發(fā)布時(shí)間：2020-07-07 04:30

【摘要】：在瀝青攪拌設(shè)備瀝青加熱系統(tǒng)中應(yīng)用太陽能加熱技術(shù)是一項(xiàng)重大的技術(shù)創(chuàng)新,是節(jié)能環(huán)保的加熱技術(shù)方面的一項(xiàng)重大突破,其不僅能為企業(yè)取得經(jīng)濟(jì)效益,而且為工程機(jī)械行業(yè)乃至整個(gè)機(jī)械裝備行業(yè)提供了新的節(jié)能環(huán)保思路,對于我國建設(shè)可持續(xù)發(fā)展社會有著重要而又深遠(yuǎn)的意義。在瀝青混合料攪拌設(shè)備中,傳統(tǒng)的瀝青加熱方式需要耗費(fèi)大量的化石燃料,而目前全球正處于能源緊缺狀態(tài),如何在瀝青混合料攪拌設(shè)備中減小甚至代替礦物燃料的使用,是我們當(dāng)前現(xiàn)實(shí)而又嚴(yán)峻的任務(wù)。本文進(jìn)行基于太陽能加熱技術(shù)的攪拌設(shè)備瀝青加熱系統(tǒng)的研究,提出了一種利用太陽能加熱瀝青的新型加熱方式,利用熱管式太陽能集熱器集熱效率高,啟動速度快等特點(diǎn),設(shè)計(jì)研究一款基于太陽能加熱技術(shù)的攪拌設(shè)備瀝青加熱系統(tǒng)。本文首先對太陽能熱管技術(shù)進(jìn)行了全面詳細(xì)的理論分析,重點(diǎn)闡述太陽能熱管的組成及工作原理,進(jìn)行了太陽能熱管技術(shù)原理的分析,建立了太陽能熱管傳熱數(shù)學(xué)模型,分析了影響其傳熱效率的主要因素,分析了熱管在不同充液率和不同傾角的情況下,其傳熱性能的變化,進(jìn)行了太陽能熱管的試驗(yàn)研究,通過實(shí)驗(yàn)得到Φ18熱管在垂直放置下的最佳傳熱充液率。其次,對基于太陽能加熱技術(shù)的攪拌設(shè)備瀝青加熱系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,主要從兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì):一方面是集熱端:對熱管式太陽能集熱器進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究,從理論上建立集熱器的傳熱模型,并且對平均日效率以及瞬時(shí)集熱效率進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)研究,其試驗(yàn)結(jié)果表明熱管式太陽能集熱器的其瞬時(shí)效率曲線與其理論效率曲線走勢相一致,日平均集熱效率高,是一種高效實(shí)用穩(wěn)定,使用壽命長的集熱器。另一方面是換熱端:對瀝青加熱油罐進(jìn)行設(shè)計(jì),對瀝青加熱油罐內(nèi)盤管的布置以及換熱面積進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,并且提出在瀝青加熱油罐內(nèi)加設(shè)罐中罐結(jié)構(gòu),這樣有效地減少了熱量損失,提高了傳熱效率,同時(shí)降低了礦物能源的消耗。最后,對試驗(yàn)用的瀝青混合料攪拌設(shè)備樣機(jī)進(jìn)行改造,試制加裝了太陽能加熱系統(tǒng)的瀝青加熱油罐,并在湘路科技園以及湘潭養(yǎng)護(hù)站對其進(jìn)行節(jié)能環(huán)保工程應(yīng)用試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改造后的瀝青混合料攪拌設(shè)備在晴天節(jié)約柴油35%左右,在陰天節(jié)約柴油17%左右,加熱后瀝青質(zhì)量相對提高20%,CO_2的排放量只有其他傳統(tǒng)加熱方式35%~48%,有害氣體排放也相對減少了48%。
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U415.522;TK519
【圖文】：

圖 1.1 明火火道加熱瀝青油罐 圖 1.2 導(dǎo)熱油瀝青加熱油罐（1）明火加熱在以往幾十年里是用的最多的，最普遍的瀝青加熱方法，其主要可以分為兩種方式：○1 內(nèi)部直接加熱；○2 外部直接加熱�，F(xiàn)在應(yīng)用最多的是內(nèi)部直熱式這種方式雖然普遍，但是局部溫度過高，瀝青和加熱器的巨大溫差，再加上瀝青流動性差，嚴(yán)重影響了瀝青的延伸度和粘結(jié)性[5,6]。（2）水加熱，簡單的說來就是先加熱水，然后通過水或蒸汽對瀝青進(jìn)行加熱，其加熱方式可以細(xì)分為兩種：○1 中壓水加熱；○2 蒸汽加熱。水加熱的優(yōu)點(diǎn)主要有：加熱瀝青質(zhì)量好；投資成本低，設(shè)備要求低；生產(chǎn)安全。（3）燃油加熱是指加熱所用的燃料采用瀝青及煤焦油，柴油，原油，渣油等，其加熱特點(diǎn)是加熱速度快，燃燒充分，但其加熱成本高，對環(huán)境污染嚴(yán)重，同時(shí)在加熱過程中應(yīng)注意防止瀝青老化以及注意生產(chǎn)安全。（4）紅外輻射加熱是根據(jù)瀝青黑度大，吸收光輻射能力強(qiáng)的特性而進(jìn)行加熱的方式，這種方式特點(diǎn)是加熱質(zhì)量比較均勻，質(zhì)量好，加熱速度快，但是對電能消耗大

