传热和压降在流化床冷却塔

1、机械与电气工程学院 毕业设计（论文）外文翻译 所在学院：班 级：姓 名：学 号：指导教师：合作导师： 2013年 10月 24日W/irme- und Stoffiibertragung 27, 499-503 (1992) Whrme undStoffiibertragung 斯普林格出版社1992年传热和压降在流化床冷却塔Sisupalan n和knSeetharamu、马德拉斯、印度文摘.试验研究进行了一个不同固定床高度的三相流化床逆流冷却塔(FBCT)。高效的静态bd高度塔发现是在1厘米和13厘米之间。压降的顺序观察是0.6毫米的每厘米水柱列静态床层高度范围内的参数研究。W meiib

2、ergang和Druckverlust在einem FlielSbett-Kiihlturm命名法Ap 压力降穿过床在毫米水柱L 液体流量,公斤/小时G 气体流速,公斤/小时V 静态床层高度- m7i 冷水温度、CT2 热水温度、CIi 比焓的饱和空气,焦每千克Ig 比焓的大量的空气在当地,焦每千克K 传质系数,公斤/ m z -人力资源A 冷却面积单位体积,m2 /米一个1.介绍冷却塔是许多行业整体的一部分像石油化工、食品加工、乳制品、发电厂、核站等提供连续供应冷水的行业。冷却塔的传热是一个复杂的涉时热量和质量同时传递的现象。在冷却塔增加有效接触空气和水之间的表面促进更好的热量和传质的同时它

3、应该提供至少抵抗运动的空气来降低压力降1。利用流态化的原则发展的流化床冷却塔。在这三个阶段计数器流流化系统,向上流动的空气流体化床材料作为填料和热水喷洒下来从顶部冷却2、3。不同的压降模型,提出了文学(3、7。形状的包装材料有一个明确的性能影响的FBCT8。尽管一些调查已经进行了开发的流化床系统,但仍然有很多类似的系统设计困难,因为经验性质的性能系数，冷却塔的性能通常被称为这座塔的特点,Ka V / L,将取决于L / G温度水平的冷却和环境空气湿球温度计温度。由于大湍流度的路易斯号码是几乎是发现统一的推导根据上述关系刘易斯数被认为是团结。2.实验研究实验来找出影响静态床层高度对性能和压降的冷

4、却塔稳态的条件。图1描述了实验原理图的设置在实验室。实验调查进行列大小为110 x 110 x 120 cm中流态化的发生过程。促进视觉检查的床上,两边的列分别有机玻璃表和其他双方铝表，网格的自由流动区提供了82.5%的底部和顶部的空白。底部的网格支持包装,而上部网格禁止包装。图1 实验装置图2 床层高度冷水温度的影响第二部分,一列是110 x 110 x 50厘米,上面安装第一列，房屋水分布系统和除水器，水喷下降四个锥型喷嘴。第三部分包括一个63厘米直径的橡胶波纹管,入口导叶控制单元和诱导风机。在引风机安装的圆管里，进口导叶的装配可以对对吸力面风扇提供流量控制的空气。总装配是由两束，第一和第

5、二部件组装支撑混凝土盆地和连接到第三部分通过氯丁橡胶波纹管,防止传播振动流化的列。截面是在第一阶段,盆地收集一箱375 x 125 x 90厘米的水加热能力与电动浸入式加热器。热水喷的速度可以调节到任何值使用，空气流量通过塔是由部分开放或剂量进口导流叶片。静态床层高度的包装可以改变通过增加或删除床材料通过门的一侧提供铝表。床的材料包括直径2.54厘米的球。2.1测量被测的量在实验的静态床层高度、动态床层高度、液体和气体流量率、干、湿球温度的空气都在入口和退出和热水和冷水的温度。空气流过塔是校准使用叶片式风速计。风速计是遍历的通过整个截面的气流来预测准确。流量计算和密谋反抗thewall静压点高

6、于水分布系统和低于风扇。水的流量测量通过一个校准孔板流量计。入口和出口的空气干和湿球的温度测量使用干湿表。精确标定铜-康铜热电偶用于测量热,冷水温度。热电偶是热水温度测量是安装在水分布系统。冷水温度测量由热电偶安装在托盘中,冷水被收集。输出的温度是通过特区数字面板表的精度0.01 mV。实验进行了以下范围参数13。液体流率 1000-4500千克/ hr气体流速 10 000 - 23 000立方米/小时热水温度 40 - 50C静态床层高度 7.5 -16厘米包装 thermocole球体的2.54厘米dia,密度0.0823 g/cm 3借助项目发展,计算的观察,进行了使用计算机。崔氏和C

