采用淋激式换热器的污水源热泵系统取热性能研究

污水源热泵将淋激式换热器作为热泵蒸发器是实现换热面物理抑垢、污水换热温差较小条件下仍保持较高的换热性能的新方法,理论上在污水处理厂应用提取处理后污水的热能可取得较好效果。国内外对淋激式换热器的换热特性、换热面流动特性、热泵机组性能的相关研究主要集中在理论研究上,对于实际机组在不同应用条件下的实际性能的相关研究成果仍有限。以某污水处理厂采用淋激式换热器的污水源热泵系统为研究对象,在污水处理工艺中不同取热水源温度下(10~30℃),测试并分析了热泵系统的制热量、输入功率、COP、冷凝器侧出口温度(供热水温度)等参数的变化规律,并给出试验关联式,为进一步优化采用淋激式换热器的污水源热泵系统设计和性能提供技术参考。     

淋激式换热器在污水源热泵系统中的应用与研究进展

污水源热泵系统是对城市污水中热能的提取对于缓解我国城市能源短缺局面途径之一。本文介绍了降膜式蒸发器和淋激式换热器工作原理,综述了国内外水平管降膜蒸发器强化传热的影响因素,讨论了淋激式换热器在污水源热泵系统应用及研究现状及发展趋势,提出将淋激式换热器作为污水取热蒸发器污水侧换热器使用这一新技术来改善污水换热器的换热特性,对于实现淋激式换热器作为污水热泵系统的推广应用有一定现实意义。     

小温差下水平椭圆管外表面淋激换热特性实验研究

污水换热器是制约着污水源热泵系统的关键部件,采用淋激式换热器代替传统的管壳式换热器和沉浸式换热器用于污水侧取水换热是解决污水换热器结垢、除垢和堵塞有效途径。在小温差下对水平椭圆管采用淋激方式对其换热表面的换热特性进行实验研究,通过理论和实验相结合的方法,研究不同管内Re、管外喷淋密度、管间距d和入口温度t对传热系数的影响,得到了小温差下水平椭圆管淋激换热特性的关键影响因素,从而为淋激换热装置设计提供技术指标。结果表明:增大管外喷淋密度和提高管内入口温度能够有效提高换热管传热系数,而提高换热管内流速和增加管间距对传热系数影响不是很明显;淋激方式下水平横管管间距应该设置在40mm处,换热管内流体流速控制在一个合理经济流速范围内即可。     

淋激式污水换热器换热管布置方向的选择

淋激式污水源换热器以其较高的换热系数,方便运行维护及消耗较少能量等优点,近些年来,广泛应用于污水源热泵空调系统中。文中针对淋激式换热器换热管的布置方向选择进行了研究,通过运用数学工具和CFD模拟等手段,对2种不同布置方式的换热管的换热系数、液膜覆盖率、有效面积率等进行了研究。得出了在污水源热泵工程项目中,当机房面积比较狭小但高度空间充足的情况下,采用纵向布置换热管的淋激式换热器可以取得较好的效果。     

寒冷地区污水处理过程中采用热泵系统进行污水热能回收与利用研究

根据寒冷地区污水生物处理过程中的能耗情况,提出基于热泵技术回收处理后污水中的热能加热原生污水的新系统,以满足污水生物处理对水温的要求。由于污水水质的特殊性和大温差换热的工艺要求,系统采用多级淋激式换热器进行换热。根据哈尔滨某制药厂的实际情况,详细设计三级淋激管式换热器的结构,并模拟该热泵系统在设定工况下运行情况,结果表明系统能效比达4.177。     

寒冷地区污水处理过程中采用热泵系统进行污水热能回收与利用研究

根据寒冷地区污水生物处理过程中的能耗情况，提出基于热泵技术回收处理后污水中的热能加热原生污水的新系统，以满足污水生物处理对水温的要求。由于污水水质的特殊性和大温差换热的工艺要求，系统采用多级淋激式换热器进行换热。根据哈尔滨某制药厂的实际情况，详细设计三级淋激管式换热器的结构，并模拟该热帮水泵系统在设定工况下运行情况，结果表明系统能效比达4.177。     

