基于响应面法陶瓷工业烟气余热回收翅片管换热器参数优化

张任平, 郑锐强, 王启, 辛嘉俊

doi:10.13957/j.cnki.tcxb.2025.06.012

陶瓷学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (06) : 1221 -1232. DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2025.06.012

基于响应面法陶瓷工业烟气余热回收翅片管换热器参数优化

张任平, 郑锐强, 王启, 辛嘉俊

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摘要

为响应国务院出台的《节能降碳行动方案》，陶瓷工业需积极推动技术升级改造，连续式窑炉通过尾部集成安装高效翅片管换热器进行余热回收。为提高余热回收效率，需对翅片管换热器结构参数进行优化。本文采用Box-Behnken响应面法，探究翅片厚度、翅片间距、横向管间距和纵向管间距四个因子对翅片管换热器传热综合性能指标的影响。结果表明，当翅片厚度､翅片间距和管横向间距增大时，综合传热指标上升；当纵向管间距增大时，综合传热指标降低。当翅片间距为9 mm、翅片厚度为1.2 mm、管横向间距为9 mm、管纵向间距为12 mm时，翅片管换热器的综合性能最优，与未优化翅片管换热器相比，综合传热指标提升了16.89%。研究工作指明了工业余热回收用翅片管换热器的结构参数优化方向，为响应面法应用于陶瓷工业低碳能源系统结构优化提供参考。