[发明专利]一种基于CFD的强化裂解炉管

说明书

技术领域

本发明属于裂解炉设备技术领域，具体涉及一种基于CFD的强化裂解炉管。

背景技术

废旧塑胶作为一种工业固体废弃物，其大量堆积会造成“白色污染”，给环境带来极大的危害，废旧塑胶垃圾给人们视觉、嗅觉带来不良刺激的同时，进入自然环境后难以降解，有苯和氯等有害物质产生，如不加以回收，污染物不断累积，给人类生存环境带来严重后果，通常，我们治理环境污染的过程中，对这些塑胶制品废气物的处理采用简单填埋和露天焚烧等方式，仍产生二次污染，因此使用裂解炉对废旧塑胶进行裂解，在这些裂解炉的炉管中，由于近壁区仍然存在边界层，流体流速低，造成了极大的速度和温度梯度，影响管内整体传热效果，且高温管壁易使近壁区流体过度裂解，产生焦层沉积壁面，增大热阻，降低生产能力，造成额外的压力损失，对此，开发一种结构简单、使用方便、运行成本低、裂解效率高的基于CFD的强化裂解炉管具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种结构简单、使用方便、运行成本低、裂解效率高的基于CFD的强化裂解炉管。

本发明的目的是这样实现的：一种基于CFD的强化裂解炉管,它包括裂解炉管，所述的裂解炉管的内设置有等距分布的中空立交盘内构件，所述的中空立交盘内构件设置有均匀部分的曲面薄片。

所述的裂解炉管采用结构化六面体网格划分，并使用O形网格提高圆柱体区域的网格质量。

所述的中空立交盘内构件为HCD内构件，且中空立交盘内构件中部的外径小于两端的外径。

所述的曲面薄片的数量为12个，且分别对称设置在中空立交盘内构件中垂线的两侧。

所述的曲面薄片首尾连接。

所述的中空立交盘结构件设置有强化元件，且强化元件采用非结构化四面体网格划分，并做加密处理。

本发明的有益效果：本发明所公开的炉管可较高效地强化管内的传热及传质过程，并且，在相同阻力损失下，中空立交盘内构件对于传热过程的提高强于传质过程，中空立交盘内构件与强化传质的内构件配合使用，可进一步强化传递效果，中空立交盘内构件以合理的压力损失为代价，诱导产生纵向涡对，扰动减薄边界层降低热阻，降低径向上温度/速度梯度，显著提高了温度/浓度分布均匀性，本发明具有结构简单、使用方便、运行成本低、裂解效率高的优点。

附图说明

图1为本发明一种基于CFD的强化裂解炉管的示意图。

图2为本发明一种基于CFD的强化裂解炉管的中空立交盘内构件的结构示意图。

图中：1、裂解炉管 2、中空立交盘内构件 3、曲面薄片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1和图2所示，一种基于CFD的强化裂解炉管,它包括裂解炉管1，所述的裂解炉管1的内设置有等距分布的中空立交盘内构件2，所述的中空立交盘内构件2设置有均匀部分的曲面薄片3。

本发明所公开的炉管可较高效地强化管内的传热及传质过程，并且，在相同阻力损失下，中空立交盘内构件对于传热过程的提高强于传质过程，中空立交盘内构件与强化传质的内构件配合使用，可进一步强化传递效果，中空立交盘内构件以合理的压力损失为代价，诱导产生纵向涡对，扰动减薄边界层降低热阻，降低径向上温度/速度梯度，显著提高了温度/浓度分布均匀性，本发明具有结构简单、使用方便、运行成本低、裂解效率高的优点。

实施例2

如图1和图2所示，一种基于CFD的强化裂解炉管,它包括裂解炉管1，所述的裂解炉管1的内设置有等距分布的中空立交盘内构件2，所述的中空立交盘内构件2设置有均匀部分的曲面薄片3，所述的裂解炉管1采用结构化六面体网格划分，并使用O形网格提高圆柱体区域的网格质量，所述的中空立交盘内构件2为HCD内构件，且中空立交盘内构件2中部的外径小于两端的外径，所述的曲面薄片3的数量为12个，且分别对称设置在中空立交盘内构件2中垂线的两侧，所述的曲面薄片3首尾连接，所述的中空立交盘结构件2设置有强化元件，且强化元件采用非结构化四面体网格划分，并做加密处理。

本发明所公开的炉管可较高效地强化管内的传热及传质过程，并且，在相同阻力损失下，中空立交盘内构件对于传热过程的提高强于传质过程，中空立交盘内构件与强化传质的内构件配合使用，可进一步强化传递效果，中空立交盘内构件以合理的压力损失为代价，诱导产生纵向涡对，扰动减薄边界层降低热阻，降低径向上温度/速度梯度，显著提高了温度/浓度分布均匀性，本发明具有结构简单、使用方便、运行成本低、裂解效率高的优点。