污水换热器管论文-朱志阳

污水换热器管论文-朱志阳

导读:本文包含了污水换热器管论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:污水源热泵,污水换热器,旋转螺旋,强化传热

污水换热器管论文文献综述

朱志阳[1](2019)在《污水源热泵污水换热器强化传热理论与实验研究》一文中研究指出城市污水可作为热泵的低位热源在污水源热泵领域中发挥重要作用,以缓解我国水资源短缺现状,城市污水具有稳定性、可靠性、蓄热性、经济性、环保性等优点。污水源热泵相对于其他热泵而言有着众多可取之处,不但对能源的消耗有所节约,而且还回收了城市污水热能,有利于我国资源可持续发展。污水在被长期利用的情况下,污垢的产生在所难免,所以在选取污水换热器的同时主要考虑以下几个方面:换热器的换热能力、后期维护清洗是否便捷、防腐能力、除垢抑垢能力等。换热器的换热能力作为研究根本,节能环保必须以提升换热效率为前提;后期清洗的便捷则可节约大量人力物力等;为了防止污水换热器管材腐蚀造成系统异常,必须使用防腐管材;污水换热器的自动除垢能力以及抑垢能力也在考虑之内。本课题设计了具有内插螺旋物的管壳式换热器并对其进行了强化传热性能的研究。为了在提高换热效率的前提下,解决除垢抑垢等问题,本课题提出了换热管内插可旋转螺旋物强化传热的方案,其中螺旋物有螺旋线与螺旋片两种。换热管内插可旋转螺旋物可增强管内流体扰动、提高流体紊流程度以增强换热,管内螺旋物旋转的同时还会对管壁的污垢产生刮擦作用,可在一定程度上防止或减少污垢的产生。为了符合实际工况进行研究,本文搭建了水平单管内插可旋转螺旋物实验台,得出两种内插螺旋物水平管在不同螺距或转速状况下的传热系数,与得出的传统管传热系数进行对比,再利用Fluent软件进行数值模拟并进行理论分析,采用理论与实际结合的方式验证实验结果的准确性。实验结果分析如下:(1)当转速不变,仅考虑螺距的影响时,内插螺旋线与螺旋片换热管的传热效果均随着螺距的减小而增强。相对于传统管进行对比,在转速为10 rad/s的条件下,螺距为10 mm的螺旋线的强化传热性能最佳,其传热系数的最高提升率达到38.72%;螺距为10 mm的螺旋片的强化传热性能最佳,其传热系数的最高提升率达到104.22%,最终选择螺距为10 mm的内插螺旋片换热管为宜;(2)当螺距不变,仅考虑转速的影响时,内插螺旋线与螺旋片换热管的传热效果均随着转速的增加而增强。相对于传统管进行对比,在螺距为10mm的条件下,转速为40 rad/s的螺旋线的强化传热性能最佳,其传热系数的最高提升率达到54.07%;转速为40 rad/s的螺旋线的强化传热性能最佳,其传热系数的最高提升率达到135.96%;虽然在转速为40 rad/s的条件下,螺旋线与螺旋片的传热系数提升率达到最佳,但是综合运行成本、传热系数增长幅度、能否达到预期强化传热效果等多方面考虑,最终选择转速为10 rad/s的内插螺旋片换热管为宜。本文通过对换热管进行优化,不但强化了传热,还有效的抑制污垢的生成,在资源的有效利用方面更是有着很大的促进作用,并且还对环境有着保护的作用。(本文来源于《长安大学》期刊2019-04-26)

秦娜,付文成[2](2018)在《板式污水换热器的设计对堵塞换热特性的影响》一文中研究指出本文主要研究板式换热器在污水源热泵系统中的堵塞特性.根据实际工程的设计参数,本文选用板式换热器作为二级污水源热泵系统的换热器,首先对其进行结构设计计算,然后根据设计参数分析获得污水流速对堵塞换热的影响规律.(本文来源于《天津理工大学学报》期刊2018年06期)

秦娜,付文成[3](2018)在《壳管式污水换热器的设计对堵塞换热的影响》一文中研究指出壳管式换热器在污水源热泵系统中间接提取污水热源,用这种换热器作为城市污水与清水之间的换热器,间接降低污水对机组的腐蚀损害.本文采用壳管式换热器作为污水与水间的换热器,首先对其进行结构设计计算,然后根据设计参数分析污水流速对堵塞换热的影响规律.(本文来源于《天津理工大学学报》期刊2018年05期)

