子损坏原因探讨[J]. 王想平.  石化技术与应用. 2001(03)
[10]气控式外循环外取热技术的工业应用[J]. 李莉.  炼油设计. 1999(09)

博士论文
[1]催化剂汽提器气固流动不均匀性的实验与数值模拟[D]. 梁咏诗.中国石油大学（北京） 2017



本文编号：3473331