本文關(guān)鍵詞：立式三分螺旋折流板冷凝器換熱性能的試驗(yàn)研究

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【摘要】：立式冷凝器相比臥式冷凝器,具有占地面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、抽管束和維修方便等優(yōu)點(diǎn)。然而,傳統(tǒng)弓形折流板結(jié)構(gòu)的立式冷凝器由于管外凝結(jié)液在重力作用下聚集,管束表面的凝結(jié)傳熱熱阻很快沿程增大,導(dǎo)致其殼側(cè)的凝結(jié)換熱系數(shù)明顯低于臥式冷凝器,從而限制了立式冷凝器的應(yīng)用。因此強(qiáng)化立式冷凝器的管外凝結(jié)換熱,對(duì)于在發(fā)電行業(yè)推廣立式給水加熱器極具價(jià)值。本課題組在三分螺旋折流板換熱器基礎(chǔ)上,提出了立式三分螺旋折流板冷凝器方案。該方案主要針對(duì)高、低壓給水加熱器等殼側(cè)凝結(jié)的管殼式換熱器,在垂直管束的殼側(cè)設(shè)置周向重疊三分螺旋折流板,將管束分隔成短管段,使傾斜折流板具有“排液盤”的功能,不斷將管束上的冷凝液刮下。蒸汽則將在折流板的作用下沿螺旋通道流動(dòng)。同時(shí),在折流板下游邊設(shè)置擋液堰和在折流板弧段上設(shè)置疏水缺口,可有效減薄傳熱管壁外液膜厚度,增加凝結(jié)量,提高換熱系數(shù)。本論文采用試驗(yàn)研究的方法研究了立式三分螺旋折流板冷凝器的殼側(cè)流動(dòng)與換熱性能,主要研究工作內(nèi)容：參與搭建和調(diào)試三分螺旋折流板冷凝器試驗(yàn)臺(tái),系統(tǒng)采用單壓力閉式熱虹吸循環(huán),由位置較低的電加熱蒸發(fā)器產(chǎn)生蒸汽,蒸汽送入試驗(yàn)冷凝器中的殼側(cè)自上而下流動(dòng)凝結(jié),冷卻水沿管程自下而上流動(dòng)帶走熱量,凝結(jié)液再通過用于穩(wěn)定蒸發(fā)器水位的儲(chǔ)液罐返回電加熱蒸發(fā)器的下方進(jìn)口。分別測(cè)試了雙頭變角度帶擋液堰以及不帶擋液堰的螺旋折流板冷凝器的殼側(cè)換熱性能,并與傳統(tǒng)的弓形折流板換熱器進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,三分螺旋折流板立式冷凝器內(nèi)蒸汽沿折流板通道呈螺旋流動(dòng),能夠加強(qiáng)流體沖刷管壁表面,減小液膜厚度,傾斜角度分段逐漸減小的折流板能夠有效彌補(bǔ)因凝結(jié)過程蒸汽體積流量的減小而造成的流速下降；將折流板的下游邊折彎成擋液堰和在折流板弧段設(shè)置疏液缺口能夠引導(dǎo)凝結(jié)液流至殼體內(nèi)壁,避免被蒸汽夾帶,有效排液,從而增強(qiáng)殼側(cè)管束上的凝結(jié)換熱。試驗(yàn)結(jié)果表明雙頭變角度帶擋液堰螺旋折流板換熱器的殼側(cè)換熱性能最優(yōu)。
【關(guān)鍵詞】：立式冷凝器 三分螺旋折流板換熱器 擋液堰 數(shù)值模擬 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK172
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 主要符號(hào)表7-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 選題背景及意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)12-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究基礎(chǔ)14-16
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第二章 蒸汽凝結(jié)試驗(yàn)系統(tǒng)及裝置17-28
• 2.1 試驗(yàn)裝置與流程18-25
• 2.1.1 試驗(yàn)裝置18-22
• 2.1.2 數(shù)據(jù)測(cè)量22-23
• 2.1.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)23-25
• 2.2 軟件應(yīng)用與可視化25-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第三章 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與實(shí)驗(yàn)步驟28-33
• 3.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理28-29
• 3.1.1 傳熱量的計(jì)算28
• 3.1.2 計(jì)算總傳熱系數(shù)28
• 3.1.3 計(jì)算殼程凝結(jié)換熱系數(shù)28-29
• 3.1.4 計(jì)算努塞爾理論值29
• 3.2 不確定度分析29-31
• 3.2.1 雙頭變角度帶擋液堰的立式冷凝器傳熱系數(shù)不確定度分析30-31
• 3.2.2 雙頭變角度不帶擋液堰的立式冷凝器傳熱系數(shù)不確定度分析31
• 3.3 試驗(yàn)步驟31-32
• 3.4 系統(tǒng)氣密性檢查32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第四章 試驗(yàn)結(jié)果分析33-42
• 4.1 冷卻水流量對(duì)凝結(jié)換熱的影響33-34
• 4.2 冷卻水溫度對(duì)凝結(jié)換熱的影響34-38
• 4.3 蒸汽壓力對(duì)凝結(jié)換熱的影響38-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第五章 結(jié)論與展望42-44
• 5.1 主要研究成果42-43
• 5.2 工作展望43-44
• 致謝44-45
• 參考文獻(xiàn)45-48
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文成果48

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本文編號(hào)：585873