王春勇[4](2018)在《沉浸式污水换热器的优化设计与性能分析》一文中研究指出科学技术的进步与经济的发展必然跟随着时代的进步,时代的进步又造就了科学技术的飞跃。高精尖技术的发展,实现了我们变废为宝的渴望,许多我们曾经认为是"废品"的东西,在这样的新型技术的转变下,也变成了我们无法想象的优质资源。比如说当前新兴的污水通过转化变成一种经济适用的冷热能源,就是非常具有代表性的一种。这样的转化的实现需要污水换热器来进行,才能够达到我们的目的。当然了,污水换热器虽然起步较晚,但是类型众多。今天我们探讨的是沉浸式污水换热器的优化设计与性能分析,以便于提高冷热源的转换效率。(本文来源于《建材与装饰》期刊2018年23期)

王沂萌[5](2018)在《污水源热泵系统污水换热器强化传热数值模拟与实验研究》一文中研究指出热泵技术可以提升低品位能源品质,挖掘出介质中贮存的低温余热,可有效实现节能,而污水温度全年小幅变化,热能特征及稳定性均较好,且水量丰富,若利用热泵提取污水中贮存的能量,既回收了城市排放的热能,又减少了传统能源的消耗,可满足我国的发展要求,是一种有益于全球可持续发展的新型污水处理策略。污水换热器是污水源热泵系统的关键,它能提取污水中的热能,再由热泵技术提升热能的位态。污水换热器不仅需要具有传热效率高的特点,而且还应兼具预防换热器结垢的能力。而传统换热器,污水流通后,换热管不仅易发生结垢现象,还会因此额外引起换热效率降低的问题,因此改进污水换热器结构从而推动污水源热泵市场化发展具有重要意义。本课题对污水换热器的结构进行改良,在原有换热管的基础上,分别插入单螺旋线以及双螺旋线。通过螺旋线的转动加强管内流体扰动,打破管内流体原有运动规律,流体由无掺混的层状流动变为螺旋状流动,提高了换热效率,且增强了流体对管壁的冲刷作用,有很强的防、除垢效果。本文首先分析了强化传热的机理,得出可旋转式螺旋线可有效增强换热的结论。因螺旋线贴近管壁,可有效改变流体流动结构,破坏对传热有阻碍作用的边界层,并加强螺旋线圈内、外流体的掺混,且有效减小温度场与速度场之间的夹角,在流体物性、流速及管径不变的条件下提高了换热效率。为了进一步研究螺旋线强化传热的效果,本课题搭建了单管换热实验平台,对两种内插可旋转式螺旋线的水平管及传统换热管的传热效果进行实验测量,同时利用FLUENT模拟软件进行数值模拟,并将模拟结果与实验结果进行对比验证。本课题除分析螺旋线的强化传热效果外,并从影响换热特性的螺距和转速两方面进行螺旋线强化传热规律的分析。结果表明:(1)内插可旋转式螺旋线换热管壁面附近流体流向发生明显改变,流体的切向运动更加剧烈,中心流体与管壁附近流体互相掺混,流体呈有规律的螺旋状流动的流动特性;(2)本文所设计的强化换热管具有管内流动边界层温度梯度大、温度变化区域向换热管中心扩展,主流区等温面积减小的温度分布特性;(3)在相同条件下,内插可旋转式单螺旋线换热管与内插可旋转式双螺旋线换热管的换热效率均优于传统换热管;对于螺距及转速的影响,内插可旋转式单螺旋线换热管与内插可旋转式双螺旋线换热管的传热系数变化趋势相同;同一转速或同一螺距条件下,两种强化换热管的传热系数相近,同时强化换热管的传热系数随转速的增大而增大,随螺距的增大而减小;(4)实际工程中可采用经济转速10rad/s,螺距为10mm的单螺旋线即可达到强化换热效果。(本文来源于《长安大学》期刊2018-05-09)

