[發明專利]一種基于CFD的強化裂解爐管

在審

• 申請號: 201710527897.7
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107355789A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 余華龍;張振堂;何曉鋒
• 申請（專利權）人: 河南地之綠環保科技有限公司
• 主分類號: F23G5/027
• 分類號: F23G5/027;B29B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于裂解爐設備技術領域，具體涉及一種基于CFD的強化裂解爐管。

背景技術

廢舊塑膠作為一種工業固體廢棄物，其大量堆積會造成“白色污染”，給環境帶來極大的危害，廢舊塑膠垃圾給人們視覺、嗅覺帶來不良刺激的同時，進入自然環境后難以降解，有苯和氯等有害物質產生，如不加以回收，污染物不斷累積，給人類生存環境帶來嚴重后果，通常，我們治理環境污染的過程中，對這些塑膠制品廢氣物的處理采用簡單填埋和露天焚燒等方式，仍產生二次污染，因此使用裂解爐對廢舊塑膠進行裂解，在這些裂解爐的爐管中，由于近壁區仍然存在邊界層，流體流速低，造成了極大的速度和溫度梯度，影響管內整體傳熱效果，且高溫管壁易使近壁區流體過度裂解，產生焦層沉積壁面，增大熱阻，降低生產能力，造成額外的壓力損失，對此，開發一種結構簡單、使用方便、運行成本低、裂解效率高的基于CFD的強化裂解爐管具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，而提供一種結構簡單、使用方便、運行成本低、裂解效率高的基于CFD的強化裂解爐管。

本發明的目的是這樣實現的：一種基于CFD的強化裂解爐管,它包括裂解爐管，所述的裂解爐管的內設置有等距分布的中空立交盤內構件，所述的中空立交盤內構件設置有均勻部分的曲面薄片。

所述的裂解爐管采用結構化六面體網格劃分，并使用O形網格提高圓柱體區域的網格質量。

所述的中空立交盤內構件為HCD內構件，且中空立交盤內構件中部的外徑小于兩端的外徑。

所述的曲面薄片的數量為12個，且分別對稱設置在中空立交盤內構件中垂線的兩側。

所述的曲面薄片首尾連接。

所述的中空立交盤結構件設置有強化元件，且強化元件采用非結構化四面體網格劃分，并做加密處理。

本發明的有益效果：本發明所公開的爐管可較高效地強化管內的傳熱及傳質過程，并且，在相同阻力損失下，中空立交盤內構件對于傳熱過程的提高強于傳質過程，中空立交盤內構件與強化傳質的內構件配合使用，可進一步強化傳遞效果，中空立交盤內構件以合理的壓力損失為代價，誘導產生縱向渦對，擾動減薄邊界層降低熱阻，降低徑向上溫度/速度梯度，顯著提高了溫度/濃度分布均勻性，本發明具有結構簡單、使用方便、運行成本低、裂解效率高的優點。

附圖說明

圖1為本發明一種基于CFD的強化裂解爐管的示意圖。

圖2為本發明一種基于CFD的強化裂解爐管的中空立交盤內構件的結構示意圖。

圖中：1、裂解爐管 2、中空立交盤內構件 3、曲面薄片。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的說明。

實施例1

如圖1和圖2所示，一種基于CFD的強化裂解爐管,它包括裂解爐管1，所述的裂解爐管1的內設置有等距分布的中空立交盤內構件2，所述的中空立交盤內構件2設置有均勻部分的曲面薄片3。

本發明所公開的爐管可較高效地強化管內的傳熱及傳質過程，并且，在相同阻力損失下，中空立交盤內構件對于傳熱過程的提高強于傳質過程，中空立交盤內構件與強化傳質的內構件配合使用，可進一步強化傳遞效果，中空立交盤內構件以合理的壓力損失為代價，誘導產生縱向渦對，擾動減薄邊界層降低熱阻，降低徑向上溫度/速度梯度，顯著提高了溫度/濃度分布均勻性，本發明具有結構簡單、使用方便、運行成本低、裂解效率高的優點。

實施例2

如圖1和圖2所示，一種基于CFD的強化裂解爐管,它包括裂解爐管1，所述的裂解爐管1的內設置有等距分布的中空立交盤內構件2，所述的中空立交盤內構件2設置有均勻部分的曲面薄片3，所述的裂解爐管1采用結構化六面體網格劃分，并使用O形網格提高圓柱體區域的網格質量，所述的中空立交盤內構件2為HCD內構件，且中空立交盤內構件2中部的外徑小于兩端的外徑，所述的曲面薄片3的數量為12個，且分別對稱設置在中空立交盤內構件2中垂線的兩側，所述的曲面薄片3首尾連接，所述的中空立交盤結構件2設置有強化元件，且強化元件采用非結構化四面體網格劃分，并做加密處理。

本發明所公開的爐管可較高效地強化管內的傳熱及傳質過程，并且，在相同阻力損失下，中空立交盤內構件對于傳熱過程的提高強于傳質過程，中空立交盤內構件與強化傳質的內構件配合使用，可進一步強化傳遞效果，中空立交盤內構件以合理的壓力損失為代價，誘導產生縱向渦對，擾動減薄邊界層降低熱阻，降低徑向上溫度/速度梯度，顯著提高了溫度/濃度分布均勻性，本發明具有結構簡單、使用方便、運行成本低、裂解效率高的優點。