泡沫金屬相變蓄熱換熱器在余熱利用中的模擬

作者：鄔可誼

摘要：泡沫金屬具有質量輕、體積小、換熱面積大和熱導率高等特點。利用泡沫金屬優秀的導熱性能及螺旋管的擾流能力,設計一臺帶有蓄熱功能的螺旋管式煙氣余熱回收裝置,以一臺400 kW柴油機煙氣數據為依據進行數值計算,考核裝置在不同螺旋尺寸下的換熱、蓄熱能力,并結合工程實踐考慮選取30 mm管徑、40 mm螺距的螺旋管設計,蓄熱材料為泡沫金屬復合二元硝酸鹽,金屬基體為鋁,填充材料為質量比3∶2的硝酸鉀與硝酸鈉混合物,相變材料與金屬基的質量分數比為91.6%∶8.4%。結果表明,裝置占用平臺面積為3.3 m2,裝置換熱量為184 kW,蓄熱功能的加入使余熱回收裝置對工況變化的敏感度降低了54%。可解決海洋石油平臺余熱回收面臨的空間有限、余熱資源不連續等問題。

發文機構：中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院

關鍵詞：海洋平臺換熱蓄熱裝置蓄熱材料螺旋盤管余熱回收offshore platformheat exchange and heat storage deviceheat storage materialspiral coilwaste-heat recovery

分類號： TK11.5[動力工程及工程熱物理—熱能工程]