钱剑峰,任启峰,徐莹,张承虎,张吉礼[6](2018)在《声空化污水换热器的防除垢与强化换热实验》一文中研究指出为解决污水源热泵系统中污水换热器结垢导致的热阻增大、传热效果恶化问题,将声空化技术引入污水换热器中.搭建声空化污水换热器的防除垢与强化换热动态实验台,研究防除垢与强化换热的数学模型,对不同影响参数下污水换热器换热管的污垢增长特性和防除垢规律以及强化换热效果开展实验研究.结果表明:换热管结垢量、结垢率、积垢速率及污垢厚度均随污水流速的降低而增大,最大结垢量为106 g,结垢厚度0.54 mm,积垢速率为12.6 kg/(m~2獉h);除垢率随流速及声空化作用时间的增大而增大,但非一直增大,最大除垢率达85.7%;污水黏度对各项指标影响巨大且流速越小影响越大;换热管的传热系数及其提高百分比均随声空化作用时间、污水温度以及污垢含水率的增加而增大,最大提高百分比达53.4%.故声空化污水换热器防除垢与强化换热具有一定的可行性和高效性,对节能减排具有重要意义.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2018年02期)

任亚棚[7](2017)在《污水源热泵系统污水换热器强化传热设计研究及对比分析》一文中研究指出城市污水有极大的热损失。冬季的污水温度为10-16℃,比冬季的环境温度高。夏季的污水温度为20-26℃,比夏季的环境温度低。根据污水、地表水及地下水的特性,污水源热泵通过污水换热器与污水进行热量交换。污水源热泵通过对污水的再利用来解决全球水问题并实现可持续发展及废水热量的回收。污水换热器需要具有可靠的防堵塞,防污染和防腐能力。由于城市污水成分复杂,在设计换热器时不仅要考虑提高换热器的传热系数,还要使换热器具有耐腐蚀、抑垢特性。传统换热圆管和内表面经过粗糙处理的换热管结构简单,传热效率不高,而且不能起到除垢、抑垢的作用。长时间的使用后污垢会在管内壁逐渐沉积,降低换热器的传热效率。为提高换热器的传热效率,解决换热器的除垢、抑垢难题,本课题在前人的基础上通过分别在换热管中插入可旋转的柔性单螺旋、双螺旋及螺旋片对污水源热泵换热器做出改进。不仅可以增强圆管内部扰流,增大换热器的传热系数,还可以带动管内流体刮擦壁面,防止壁面结垢,从而起到抑垢的作用。为了选出最优换热管,本课题采用数值模拟的方法对上述叁种模型中流体的流动和换热过程进行了模拟计算。螺距和转速是对比分析模型换热特性的关键因素,除了对比单个模型在不同螺距、不同转速的传热特性之外,还对比不同模型在相同螺距或相同转速下的传热特性。通过模拟发现叁种换热管的换热效率均随着转速的提高而提高,随着螺距的减小而提高,但是在对应螺距或转速相同时,单螺旋管与双螺旋管的换热效率几乎相同,而旋转螺旋片的换热效率远远大于另外两种换热管。另外,本课题还单独分析了宽度对旋转螺旋片管换热的影响,发现该管的换热效率随宽度的增大而提高。宽度为2mm的旋转螺旋片管的出口截面平均温度刚好与同螺距和转速的旋转单螺旋管出口截面平均温度相同,结合两种模型的尺寸特点可以发现旋转单螺旋管相当于宽度为2mm的旋转螺旋片管。螺旋的螺距、转速、宽度的变化都会造成管内阻力变化,从而需要不同的管外动力。模拟结果表明:对于动力不足装置,本课题选择螺距为50mm、转速为10rad/s的旋转单螺旋管为最优换热管;对于动力强劲装置,本课题选择宽度为12mm、螺距为10mm、转速为40rad/s的旋转螺旋片管为最优换热管。因此,在实际工程中应根据具体情况来确定旋转螺旋的螺距、转速、宽度的大小。(本文来源于《长安大学》期刊2017-05-19)

