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| 喷流换热设备的原理和实验分析 |
当流体和固体表面有温度差时，就产生强烈的热交换。国内外发展概况由于喷流可以强化对流热交换，有较高的给热系数，所以喷流换热器引起国内外的重视与研究。气和空气。但是，国内外资料均没有最佳设计参数，只有定性的理论分析，这给我们更好地应用、设计喷流换热器带来了困难。因此进行了喷流换热器最佳参数的试验研究。
实验数据整理为了探讨喷流换热器对流给热系数与换热器结构参数的关系，并找出其间最佳值，分别对不同的换热器和同一换热器的不同喷流速度作了试验。对试验数据整理后，分别作出L/d、S/d、不同的喷流速度、不同的喷孔直径等参数对给热系数影响的曲线，由还可以看出，在孔径d、L/d不变的情况下，对同一种喷流速度来说，随S/d增大，换热系数反而减小。这说明在孔径d不变时，S/d增大，孔间距S增大，流股在外筒上的换热喷点位置拉大，热面的有效利用率降低，故降低。因此，S/d不应过大，以免影响换热效果，但也不是S/d越小越好，在一定的煤气流量情况下，必须保证一定的换热面积和煤气喷出速度，否则，将影响换热效果。
不同的喷流速度W对换热系数的影响孔直径d为6mm、10mm、14mm三种情况做的喷流速度对换热系数的影响曲线。由图中可以看出，除个别点外，随W的增大，值都在增大，这说明喷流速度低时，流股对外筒内壁的冲刷作用较小，附着壁面的一层极薄的流体层的流层受到扰动较小，紊流化还不够强烈，故传热效果较差，随着W的增大，对层流层的冲击也加大，强化对流传热的作用就越发明显。所以从理论上来说，W值越大越好。但在实际上，若无限制地提高喷流速度，在一定的煤气流量情况下，必然会使换热器结构尺寸减小，换热面积缩小。另外，对一定的烟气温度来说，喷流速度达到一定值时，也将出现极点，不可能无限制提高，故认为喷流速度一般应大于20m/s，在（2530）m/s之间较好（空气取上限，煤气取下限）时增大L/d来改善换热效果，但由于煤气中的灰分常堵塞喷孔，所以总的来说，喷孔直径d一般应选在510mm左右，空气取小值，煤气取大值。另外在选择喷孔直径时，应综合考虑煤气量、喷流速度、L/d、S/d诸参数的选择，以期收到最佳效果。
喷流换热器与辐射换热器的比较是在热交换面积相同的条件下，通过改变煤气流量，作出喷流形式和辐射形式两组参数的对比。可以看出，在煤气流量基本相同时，给热系数却相差较大。
喷流式换热器采用高速气流喷向热交换面，形成强烈的紊流流动，从而强化了对流传热。在30122之间。在同等条件下，对流给热系数是辐射式换热器的二倍，是一种高效能的余热回收装置。（2）喷流式换热器的结构参数对换热效果有较大的影响。本试验针对不同的结构参数进行了测试，认为L/d取4左右，S/d取46之间，d取510mm，喷流速度W取（2530）m/s较好。（3）换热器阻力损失P=1000Pa左右。煤气压力低时，会对燃烧器的正常燃烧产生一定影响。故煤气压力低的系统中应谨慎使用。（4）经测算，已安装的30台喷流换热器预热空、煤气，其小时总煤气预热量为5000m3，总空气预热量6000m3，空、煤气总回收余热功率为488.5kW.5）喷流换热器结构简单、造价低、可靠耐用。 |
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