烧结余热回收竖罐内若干工况气固传热系数的实验研究
发布时间：2021-03-04 11:10
烧结矿余热竖罐式回收是借鉴干法熄焦技术提出的一种烧结矿余热高效回收利用的方式,其核心问题之一是竖罐内烧结矿与冷却空气之间的传热,属于移动床内气固稳态传热问题。其中,罐体床层内气固传热系数是表征和衡量气固间传热强度的关键指标。本课题组以往关于气固传热系数的研究过程是:建立固定床气固传热实验装置,以固定床传热过程研究移动床过程,藉此研究单位气固传热面积的传热系数。但这种研究过程存在着一定不足:以固定床非稳态传热研究移动床稳态传热,使得实验结果存在一定偏差;气固传热面积难以精确计算和测量,使得实验结果可靠性下降。基于此,本文拟在自行建立的移动床机理性（冷却段内径250mm）实验台,开展基于移动床模型的单位床层堆积体积传热系数的研究。由于床层堆积体积可精确简便测量,且基于移动床模式,因此本实验一定程度上弥补了以前研究的不足。但由于实验条件的限制,本文仅就冷却空气流量、烧结矿下移速度、烧结矿直径等若干工况下开展相关研究。本文首先推导了基于移动床模式下平均体积传热系数的计算式;然后在移动床实验台上测量了若干工况下计算传热系数所需的数据,藉此计算了若干工况下的体积传热系数,进而分析了冷却空气流量、烧...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２鼓风式冷却系统示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ａｉｒ?ｂｌａｓｔ?ｃｏｏｌｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ??
是在固定床的基础上发展而来的，但在传热性能方面的研宄相比于固定床??明显占优，是一种性能优良的固体与流体接触装置，广泛应用于化工反应、钢铁工业、??能源开发和环境保护等领域。如图１．４所示，移动床按流体与固体接触的方式分为逆流??式（ａ）、并流式（ｂ）和错流式（ｃ）三种。??与固定床相比，移动床具有以下显著优点：移动床内颗粒呈现流动状态而非静止状??态，对床层内部传热、传质效果有明显的改善作用；而且移动床内颗粒在流动过程中趋??于均匀，有利于实现稳定显著的传热、传质效果。美国、德国和日本对颗粒移动床技术??的研宄非常重视，己取得了多方面进展ｍ。近年来，我国有关部门也将移动床技术的研??宄作为一项重要的攻关项目。因此，对移动床的研宄，无论是在机理上还是在与实际物??理过程及生产工况的契合度上，都具有明显优势。??研究移动床气固传热有非稳态法和稳态法两种方法，非稳态法认为气固传热发生在??整个床层范围内
为０．２７８、０．４２８和０．７ｍｍ的固体颗粒进行实验，得到以下结论：在充满玻璃颗粒或铜球??的实验装置中，综合传热系数随着固体颗粒直径的增大而减小，而随着固体颗粒直径的??增大，这一变化的速率逐渐降低，并且趋于平缓，部分变化趋势如图１．６所示。??２５０００?ｑ???－＾２２５００＾?＊??ｖｏ—?Ｖ??冬１７５００，??＾１５０００＾??＾?１００００?＾??１５００?＾?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?｜?Ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?