为了进一步促进流化床换热防垢节能技术在硫酸钠溶液蒸发过程中的应用,探究其强化传热的机理,本文设计并构建了一套硫酸钠循环流化床蒸发装置,考察了其颗粒碰撞行为和传热性能。首先,对多相流的碰撞加速度信号进行了时域和频域分析,确定了多相流各相的特征频率范围。然后,对比了硫酸钠溶液和水中的颗粒碰撞行为和传热性能的差异。最后,考察了颗粒添加量、循环流速、热通量和颗粒类型等参数对硫酸钠溶液中的颗粒碰撞行为和传热性能的影响,并构建了硫酸钠溶液对流传热系数的经验关联式。研究结果表明,在硫酸钠循环流化床蒸发器中,液相和固相碰撞加速度信号的特征频率范围分别为0–1000 Hz和6000–7000 Hz;固相的碰撞在多相流碰撞中起主导作用;没有发现汽相的特征频率范围,但汽相的生成显著增强了其它相的碰撞强度。实验范围内,不同类型颗粒的添加均可以强化硫酸钠溶液的传热。Ф4.5mm×3.2 mm的聚四氟乙烯颗粒的强化传热效果最好,最大增强因子为14.6%,对应的操作参数为ε=3%,u=1.78 m·s-1,q=7.29 k W·m-2。硫酸钠溶液的对流传热系数低于水,但其强化传热效果受颗粒碰撞行为的影响更大。在硫酸钠溶液中,颗粒碰撞加速度信号的标准偏差和增强因子均随着颗粒添加量的增加而增大。随着循环流速的增加,标准偏差增大,但增强因子先减小、后增大。在低循环流速下,随着热通量的增加,标准偏差略有减小,而在高循环流速下,标准偏差先增大、后减小。增强因子随着热通量的增加而减小。总的来说,颗粒添加量和循环流速对颗粒碰撞行为的影响较为明显。颗粒碰撞信号的标准偏差增大,有利于强化传热。构建了操作参数对标准偏差和增强因子影响的三维图,建立了硫酸钠溶液对流传热系数的经验关联式,模型计算值与实验结果吻合较好,有助于指导工业实践。