气固流化床外取热器内流动和换热特性分析

• 作者: 李建涛 姚秀颖 刘璐 卢春喜
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 流化床 传热 流体动力学 经验关联
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 3031-3041
• 页数: 10页
• 分类号: TQ051.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191588

摘要

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%。