為了研究無機傳熱元件的啟動過程,采用無機傳熱元件實驗裝置,測試了不同傾斜角度、加熱水入口溫度和加熱段冷卻段長度比下光管式無機傳熱元件的啟動性能。實驗結(jié)果表明:無機傳熱元件在傾角為30°、60°和90°時均具有良好的啟動性能,且傾角越大,穩(wěn)定工作時絕熱段管壁溫度越高;加熱水入口溫度越高,無機傳熱元件穩(wěn)定工作時的工質(zhì)溫度越高;加熱段與冷卻段長度比越大,最小啟動角越大,啟動越困難,在實際應(yīng)用中,為保證無機傳熱元件的順利啟動,其安裝角度確保大于2°。

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【部分圖文】：

圖2 無機傳熱元件熱電偶布置方式(單位:mm)

對于無機傳熱元件的內(nèi)壁溫,由測定相應(yīng)的外壁溫減去或加上按二維導(dǎo)熱計算的沿管壁厚度上的溫降計算得到,加熱段和冷卻段內(nèi)壁溫計算式分別由式(1)和(2)給出。加熱段內(nèi)壁溫:

圖3 不同傾角下元件啟動性能

測試條件為加熱段長度460mm,冷卻段長度915mm,進口水溫92℃。不同傾角下的無機傳熱元件啟動性能測試結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看到:無機傳熱元件在30°、60°和90°三個角度下都有良好的啟動性能,在啟動的前10min內(nèi)絕熱段壁面溫度迅速升高;隨后溫度仍會有緩慢上....

圖4 不同加熱水入口溫度下無機傳熱元件的啟動性能

測試條件為:加熱水流量210L/h,冷卻水流量100L/h;加熱段長度460mm,冷卻段長度915mm,傾角90°。不同熱水入口溫度下的無機傳熱元件啟動性能測試結(jié)果如圖4所示。從圖4中可以看出:加熱段入口水溫不同,啟動性能曲線規(guī)律基本一致,加熱前5min時,絕熱段管壁表....

圖5 啟動過程中熱量變化

無機傳熱元件在啟動過程中,傳遞的熱量也表現(xiàn)出逐漸變大,達到穩(wěn)定的過程。實驗過程中計錄了冷卻水和入口水的出口溫度、流量,計算所得的水循環(huán)帶走的熱量作為傳熱量,結(jié)果如圖5所示。從圖5可以看見,冷卻水和加熱水傳遞的熱量都表現(xiàn)出先上升后逐漸趨于穩(wěn)定的規(guī)律。開始階段冷卻水帶走的熱量上升速率....

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