换热管束高压头强力轮替冲洗工艺研究

针对壳管式换热器提出采用换热管束高压头强力轮替冲洗工艺除污.介绍了新型强力自冲污换热器的结构及原理,分析了污水换热器强力自冲污的可行性,通过设计计算及经济性分析给出了技术经济可行的冲洗方案──单次冲洗10～20根换热管.     

污水源热泵系统声空化除污与强化换热技术

利用热泵技术开发城市污水热能资源,已体现出显著的节能和环保价值。当前污水源热泵系统的发展瓶颈是污水侧的结垢与强化换热难题。在分析城市污水源热泵空调技术国内外的应用与研究现状的基础上,结合声空化技术的除污与强化换热特性,拟提出污水源热泵系统声空化除污与强化换热这一新技术来改善污水源热泵系统污水换热器的换热特性,并建立了试...     

污水源热泵空调系统污水侧取水、除污和换热技术研究进展

系统地综述了污水源热泵空调技术在北欧、日本和我国的发展过程,介绍了国外污水源热泵空调技术污水取水及换热技术的最新进展和发展趋势,总结了我国污水源热泵空调技术的特色,分析了污水源热泵空调技术在实际应用中存在的问题,指出了污水换热器污水侧除污与强化换热是目前迫切需要解决的关键问题.     

污水-清水壳管式换热器壳程管程介质选择

采用实验方法,对污水-清水壳管式换热器壳程、管程循环介质的选择进行研究.以两台相同型号壳管式换热器(一台壳程循环介质为污水,管程循环介质为清水;另一台循环介质设置相反)作为实验对象,在两种实验条件下(一种实验条件为定壳程流量,变管程流量;另一种实验条件为定管程流量,变壳程流量)对换热器的换热量进行测试计算.分析实验结果,在允许流速下,壳程循环介质为污水更有利于换热.     

污水换热器的设计计算

污水的流动与换热性能与清水相比有很大的不同,设计污水换热器时不能简单地套用针对清水换热器的设计参数和设计方法.根据实验研究结果与工程实践经验,基于污水的流动阻力与换热特性,给出了污水换热器的设计要点和设计所必需的重要参数.     

污水换热器传热性能测试分析

以北京某宾馆污水源热泵系统中的污水换热器为研究对象,连续测试了污水、中间水以及热水流量、温度随时间的变化.根据测试数据计算得到了污水换热器换热效率的衰减情况,并拟合得到了传热系数的衰减公式,测试分析结果可为污水源热泵供热系统中的污水换热器设计和选型提供参考.     

立式满液式蒸发器换热性能的试验研究

传统的污水换热器大多为卧式壳管式换热器,本研究考虑到污水换热器中污垢在管壁的沉积问题,设计了立式满液式蒸发器,搭建了立式满液式蒸发器型热泵机组,污水可以直接进入机组。本试验研究了在过渡流条件下,以R22为循环工质,在不同蒸发温度和管内流体雷诺数条件下,立式蒸发器换热性能的影响因素。结果表明,入口水温对蒸发器传热系数影响不大。冷凝温度一定条件下,蒸发温度越高,蒸发器传热系数越大,换热效果越好。提高管内流体雷诺数是提升换热器换热性能的有效措施,同时也是判断系统运行性能的一个重要参数。     

半淹没式旋转孔板污水取水机水力特性数学模型及运行分析

针对污水源热泵系统中过滤除污装置流量稳定性差、不易调节并影响换热器效率的问题,介绍了新型半淹没式旋转孔板污水取水机,研究了其工作原理,通过建立数学模型分析了污水中污杂物浓度、污水的液面高度、孔板的旋转周期对其过流量、过滤负荷、滤面堵塞系数的影响。结果表明:污水液面高度、孔板旋转周期一定的条件下,污水浓度增加将导致孔板过流量减小,滤面堵塞系数增加;通过调整液面高度和孔板旋转周期可调节由于污水中污杂物浓度变化对孔板过流量的影响,且孔板旋转周期调节效果优于液面高度。     

换热器最大温度效率及其在设计中的应用

本文提出了针对不同类型换热器的最大温度效率的概念，并推导了偶数管程的一壳程和多壳程的管壳式换热器的最大温度效率的公式，运用这些概念和数据将有助于合理设计或选用换热器。     

关于壳管式换热器构造方程的讨论

经过实物解体观察和数学推导,笔者发现航天工业部第七设计研究院编著的《工业锅炉房设计手册》(第二版)第314页壳管式换热器构造方程中的管间流通面积公式:ｆｗ=π(Ｄｎ2-Ｚｄｗ2)/(4ｎ1)有值得商榷之处。一般壳管式汽水换热器管程是指前后两个水室及其中的隔板分成的若干个回程;而其管间空间是相通的,纵向通道没有隔挡。原式中的失误是将管间空间分成了ｎ1(若干)个纵向通道。笔者对壳管式汽水换热器前后管板间无接管的中间段垂直横剖面建立了数学关系式。其筒壳内圆面积为:ＦＤＮ=πＤｎ2/4,管间空间流通面积为ｆｗ,每一回程管内流通面积为…     

