本文關(guān)鍵詞：低溫?zé)煔庥酂醿杉壔厥昭b置設(shè)計與研究

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【摘要】：許多燃燒裝置在工作過程中會排放一定溫度的煙氣,例如,在我國北方大中城市大量使用燃?xì)忮仩t加熱水供暖,燃?xì)忮仩t排煙約在100℃左右(稱為低溫?zé)煔?,這部分煙氣直接排放會帶來較大的熱損失,如果能有效地對此部分余熱加以回收利用,將有助于提高燃燒裝置(如鍋爐)的總體能效,具有重要的應(yīng)用價值。本文首先給出了一個低溫?zé)煔庥酂醿杉壔厥辗桨?該方案利用翅片管換熱器和煙氣-水熱泵串聯(lián)工作,深度回收低溫?zé)煔庥酂?包括顯熱和潛熱),用于加熱供暖回水,其中翅片管換熱器為一級回收,熱泵為二級回收；完成了排煙溫度130℃、額定余熱回收量70kW的余熱兩級回收裝置設(shè)計,并對一級翅片管換熱器進(jìn)行了性能試驗研究,獲得了有益的運(yùn)行數(shù)據(jù)。其次,建立了煙氣-水熱泵裝置動態(tài)模型,進(jìn)行了相應(yīng)的軟件仿真,得到了該裝置在典型動態(tài)條件下(啟動工況和擾動工況)的響應(yīng)特征。仿真結(jié)果表明：開機(jī)工況是強(qiáng)動態(tài)響應(yīng),蒸發(fā)壓力和冷凝壓力大概在100s時達(dá)到穩(wěn)定,其中快速響應(yīng)時間為45s,蒸發(fā)溫度和冷凝溫度變大概480s時達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),其中快速響應(yīng)時間約200s；擾動工況一般是弱動態(tài)工況,不存在快速響應(yīng)時間,提高煙氣入口溫度和質(zhì)量流量以及提高冷卻水入口溫度都可以提高供熱水溫度,響應(yīng)時間大約為300s。所開發(fā)的動態(tài)仿真軟件亦可用于變工況分析。最后,為了減小煙氣翅片管換熱器的煙氣側(cè)壓降,作者提出采用橢圓管翅片管換熱器代替圓管翅片管換熱器；對橢圓管翅片管和圓管翅片管的氣側(cè)流動和換熱特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,模擬采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型,迎面風(fēng)速范圍為1～10m/s,對比分析結(jié)果表明：基管面積相同的橢圓管翅片管和圓管翅片管,換熱量差異不大(橢圓管翅片管略占優(yōu)),但橢圓管翅片管的氣側(cè)阻力顯著低于圓管翅片管,且迎面風(fēng)速越高,橢圓管翅片管的優(yōu)勢越明顯；對翅片間距和管間距對橢圓翅片管流動和換熱特性的影響也進(jìn)行了模擬,得到了有益的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文工作為低溫?zé)煔庥酂峄厥仗峁┝艘环N有益的選擇方案,對工程應(yīng)用具有參考價值。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK115

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本文編號：1225994