PDF《固定床传热中的参数估值 （ Ⅱ》

稳定段进口截面处的进气温度由穿过法兰径向 伸入床层内的三个热电偶测量(为了表示方便 ,图2001 年9月第15 卷第

3 期总

45 期 北京联合大学学报 Journal of Beijing Union University Sep.

2001 Vol.

15 No.

3 Sum No.

45 ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 图1固定床传热实验流程图 1. 壁温测点 ;

2. 热电偶架 ;

3. 壁温加热炉丝 ;

4. 加热段 ;

5. 稳定段 ;

6. 进口温度测点 ;

7. 加热炉 ;

8. 加热炉丝 ;

9. 流量计切换阀门 ;

10. 转子流量计 ;

11. 油过滤器 ;

12. 放空阀 ;

13. 进口流量调节阀 ;

14. 缓冲罐 ;

15. 压缩机 ;

16. 调压器 ;

17. XMT 温控仪表 ;

18. XMZ 温度 显示仪表 中以热电偶架

6 的方式示意性画出) ,测点的位置 分别为床层截面的中心点、 床层半径的 1Π

3 及2Π

3 处 ;

床层出口截面处的径向温度分布由固定在伸入 床层内的热电偶十字架

2 上的热电偶测量 ,共13 个测点 ,在床层截面中心部分的测点间距为10 mm , 近壁区的测点间距为

5 mm ,热电偶架可沿圆周方 向转动 ,这样同时获得床层出口截面处气体的径向 温度分布与周向温度分布. 3) 温度的采集与控制系统 :需要记录的温度 有经过流量计

10 时的气温、 室温 (为了校正显示温 度用) 、 加热炉炉温、 床层进、 出口截面的气温分布 以及各壁温测点的温度 ,除室温外 ,所有的温度测 量用热电偶均为 K 型热电偶 ,测得的温度由 XMZ 温度显示仪表

18 显示 ,温度的控制分为调压器控 制与可控硅控制两种 ,其中加热炉炉温、 床层稳定 段进口温度以及加热段两端处热量补偿用加热丝 的功率由调压器控制 ,壁温测点则通过可控硅由 XMT温控仪表

17 控制 ,另外 ,整个实验流程中从加 热炉到气体出口部分全部用硅酸铝保温棉保温.

112 实验装置中的主要参数与实验范围 床层直径 dt =

99 mm;

使用催化剂为西南化工 研究院提供的镍催化剂 (以水泥作粘合剂) ,颗粒形 状为

3 种 :环形、 车轮形及峰窝形 ,颗粒的等体积直 径分别为

161734 mm、

171589 mm 和171501 mm. 通过旋转热电偶架可以测量床层出口截面不 同周向位置的径向温度分布 ,热电偶架的纵向转动 螺距为

1 mm ,实验中发现 ,床层出口截面与热电偶 端头之间的最佳距离为 3~10 mm ,这样既可避免床 层中的颗粒碰歪热电偶的定位 ,又可保证获得稳定 可靠的温度数据 ,本文中的热电偶端头与床层出口 截面的距离控制在

5 mm 左右 ,因此热电偶架的周 向旋转不影响实验数据的精度. 空气流量 ≤

3515 m

3 Π h(室温条件下) ;

由于当壁 温超过

600 ℃时 ,壁温不易稳定且难于控制 ,所以 实验温度条件为 : T0 =

200 ,300 ,400 ℃;

温差 :ΔT = Tw - T0 =

50 ,100 ,150 ℃.

113 对原始数据的处理 包括对测量温度数据的两次校正 :一是对热电 偶的校正 ,将所用的热电偶全部与标准热电偶比较 发现 ,不同热电偶感知的温度之间可能产生大到

6 ~7 ℃ 的差别 ,在整理数据时首先要将这种差别考 虑进去 ,本文实验所选用的热电偶感知温度之间的 误差最大为 ±

1 ℃;

第二次校正是针对显示仪表的 显示温度 ,首先针对所用的每一显示仪表用电子电 位差计标定出输入的电动势与仪表所显示的温度 之间的分度表 ,然后据此分度表查出实验中显示仪 表显示的每一温度所代表的电动势 ,再由这个电动 势按 K型热电偶的标准分度表查出所对应的温度 , 才是真实的测量温度值 ,结果发现 ,不同的显示仪 表所产生的误差不同 ,且误差大小随温度水平变