换热器在暖通空调工程中运行节能的探讨

为了在换热器进行热交换的过程中以较小的水泵功耗实现更多的热交换,通过实验对板式换热器、列管式换热器和套管式换热器的换热性能进行了研究。三种换热器的研究结果都说明冷、热媒流量越大,换热量就越多,而流量的增加又会带来管路阻力的增加,从而造成水泵功耗的增加。由此提出了在工程中如何控制换热器冷、热媒流量的一些建议,以期在换热器换热量和水泵功耗之间找到最佳的流量值,从而达到设备运行节能目的。     

逆流管式换热器动态特性的模拟计算

逆流管式换热器的动态特性计算，间壁两侧按分布参数考虑，导出的动态数学模型，用有限差分隐式（Ｗｅｎｄｒｏｆｆ格式）法进行数值计算，得出套管换热器不同热流温度、热流流量对冷热流温度时间和换热器管子轴向分布的影响。     

双级耦合热泵供暖系统换热面积优化

应用有限时间热力学理论对双级耦合热泵供暖系统换热器面积进行优化,得到了系统供热系数最优时的最佳传热面积分配,最佳工质工作温度、最小总传热面积以及最小输入功率的解析式.结合实际算例,分析了换热器总传热面积对系统特性的影响以及不同设计工况下的优化结果,同时讨论了换热器种类对最小总传热面积的影响.     

桩基螺旋地埋管换热器模型与换热性能研究

以线热源理论为基础,结合格林函数法中的持续热源法,建立了桩基螺旋地埋管换热器准三维模型,采用Matlab程序对模型进行编程计算。在设定条件下,分析了土壤热导率、土壤初始温度、螺旋地埋管螺距、桩基半径、管内流体流速对桩基螺旋地埋管换热器换热性能的影响。     

基于层换热理论的竖直地埋管换热器设计方法

建立了地源热泵竖直地埋管换热器的三维传热温度场数学模型,模拟计算了不同季节不同工况下地埋管换热器内的水温分布。提出了层换热理论,竖直地埋管换热器及其周围岩土可以分为三个换热层——饱和换热层、换热层、未换热层。通过实测验证了该层换热理论。介绍了地埋管换热器埋深的确定、出水管的保温及流量的确定等。     

芯体迎风面气流分布对全热交换器性能的影响

芯体作为全热交换器热质交换的关键构件,其迎风面的气流分布对换热效率有重要影响。针对一种垂直交叉流板翘式全热交换器,通过实验说明芯体迎风面气流分布的不均匀性,并通过数值计算的方法,对不同风量下的芯体迎风面的气流分布以及对换热效率的影响进行了分析研究。结果表明:芯体迎风面的气流速度分布不均匀,且不均匀性随着风量的增大而增强;不均匀系数越大,对换热效率的影响越大。     

中央空调排风系统冷量回收利用研究

分析了横流板式间接蒸发热回收器的热质传递过程,并建立横流板式间接蒸发热回收器的换热数学模型,采用有限容积法对数学模型进行求解,得出了新风、排风沿空气流动方向的温度分布。采用ε-NTU方法对横流板式间接蒸发热回收器的换热效率进行了分析。     

权重系数法全热换热器效率影响因素判定

利用权重系数建立了全热换热器的全热效率、显热效率及潜热效率三者的关系式,根据显热、潜热效率权重系数判定显热效率、潜热效率对全热换热器全热效率的影响程度。夏季工况下,我国大部分地区空调系统中全热换热器的全热效率主要受潜热效率影响。我国西北地区的空调系统不适合使用全热换热器。     

并联双U型桩基埋管换热器换热性能研究

本文建立了并联双U型桩基埋管换热器传热问题的三维数学模型,利用江苏某工程现场实测数据验证了所建立模型数值解的准确性。对不同循环液流速,不同桩基长度和不同运停比等工况下埋管出口水温,单位桩深换热量,桩周温度以及桩周土壤温度进行了分析,揭示了出口水温、单位桩深换热量等性能参数在不同工况下的动态变化规律以及桩身和周围土壤温度改变而产生的热堆积现象,提出了单位桩身温度变化换热量β1和单位土壤温度变化换热量β2,评价了不同工况对换热性能影响程度。结果表明,高流速可以增强换热,但高流速工况下为了产生更多的换热量而带来的代价是更高的桩身和土壤温升,不利于长期运行。长桩基长度工况和运停工况可以在有利于长期运行前提下提高埋管换热器的换热量,且运停工况对换热性能的提升更为明显。     

Development of a numerical model to predict heat exchange rates for a ground-source heat pump system

Ground-source heat pump (GSHP) systems can achieve a higher coefficient of performance than conventional air-source heat pump (ASHP) systems. For the design of a GSHP system, it is necessary to accurately predict the heat extraction and injection rates of the heat exchanger. Many models that combine ground heat conduction and heat exchangers have been proposed to predict heat extraction/injection rates from/into the ground in the research field of heating, ventilation and air-conditioning systems. However, most analysis models are inaccurate in their predictions for long periods because they are based on a thermal conduction model using a cylindrical coordinate model or an equivalent diameter model. In this paper, a numerical model that combines a heat transport model with ground water flow and a heat exchanger model with an exact shape is developed. Furthermore, a method for estimating soil properties based on ground investigations is proposed. Comparison between experimental results and numerical analysis based on the model developed above was conducted under the conditions of an experiment from 2004. The analytical results agreed well with the experimental results. Finally, the proposed model was used to predict the heat exchange rate for an actual office building in Japan.