θ環(huán)填料對(duì)直接接觸式蒸發(fā)換熱性能影響的研究.pdf

1、直接接觸式換熱無固定金屬換熱面，具有傳熱熱阻低、換熱系數(shù)高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不易腐蝕和結(jié)垢等傳統(tǒng)間壁換熱無法比擬的優(yōu)勢(shì)。鼓泡塔中直接接觸式換熱傳熱性能受限，存在返混和液滴尾流等不利于換熱的因素，因此本文主要研究加θ環(huán)散裝填料的鼓泡塔內(nèi)正戊烷-水直接接觸式蒸發(fā)換熱性能。實(shí)驗(yàn)采用順流操作，考察了分散相流量、溫差和分布器孔徑對(duì)軸向溫度分布、汽化高度和體積換熱系數(shù)的影響，并詳細(xì)分析了填料對(duì)塔內(nèi)流體流型和換熱性能的影響。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行直接接觸

2、式蒸發(fā)換熱理論推導(dǎo)，并與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
　　研究結(jié)果如下：
　?。?）鼓泡塔內(nèi)加入填料后，連續(xù)相總溫降增加，且溫降速度增加；汽化高度顯著降低；在正戊烷流量為23.868L·h-1，分布器孔徑為2.5mm時(shí)加填料的塔內(nèi)體積換熱系數(shù)約為未加填料的體積換熱系數(shù)的兩倍。一方面，由于填料的切割和阻礙作用，填料限制了分散相正戊烷液滴的尺寸大小，增加了換熱面積；另一方面，填料阻礙了塔內(nèi)流體的軸向運(yùn)動(dòng)與徑向運(yùn)動(dòng)，從而能在一定程度上減小流體返

3、混，這些都能使得加填料后鼓泡塔的換熱性能高于未加填料的鼓泡塔。另外，填料使得塔內(nèi)流體流型變得溫和。
　?。?）加填料的鼓泡塔中，軸向溫度降低趨勢(shì)隨正戊烷流量的增加變化不大，隨著進(jìn)口水溫的增加，溫度降低速度增加，且總溫降值增加；分布器孔徑增加，溫降速度降低。汽化高度隨正戊烷流量和分布器孔徑的增加而增加，隨溫差的增加而減小；當(dāng)溫差高于8℃時(shí)，汽化高度隨溫差的變化基本不變。體積換熱系數(shù)隨正戊烷流量的增加而增大，隨分布器孔徑的增加而減小，