煅后焦余热回收换热器传热特性深入实验与关联式建立

本研究论文主要关注于"煅后焦余热回收换热器的传热特性实验研究"。煅后焦作为铝电解阳极和炼钢的重要原料，在我国产量庞大，且大部分通过罐式煅烧炉生产，产出过程中会产生大量的余热。该研究旨在探索如何有效地回收这些余热，通过构建的专门实验系统，深入探讨了颗粒平均粒径和电加热功率对换热器传热性能的影响。 首先，实验系统被详细描述，包括煅后焦传热实验的结构，其目的是模拟实际的余热回收过程，以便准确地分析和控制热量传递。研究者特别关注了不同料层内颗粒的升温情况，即随着热量传输，不同位置的颗粒温度变化，这对于理解换热器内部的热扩散行为至关重要。 实验结果显示，随着颗粒从近壁层向最外层移动，它们温度稳定上升的时间逐渐提前。这表明热量传递效率在靠近换热器壁面区域较高，而在远离壁面的地方，由于热扩散距离增加，升温速度会有所减慢。此外，随着颗粒平均粒径的增大，有效传热系数和近壁层的颗粒温度都呈现减小趋势，但这种减小的趋势在一定程度上趋于平缓，意味着粒径更大的颗粒可能对传热性能影响较小。 电加热功率的增加则导致近壁层颗粒温度上升，同时有效传热系数也随之增大，这表明提高加热功率可以增强热量交换。通过对实验数据进行回归分析，研究人员成功地建立了无量纲传热实验关联式，这是一种理论模型，可以用来预测和优化余热回收换热器的性能，对于实际工程设计和改进具有重要意义。 这项研究不仅关注了煅后焦余热回收的实用性，而且提供了关于如何通过调整关键参数来优化换热器效率的关键数据和理论支持，为节能减排和能源可持续发展提供了有价值的科学依据。作者刘书杰教授等人通过他们的实验和数据分析，为提升我国炼焦行业的能源利用率和环保性能贡献了专业知识和技术力量。