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1、第38卷第4期石油化工設(shè)備Vo1．38No．42OO9年7月PETRo—CHEMICALEQUIPMENTJuly20O9文章編號(hào)：1OO0—7466(2。O9)O4—0¨。18一O5急冷器橢圓形套管傳熱性能的研究莫遜，虞斌(南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，江蘇南京21【)()Og)摘要：炭黑工業(yè)要求在極短時(shí)間內(nèi)將炭黑高溫?zé)煔獾臏囟冉迪聛?lái)，急冷器橢圓形套管的設(shè)計(jì)可以滿足此項(xiàng)特殊要求。橢圓形套管是由普通圓管經(jīng)過(guò)壓制而成的，管壁厚度和圓形套管比較起來(lái)并沒(méi)有改變，改變的是內(nèi)、外管的橫截面積。在相同工藝
2、條件下(如流量、溫度、壓力)，橢圓形套管比圓形套管有更高的流速而具有優(yōu)良的傳熱性能，可提高橢圓形套管兩側(cè)流體的傳熱系數(shù)及總傳熱系數(shù)。關(guān)鍵詞：橢圓形套管；圓形套管；急冷器；傳熱；總傳熱系數(shù)中圖分類號(hào)：TK124文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AStudyofHeatTransferPerf0rmanceofQuenchCoolerwithoValJacketMoXun。YUBin(SchoolofMechanicalandPowerEngineering，NanjingUniversityofTechnology，N
3、anjing21O009，China)Abstract：Temperature—quick—droppingofcarbon—blackexhaustisrequiredincarbonblackin—dustry．Thedesignofquenchcoolerwithovaljacketcanmeetsuchspecialrequirement．TheoVa1jacketwasmadewithanormalroundpipebypressinganditswallthicknesswasnot
4、changedbutitssectionareawaschanged．Atthesameworkingconditi0n(flowrate，temperatureandpres—sure)，theovaljackethasthefeaturesofhighflowratethatleadbetterheattransfer．Thustheheat—transfercoefficientinthebothsidesofovalacketandthetotalheat—transferc0effic
5、ientwereenhanced．Keywords：ova1jacket；circularjacket；quenchcooler；heattransfer；totalheat—transfercoeffi—int在換熱設(shè)備中，急冷器換熱管是用于液一液、液一炭黑工業(yè)中要求急冷器必須在極短的時(shí)間內(nèi)把氣、氣一氣等介質(zhì)換熱的一種不可缺少的換熱元件。13∞℃的炭黑煙氣降到9O0℃。在這種特殊條件由于加工成本和相關(guān)技術(shù)的制約，加工異形換熱管下，往往要增加換熱管的數(shù)量或者加長(zhǎng)換熱管的長(zhǎng)難度較大，通常在實(shí)際工藝
6、要求不太高的情況下均度?？梢钥闯觯脠A形套管來(lái)提高總傳熱總系數(shù)采用圓形換熱管。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制造異形已經(jīng)沒(méi)有多少空間了，而采用數(shù)量不太多的橢圓形換熱管的技術(shù)越來(lái)越成熟，而且圓形換熱管在一定套管能滿足此要求。程度上已經(jīng)滿足不了某些工藝的發(fā)展要求，這使得l急冷器橢圓形套管用異形換熱管代替圓形換熱管成為可能。橢圓形套管良好的換熱性能也就有可能成為在特殊工藝下某橢圓形套管可用于液一液、液一氣、氣一氣介質(zhì)換熱種設(shè)備可以發(fā)展的一種換熱元件。工況，特別是液一氣換熱工況，橢圓形套管、圓形套管收稿日期：2
7、OO9一O3—18作者簡(jiǎn)介：莫遜(1983一)，男，廣東湛江人，在讀碩士，從事高效換熱設(shè)備、流體機(jī)械的研究。第4期莫遜，等：急冷器橢圓形套管傳熱性能的研究剖面結(jié)構(gòu)示意圖分別見(jiàn)圖1～圖2。氣體走橢圓形爐的入口，并分配到各夾套管的內(nèi)管中去，將在夾套套管管內(nèi)，水介質(zhì)走環(huán)形問(wèn)隙，流體作逆方向流動(dòng)。管外管和內(nèi)管之間的環(huán)隙中的冷卻水加熱，并將炭炭黑煙氣是從反應(yīng)爐的下游通過(guò)進(jìn)氣箱進(jìn)到急冷鍋黑煙氣溫度降低到所要求的溫度。外臀岡臀A—圖l橢圓形套管結(jié)構(gòu)示圖圖2圓形套管結(jié)構(gòu)不圖A。一28．5mm，直邊段長(zhǎng)度B。一4
8、5mm，管壁的厚2橢圓形、圓形套管傳熱性能模擬度3—5mm。目前，換熱元件傳熱性能的強(qiáng)化途徑大致有增(2)外管圓形套管外管外徑一81mm，管大傳熱溫差、增加傳熱面積及提高傳熱系數(shù)這3種。壁厚度一6mm。橢圓形套管外管直邊段的寬度傳熱溫差是傳熱過(guò)程的推動(dòng)力，溫差越大，傳熱速率A一52．25mm，直邊段長(zhǎng)度B一45mm，管壁的厚越高。但是，受物料溫度條件的限制，溫差不能隨意度文===6mm。改變。此外，根據(jù)Stanis1awZagrodzki的實(shí)驗(yàn)結(jié)2．2兩種套管內(nèi)管性能模擬果，傳熱系數(shù)隨有效溫差而