｜?ｎ?ｒ?＜?ｋ?｜?ｉ?Ｉ?ｉ?ｉ?｜?Ｉ?Ｉ?ｉｔ?Ｉ?｜?ｆ?Ｉ?Ｉ?ｉ??０?１?２?３?４?５?６??ｘ／Ｄｅ??图１．６传热系数与固体颗粒直径之间的关系??Ｆｉｇ．?１．６?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｈｅａｔ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ??Ｃｈａｉｎａｒｏｎｇ?Ｃｈａｋｔｒａｎｏｎｄ［１５］通过实验的手段，以电水动力干燥器为实验装置，对气固??传热效果的影响因素进行了研宄，重点关注了电压大小、固体颗粒的直径及固体颗粒排??布对传热和干燥效果的影响，取颗粒直径分别为〇．１２５ｍｍ和０．３８ｍｍ固体颗粒进行实验，??得到如下结论：在其他实验条件完全相同的情况下，采用小固体颗粒时，传热效果较好，??干燥速率也相应较高，部分变化趋势如图１．７所示。??８＜???????０．１２５?ｍｍ．?ＯｋＶ??——０．１２５?ｍｍ，１５?ｋＶ??＾?＾?ｆ＼???０．３８?ｍｍ
【参考文献】：
期刊论文
[1]竖式烧结矿冷却塔内气固换热特性研究[J]. 杨斌,张忠孝,冯祥,毕德贵. 烧结球团. 2015(01)
[2]烧结过程余热资源回收与利用技术[J]. 贾冯睿,王恩刚,赫冀成,董辉,赵亚东. 工业加热. 2014(04)
[3]烧结矿能耗研究[J]. 陈海军. 黑龙江冶金. 2013(02)
[4]烧结床层的热质分析[J]. 刘斌,冯妍卉,姜泽毅,张欣欣. 化工学报. 2012(05)
[5]烧结-冷却系统的漏风问题[J]. 董辉,赵勇,蔡九菊,周节旺,马光宇. 钢铁. 2012(01)
[6]烧结余热回收装置强化传热研究进展[J]. 赵斌,路晓雯,张尉然,张玉柱,王卫华. 冶金能源. 2009(03)
[7]涡街流量计在不同的空气流量标准装置上测量结果的比较[J]. 陈梅,刘方,刘尚玉,韩聪. 计量技术. 2008(08)
[8]大差异颗粒气固流化床传热特性实验研究[J]. 孔行健,孙国刚,王茂辉. 炼油技术与工程. 2008(03)
[9]钢铁企业余热资源的回收与利用[J]. 蔡九菊,王建军,陈春霞,陆钟武. 钢铁. 2007(06)
[10]篦冷机中气固两相换热过程的模拟研究[J]. 冯绍航,徐德龙,李辉,陈延信,肖国先. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2007(02)
博士论文
[1]移动床中固体颗粒运动与传热的研究[D]. 武锦涛.浙江大学 2005
硕士论文
[1]烧结矿余热回收竖罐内气固传热模型研究[D]. 冯军胜.东北大学 2014
[2]烧结余热竖罐式回收料层换热系数的实验研究[D]. 王萌.东北大学 2012
[3]烧结余热竖罐式回收工艺流程及阻力特性研究[D]. 张浩浩.东北大学 2011
本文编号：3063110
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２鼓风式冷却系统示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ａｉｒ?ｂｌａｓｔ?ｃｏｏｌｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ??
