燃气辐射管换热器的结构优化与数值模拟

冯俊小^1,2，王宏宇¹，吴启明³，向顺华⁴

1. 北京科技大学机械工程学院2. 北京科技大学北京市高校节能与环保工程研究中心3. 北京京诚凤凰工业炉工程技术有限公司4. 上海宝山钢铁股份有限公司

摘 要：为解决W型燃气辐射管换热器排烟温度高的问题,设计了三种改进换热器性能的结构,采用ANSYS FLUENT软件进行数值模拟,得到了不同结构换热器的性能参数,如烟气出口温度、空气预热温度、压力损失、各换热面换热量和有无折流板的热阻变化.结果表明,中心空气管由一根φ79 mm粗管改为六根φ33 mm细管后换热量增加了57.6%,增设烟气双行程后换热量提高20.7%.增设密封折流板和多孔折流板后换热量分别增加了5.7%和5.3%,空气和烟气之间的热阻都降低了20%左右.多孔折流板的烟气压力损失比密封折流板低47.4%.

关键词：辐射加热;换热器;结构优化;数值分析;烟气;热阻;