7、heff四点求积法之后计算塔的特点,KaV / LI0,11)。最大的不确定性相关的决心塔的性能估计,遵循克莱恩和程序叫麦克林托克13,约为10.8%。3.结果与讨论图2 - 6带出各种参数的影响在冷却塔。图2显示了影响静态床层高度对冷水温度的函数(L / G)比率。冷水温度随L / G比增加。这种效应的增加期限,那就是热需拆除,用同样的速度的冷却介质。 3观察到随着静态床层高度的增加,冷水温度降低。但在目前的实验研究这种效应是真的只有到一个静态床层高度11厘米。进一步增加在静态床层高度增加了冷水温度。它也观察到理论预测同意合理程度上价值的L / G比超过0.2。这个偏差的理论结果是更多的L

8、/ G比小于0.2,这可能是由于流态化不足在塔。图3表示的变化一个V / L型和K静态床层高度。这座塔特性增加而增加在包装尺寸,然后降低。这一趋势同意与Barile et al。3只有一床层高度的高达11厘米。图4显示的变化与静态效率高度不同的L / G比率。它可以观察到最大范围是在一个静态效率之间的床层高度11厘米,13厘米,这对应于图3中观察到的趋势。图5和6显示了压力降的比较在床上在titerature不同型号作为一个函数的气体流量。压降增加与静态床层高度增加的预期。观察到压降值分散在预测值,能妥善解决7。沃兹尼亚克6的模型在预测压降而两Barile Kito3和5模型过分的压力下降在很

9、大程度上。然而,Levsh4的模型给出了一个良好的协议与实验值的情况下,低床层高度和两个气体流量-高床层高度与高气体流率。它可以看到从图7,压降/单元静态床不同0.45至0.65毫米的水列每厘米的静态床层高度对液体加载4000公斤/小时。压降的预测使用Levsh4模型也显示。Levsh模型的预测压降的相当好。类似的情节了不同的液体加载和它是观察到的压力下降仍在同一水平上观测到的在图6。因此,作为一个经验法则,它可以表示,压力下降的单位静态床层高度,如果平均被认为是约0.55毫米/厘米或作为一个保守的基础上0.6毫米/cm。Sisupalan n和knSeetharamu:传热和压降在流化床冷却

10、塔图3 床层高度对KaV的影响/ L图4 床层高度对效率的影响图5 效应的床层高度对压降图6a和b 液体流动的影响在压力降图7 每单位床降压基于实验结果,多重回归进行分析,找出相关的压力作为一个函数的下降液体加载、天然气加载和静态床层高度, 床层高度的最大动态发现26厘米对应于静态床层高度的16厘米,然而,流态化床层高度不满意这个。最佳静态床层高度,隔11厘米,13厘米,动态床高度是21厘米,分别为25厘米。4 结论实验调查导致以下结论。1.在单级平衡模型并不真正预测FBCT性能的所有值的L / G比率考虑。2.最优静态床层高度对参数的范围研究在目前的塔是11至13厘米。3.压降的顺序是0.6

11、毫米的水列每厘米的静态床层高度。4.由于最大床层高度动态观察是26厘米,高度的列可以被减少。参考文献1.凯莉.斯文森,lK.化学.英格.按装。52(1956)263 2682.道格拉斯wjM。:化学.Engng. 按装.60(1970)495 5163.芭瑞儿，RG; Dengler，TL;，TA Hertung：AICh.E.178系列（1974）154-1624.Levsh，I. P.; Krainew，N.;尼亚佐夫，M.一，诠释。化学Engng.8（1968）619-6225.鬼头，M.;塔北，K.;村田，K.：工业工程.化学处理德.开发17（1978）568 - 57/6.Wozniak, M.: Int. Chem. Eng. 17 (1977) 553-5597.HANDL，R.：逆流Str6mungstechnische研究远处的气体和在半工业FlfissigkeitFfillk6rperapparat与，移动Ffillk6rpern，博士论文，技术，成都大学学报/1986年克劳斯HAL8.Seetharamu，K.全Varier，K.五， S.：Wfirme Stoffiibertrag。 22（1988）219-2