發(fā)布時間：2017-08-23 15:07

  本文關(guān)鍵詞：熱載體鍋爐盤管失效分析與過濾器優(yōu)化研究

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【摘要】：目前我國對熱載體鍋爐的相關(guān)研究、數(shù)據(jù)及規(guī)范相對匱乏,尤其是國內(nèi)相關(guān)文獻及標(biāo)準(zhǔn)對過濾器過濾精度無明確規(guī)定,導(dǎo)致近年來因有機熱載體過濾器過濾效果差、雜質(zhì)過多所引發(fā)的惡性事故時有發(fā)生。針對這一問題本文通過fluent模擬計算研究了雜質(zhì)顆粒度對盤管局部流場的影響,并對過濾器進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,從而解決了過濾器過濾效果不理想的問題,達到熱載體鍋爐的安全運行的目的。首先,通過對天津市近三年有機熱載體油品定期化驗數(shù)據(jù)進行綜合統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)有機熱載體油品中積碳及雜質(zhì)顆粒值是影響油品品質(zhì)的重要因素。短時間使用后化驗不合格的油品多為積碳及雜質(zhì)顆粒嚴(yán)重超標(biāo)所致。為了研究雜質(zhì)顆粒度對盤管的安全影響,現(xiàn)以兩種典型的熱載體鍋爐盤管形式為研究對象,利用fluent模擬計算6種不同工況條件下不同直徑雜質(zhì)(50目、100目、200目)對盤管內(nèi)流場的影響。以回流區(qū)長度、回流速度、影響區(qū)長度、局部升溫等因素為評定依據(jù),對上述各組模擬計算進行分析比較,總結(jié)出當(dāng)雜質(zhì)直徑小于200目時在各種工況條件下均沒有明顯回流現(xiàn)象,速度影響區(qū)也僅維持在很短的區(qū)域內(nèi),局部升溫基本不變結(jié)果。并由此提出當(dāng)過濾器過濾精度達到200目時即實現(xiàn)了精細(xì)過濾的理論。在得到過濾精度值后,以原有T型過濾器的結(jié)構(gòu)形式為基礎(chǔ),設(shè)計5種不同結(jié)構(gòu)形式的方案,并選擇了一種常見工作條件為參數(shù)進行了模擬計算。在綜合過濾層外側(cè)上下界面絕對流速、徑向流速以及過濾器所產(chǎn)生的阻力等因素后,分析得出4#過濾器設(shè)計結(jié)構(gòu)最為合理。而后進一步對其進行了5中不同工況的優(yōu)化驗證,發(fā)現(xiàn)其在各種工況下均滿足優(yōu)化要求。在此基礎(chǔ)上對4#過濾器進行了雙層過濾的設(shè)計并根據(jù)模擬的結(jié)果提出了合理的結(jié)構(gòu)改進方案,最終完成了雙層過濾過濾器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案。
【關(guān)鍵詞】：有機熱載體 盤管 過濾器 失效分析 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK175
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 概述9-11
• 1.2 有機熱載體鍋爐特點11-12
• 1.3 有機熱載體的特點12-13
• 1.4 有機熱載體鍋爐失效特征分析13-14
• 1.5 有機熱載體鍋爐使用現(xiàn)狀及問題14-16
• 1.6 有機熱載體過濾器發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.7 本文研究的方向和內(nèi)容17-19
• 第二章 有機熱載體參數(shù)分析19-27
• 2.1 有機熱載體劣化方式19-20
• 2.2 有機熱載體檢測參數(shù)分析20-25
• 2.2.1 參數(shù)分析方法選擇21
• 2.2.2 殘?zhí)颗c粘度參數(shù)分析21-25
• 2.3 有機熱載體參數(shù)對鍋爐安全性的遠(yuǎn)期影響25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 盤管內(nèi)局部流場計算、建模方法與參數(shù)選擇27-34
• 3.1 計算方法選取27-29
• 3.2 基本物理方程29-30
• 3.2.1 質(zhì)量守恒方程29
• 3.2.2 動量守恒方程29
• 3.2.3 能量守恒定律29-30
• 3.3 物理模型30-32
• 3.3.1 k-ε模型的方程30-31
• 3.3.2 多孔介質(zhì)模型31-32
• 3.4 計算參數(shù)的選取32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第四章 盤管的二維仿真計算及流場分析34-60
• 4.1 模型的建立34-35
• 4.2 圓形盤管的仿真分析35-47
• 4.2.1 0.3mm（50目）立方體雜質(zhì)對流場的影響36-40
• 4.2.2 0.15mm（100目）立方體雜質(zhì)對流場的影響40-43
• 4.2.3 0.075mm（200目）立方體雜質(zhì)對流場的影響43-46
• 4.2.4 不同過濾精度下流場對比分析46-47
• 4.3 方形盤管的仿真分析47-58
• 4.3.1 0.3mm（50目）立方體雜質(zhì)對流場的影響48-51
• 4.3.2 0.15mm（100目）立方體雜質(zhì)對流場的影響51-55
• 4.3.3 0.075mm（200目）立方體雜質(zhì)對流場的影響55-57
• 4.3.4 不同過濾精度下流場對比分析57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第五章 過濾器優(yōu)化分析與優(yōu)化60-81
• 5.1 前言60-62
• 5.2 過濾器模擬應(yīng)用簡介62-63
• 5.3 單層過濾網(wǎng)模擬分析與優(yōu)化63-73
• 5.3.1 模型的建立63-64
• 5.3.2 不同結(jié)構(gòu)型式下流場流動特性分析64-69
• 5.3.3 4#過濾器多工況優(yōu)化驗證69-73
• 5.4 雙層過濾網(wǎng)模擬分析與優(yōu)化73-80
• 5.4.1 雙層過濾網(wǎng)模型的建立73-74
• 5.4.2 不同過濾網(wǎng)配比下流場流動特性分析74-80
• 5.5 本章小結(jié)80-81
• 第六章 全文總結(jié)81-83
• 6.1 全文總結(jié)81-82
• 6.2 研究結(jié)果82
• 6.3 后續(xù)研究方向82-83
• 參考文獻83-86
• 致謝86-87

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