夾套式上升管內荒煤氣對流輻射傳熱的計算

作者：黃海清,鄒聲華,沈毅,趙勇

摘要：通過理論推導和數值計算,分析了荒煤氣在上升管內流動的對流傳熱和輻射傳熱問題。基于熱平衡方程推導得到上升管內荒煤氣流動傳熱微分方程,考察荒煤氣進口溫度、內壁面發射率、對流傳熱系數和斯坦頓數對上升管內壁面溫度變化和荒煤氣出口溫度的影響。采用Matlab軟件編制四階Runge-Kutta計算程序求解,得出上升管內壁溫度沿軸線方向的變化曲線和荒煤氣的平均傳熱系數,荒煤氣在夾套式上升管中的平均傳熱系數為30 W/(m^2·K)~36 W/(m^2·K),將此計算結果與他人的成果進行對比,吻合較好,誤差為10%左右。結果表明:輻射傳熱過程主要受內壁面發射率和荒煤氣進口溫度的影響,內壁面發射率越大,輻射傳熱量越大;流體速度對對流傳熱的影響很大,隨著流速的增加,對流傳熱量增大;焦爐在一個煉焦周期內,應該合理控制荒煤氣的流量,可避免上升管內壁焦油的凝結;在設計上升管時,增大內壁面的發射率,可以提高上升管的傳熱效率。

發文機構：湖南科技大學土木工程學院 湖南華菱節能環保科技有限公司

關鍵詞：上升管荒煤氣數值計算RUNGE-KUTTA法傳熱riserflue gasnumerical calculationRunge-Kutta methodheat transfer

分類號： TQ546[化學工程—煤化學工程]