是在固定床的基础上发展而来的，但在传热性能方面的研宄相比于固定床??明显占优，是一种性能优良的固体与流体接触装置，广泛应用于化工反应、钢铁工业、??能源开发和环境保护等领域。如图１．４所示，移动床按流体与固体接触的方式分为逆流??式（ａ）、并流式（ｂ）和错流式（ｃ）三种。??与固定床相比，移动床具有以下显著优点：移动床内颗粒呈现流动状态而非静止状??态，对床层内部传热、传质效果有明显的改善作用；而且移动床内颗粒在流动过程中趋??于均匀，有利于实现稳定显著的传热、传质效果。美国、德国和日本对颗粒移动床技术??的研宄非常重视，己取得了多方面进展ｍ。近年来，我国有关部门也将移动床技术的研??宄作为一项重要的攻关项目。因此，对移动床的研宄，无论是在机理上还是在与实际物??理过程及生产工况的契合度上，都具有明显优势。??研究移动床气固传热有非稳态法和稳态法两种方法，非稳态法认为气固传热发生在??整个床层范围内
为０．２７８、０．４２８和０．７ｍｍ的固体颗粒进行实验，得到以下结论：在充满玻璃颗粒或铜球??的实验装置中，综合传热系数随着固体颗粒直径的增大而减小，而随着固体颗粒直径的??增大，这一变化的速率逐渐降低，并且趋于平缓，部分变化趋势如图１．６所示。??２５０００?ｑ???－＾２２５００＾?＊??ｖｏ—?Ｖ??冬１７５００，??＾１５０００＾??＾?１００００?＾??１５００?＾?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?｜?Ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?｜?ｎ?ｒ?＜?ｋ?｜?ｉ?Ｉ?ｉ?ｉ?｜?Ｉ?Ｉ?ｉｔ?Ｉ?｜?ｆ?Ｉ?Ｉ?ｉ??０?１?２?３?４?５?６??ｘ／Ｄｅ??图１．６传热系数与固体颗粒直径之间的关系??Ｆｉｇ．?１．６?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｈｅａｔ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ??Ｃｈａｉｎａｒｏｎｇ?Ｃｈａｋｔｒａｎｏｎｄ［１５］通过实验的手段，以电水动力干燥器为实验装置，对气固??传热效果的影响因素进行了研宄，重点关注了电压大小、固体颗粒的直径及固体颗粒排??布对传热和干燥效果的影响，取颗粒直径分别为〇．１２５ｍｍ和０．３８ｍｍ固体颗粒进行实验，??得到如下结论：在其他实验条件完全相同的情况下，采用小固体颗粒时，传热效果较好，??干燥速率也相应较高，部分变化趋势如图１．７所示。??８＜???????０．１２５?ｍｍ．?ＯｋＶ??——０．１２５?ｍｍ，１５?ｋＶ??＾?＾?ｆ＼???０．３８?ｍｍ
【参考文献】：
期刊论文
[1]竖式烧结矿冷却塔内气固换热特性研究[J]. 杨斌,张忠孝,冯祥,毕德贵. 烧结球团. 2015(01)
[2]烧结过程余热资源回收与利用技术[J]. 贾冯睿,王恩刚,赫冀成,董辉,赵亚东. 工业加热. 2014(04)
[3]烧结矿能耗研究[J]. 陈海军. 黑龙江冶金. 2013(02)
[4]烧结床层的热质分析[J]. 刘斌,冯妍卉,姜泽毅,张欣欣. 化工学报. 2012(05)
[5]烧结-冷却系统的漏风问题[J]. 董辉,赵勇,蔡九菊,周节旺,马光宇. 钢铁. 2012(01)
[6]烧结余热回收装置强化传热研究进展[J]. 赵斌,路晓雯,张尉然,张玉柱,王卫华. 冶金能源. 2009(03)
[7]涡街流量计在不同的空气流量标准装置上测量结果的比较[J]. 陈梅,刘方,刘尚玉,韩聪. 计量技术. 2008(08)
[8]大差异颗粒气固流化床传热特性实验研究[J]. 孔行健,孙国刚,王茂辉. 炼油技术与工程. 2008(03)
[9]钢铁企业余热资源的回收与利用[J]. 蔡九菊,王建军,陈春霞,陆钟武. 钢铁. 2007(06)
[10]篦冷机中气固两相换热过程的模拟研究[J]. 冯绍航,徐德龙,李辉,陈延信,肖国先. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2007(02)
博士论文
[1]移动床中固体颗粒运动与传热的研究[D]. 武锦涛.浙江大学 2005
硕士论文
[1]烧结矿余热回收竖罐内气固传热模型研究[D]. 冯军胜.东北大学 2014
[2]烧结余热竖罐式回收料层换热系数的实验研究[D]. 王萌.东北大学 2012
[3]烧结余热竖罐式回收工艺流程及阻力特性研究[D]. 张浩浩.东北大学 2011
本文编号：3063110
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3063110.html