刘伟[8](2016)在《污水源热泵系统污水换热器强化传热设计研究》一文中研究指出面对全球范围内的能源危机及环境的恶化,为了使人类社会能够健康持续的发展,我们必须加速优化能源结构,减少矿物能源的使用,将能源结构重心向新能源及可再生能源转移。随着科技的发展,热泵技术的出现使得对城市污水中废热的开发利用成为了可能,污水源热泵的使用成为了城市污水回收利用最有效的途径,节能环保,一举两得,符合我国能源与环境可持续发展的要求。污水源热泵在实际应用中的重点及难点在于污水换热器的选择,由于污水成分复杂、水质特异等特性,要求污水换热器不仅仅要有较高的传热系数,还要有耐腐蚀、不易结垢、易清洗等特点。传统的换热管主要为光管或者经过表面粗糙处理的金属管,不能够有效的提高换热器的传热效率,而且污水中的杂质极易在管内壁沉积,发展为污垢层,影响换热器的使用寿命,降低传热系数。鉴于普通传热管无法满足污水换热器的使用要求,本课题对间接式污水源热泵系统的污水换热器的结构形式做出了改良,在换热管内加入可旋转的柔性螺旋杆,螺旋杆的转动,能够带动管内污水作螺旋运动,提高管内污水的紊流度,干扰边界层的发展,加强不同温度的污水的混合,既提高了污水换热器的传热性能,又能够使污水中的杂质不易沉淀结垢,节省了大量的人力物力。本课题用数值模拟方法对换热器的改进模型进行模拟计算,能够较为准确的计算模拟物理模型中流体的运动及换热过程。在本课题模型中换热管中的流体的运动状态主要受螺旋杆的转速及结构的影响,因此本课题选择柔性螺旋杆的转速及螺旋杆螺距这两个方面来分析其对换热效果的影响及杂质不易沉积结垢的特性。通过模拟计算,发现换热器的换热效率随着螺旋杆转速的提高而提高,随着螺旋杆螺距的减小而提高。但随着转速的提高以及螺距的减小,换热效率的提升效果在减小,因此在实际工程中应根据实际情况来确定螺旋杆的转速及螺距的大小。(本文来源于《长安大学》期刊2016-05-01)

王勇,杨启容,吴荣华[9](2016)在《污水换热器胶球在线除垢技术研究》一文中研究指出为了有效解决污水换热器结垢问题,针对现有除垢技术存在的缺陷,提出了适用于污水换热器除垢的双旋转滤网胶球回收过滤工艺及其除垢系统,介绍了该工艺的结构和原理,并理论分析了其除垢能力。得出胶球对壁面作用力可去除壁面软垢,经济效益明显的结论,证实了该工艺对污水换热器除垢具有可行性。(本文来源于《节能技术》期刊2016年02期)

王勇,杨启容,吴荣华,陈霄[10](2015)在《污水换热器流态化在线防、除垢实验》一文中研究指出采用污水源热泵供暖空调是节能减排的有效途径,但换热器结垢问题尚未得到有效解决。本文将固液流态化除垢技术应用到污水源热泵换热器的防、除垢中,并设计了一套污水换热器流态化除垢系统。该系统以沙粒作为除垢颗粒,通过理论分析和实验验证相结合的方法,研究了固液流态化除垢的最佳流速、除垢能力、强化换热效果及减少磨损的最佳工作参数。实验结果表明;当换热管内污水流速达到0.87m/s时,直径2~3mm沙粒可流化,沙粒循环回收率达到95%,实现了污水换热器在线清洗;沙粒对壁面的碰撞力可有效去除换热管壁的软垢及铁锈,除垢效果明显;该除垢系统持续运行24h后,污水换热器传热系数提高了25.6%;沙粒体积分数为4%,流速为扬动流速,是减少磨损和保证除垢效率的最佳工作参数。(本文来源于《化工进展》期刊2015年12期)

污水换热器管论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要研究板式换热器在污水源热泵系统中的堵塞特性.根据实际工程的设计参数,本文选用板式换热器作为二级污水源热泵系统的换热器,首先对其进行结构设计计算,然后根据设计参数分析获得污水流速对堵塞换热的影响规律.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

污水换热器管论文参考文献

[1].朱志阳.污水源热泵污水换热器强化传热理论与实验研究[D].长安大学.2019

[2].秦娜,付文成.板式污水换热器的设计对堵塞换热特性的影响[J].天津理工大学学报.2018

[3].秦娜,付文成.壳管式污水换热器的设计对堵塞换热的影响[J].天津理工大学学报.2018

[4].王春勇.沉浸式污水换热器的优化设计与性能分析[J].建材与装饰.2018

[5].王沂萌.污水源热泵系统污水换热器强化传热数值模拟与实验研究[D].长安大学.2018

[6].钱剑峰,任启峰,徐莹,张承虎,张吉礼.声空化污水换热器的防除垢与强化换热实验[J].哈尔滨工业大学学报.2018

[7].任亚棚.污水源热泵系统污水换热器强化传热设计研究及对比分析[D].长安大学.2017

[8].刘伟.污水源热泵系统污水换热器强化传热设计研究[D].长安大学.2016

[9].王勇,杨启容,吴荣华.污水换热器胶球在线除垢技术研究[J].节能技术.2016

[10].王勇,杨启容,吴荣华,陈霄.污水换热器流态化在线防、除垢实验[J].化工进展.2015

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