圖 1.1 明火火道加熱瀝青油罐 圖 1.2 導(dǎo)熱油瀝青加熱油罐（1）明火加熱在以往幾十年里是用的最多的，最普遍的瀝青加熱方法，其主要可以分為兩種方式：○1 內(nèi)部直接加熱；○2 外部直接加熱�，F(xiàn)在應(yīng)用最多的是內(nèi)部直熱式這種方式雖然普遍，但是局部溫度過高，瀝青和加熱器的巨大溫差，再加上瀝青流動性差，嚴(yán)重影響了瀝青的延伸度和粘結(jié)性[5,6]。（2）水加熱，簡單的說來就是先加熱水，然后通過水或蒸汽對瀝青進(jìn)行加熱，其加熱方式可以細(xì)分為兩種：○1 中壓水加熱；○2 蒸汽加熱。水加熱的優(yōu)點(diǎn)主要有：加熱瀝青質(zhì)量好；投資成本低，設(shè)備要求低；生產(chǎn)安全。（3）燃油加熱是指加熱所用的燃料采用瀝青及煤焦油，柴油，原油，渣油等，其加熱特點(diǎn)是加熱速度快，燃燒充分，但其加熱成本高，對環(huán)境污染嚴(yán)重，同時(shí)在加熱過程中應(yīng)注意防止瀝青老化以及注意生產(chǎn)安全。（4）紅外輻射加熱是根據(jù)瀝青黑度大，吸收光輻射能力強(qiáng)的特性而進(jìn)行加熱的方式，這種方式特點(diǎn)是加熱質(zhì)量比較均勻，質(zhì)量好，加熱速度快，但是對電能消耗大

第二章 太陽能熱管加熱技術(shù)理論及實(shí)驗(yàn)研究源處由蒸發(fā)端吸收熱量，熱量通過管壁傳遞給內(nèi)部工質(zhì)，其液氣體，然后運(yùn)動到另一端（冷凝端），在此得到冷源的吸熱，態(tài)，然后再在重力或者吸液芯的作用下流回蒸發(fā)端，這就算是這樣往復(fù)，熱量不斷的通過這樣的形式從熱源傳遞到冷源。如內(nèi)部主要有四個(gè)工作環(huán)節(jié)：1、內(nèi)部工質(zhì)的相變；2、氣化后的4、工質(zhì)回流[11]。這四個(gè)工作環(huán)節(jié)構(gòu)成了熱管的傳熱循環(huán)。

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1 ;“太陽能加熱紙盒”獲英國環(huán)保大獎[J];能源工程;2009年02期

2 ;太陽能加熱罐[J];發(fā)明與創(chuàng)新(綜合版);2009年07期

3 毛罕平,王曉寧,王多輝;溫室太陽能加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J];太陽能學(xué)報(bào);2004年03期

4 劉德有;;簡易太陽能加熱裝置[J];農(nóng)村實(shí)用工程技術(shù)(農(nóng)業(yè)工程);1986年06期

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6 允連;;利用太陽能加熱水的新裝置[J];太陽能;1993年04期

7 周硯凱;孟德鋼;王滔;徐青松;;應(yīng)用太陽能加熱裝置節(jié)能降耗[J];資源節(jié)約與環(huán)保;2013年12期

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9 張儒增;;淺談太陽能加熱技術(shù)在瀝青儲存與加熱工序中的應(yīng)用[J];價(jià)值工程;2010年19期

10 泉水;;新型太陽能加熱裝置[J];節(jié)能;1987年09期

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2 李雪;諾獎大師支招中國能源改造[N];北京商報(bào);2007年

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1 韓躍飛;太陽能加熱飯盒設(shè)計(jì)[D];南昌大學(xué);2015年

2 達(dá)昀峰;基于太陽能加熱技術(shù)的攪拌設(shè)備瀝青加熱系統(tǒng)研究[D];長沙理工大學(xué);2015年

3 柏建華;太陽能加熱的恒溫沼氣池產(chǎn)氣性能實(shí)驗(yàn)研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

本文編號：2744651