污水源热泵系统的设计计算

设计了一套污水源热泵,将经过处理后的污水作为低位热源。对污水源热泵系统中的淋激式换热器、板式换热器、压缩机、热力膨胀阀进行设计和选型计算。     

污水源热泵淋激式蒸发器水平换热管外降膜流动状态分析

污水源热泵将淋激式换热器作为热泵蒸发器是实现物理抑垢、污水换热温差较小保持较高的换热性能的新方法。在淋激式换热器中,采用水平的换热管,污水以液膜形态在水平换热管上和管间流动,换热表面上降膜的流动状态是影响其表面换热性能的关键因素。国内外对较长发展段的降膜破裂、降膜流动状态定性参数相关研究成果仍有限。针对污水源热泵取热相关工况条件,对总长度为100 mm的多根水平放置的水平换热管外表面重力降膜的破裂和流动状态、换热管间降膜流动状态进行试验观测,得到有利于污水热泵蒸发器取热的临界雷诺数R_e、管间距,给出降膜流动状态的边界R_e的试验关联式,试验工质为水,试验雷诺数为100~600。     

污水源热泵处理低温污水的模拟分析

城市污水是一个优良的低温余热源,为保证低温污水生物处理的顺利进行,可考虑回收处理出水中的热能并用其加热原水以提高水温,为此提出了以处理出水为热源,以原水为热汇的热泵系统,并根据污水水质的特殊性和大温差换热的特点,使用了多级淋激式冷凝器.建立了各部件的模型,并模拟计算了三级淋激式换热器及整个热泵系统的性能,分析了污水流量和进口污水温度等参数对系统性能的影响.模拟计算结果显示,在设定的工况下出口污水温度为29.569℃,能够满足生物处理的要求,说明系统具有可行性;同时其能效比为4.177,又具有节能性和经济性.     

污水源热泵淋激式换热器强化传热试验研究

为避免污水换热器出现结垢、堵塞后难以清理以及腐蚀后难以更换换热管的情况,污水源热泵污水侧推荐采用淋激式换热器。将淋激式换热器换热管(管外为热水、管内为冷水)作为试验对象,分析喷淋热水温度、喷淋强度(即喷淋热水质量流量)对3种管材(紫铜光管、不锈钢光管、不锈钢波纹管)传热系数的影响。在相同试验条件下,不锈钢波纹管的传热系数最高,其次为紫铜光管,不锈钢光管的传热系数最低。紫铜光管的传热系数对喷淋热水温度的变化最敏感,其次是不锈钢光管,不锈钢波纹管对喷淋热水温度的变化最不敏感。不锈钢波纹管的传热系数对喷淋强度的变化最敏感,其次是紫铜光管,不锈钢光管对喷淋强度的变化最不敏感。管材传热系数随喷淋热水温度的增大增幅较小,随喷淋强度的增大增幅明显。试验条件下,当喷淋强度增至某一特定值后,管材传热系数增幅减缓,因此应综合考虑水泵能耗因素,设定合理的喷淋强度。     

地源热泵的地埋管群换热特性研究

结合武汉某实际工程的地埋管群阵列布置情况和地源热泵系统的运行情况,对典型区域的地埋管群运行5年中的埋管换热特性进行了动态数值模拟和分析.提出了温度偏离度和换热保证度的概念,并研究了二者在地源热泵长期运行过程中的变化规律.建议尽量减小冷热负荷不平衡率,以保证地源热泵系统稳定可靠的运行.     

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。     

地源热泵不同地源换热器的传热性能比较

本文针对地源热泵的核心技术问题,介绍了对两种典型地源换热器的散热试验研究:粉质粘土中的垂直单U管、地表水中的水平单U管。研究发现,两种换热器的传热性能差别很大。从开始试验到循环水温度稳定所需要的过渡时间上,地表水换热器比粉质粘土埋管型换热器要快得多。从传热能力来看,地表水换热器的单位管长换热量比粉质粘土垂直单U管要大。     

喷淋工况下闭式热源塔传热特性

建立了闭式热源塔的数学模型,利用MATLAB自编程序,实现了对喷淋工况下热源塔的数值模拟,并将计算结果与实验结果进行了比较。利用程序得到了喷淋工况下的闭式热源塔内喷淋溶液、载热流体、空气焓值的分布,结果表明:塔内空气焓值呈线性分布,翅片换热器上半部分换热效果比下半部分好,塔的中部位置附近最先出现结霜现象,空气干球温度高于5.1℃,相对湿度高于75%,闭式热源塔热泵系统没有结霜风险,可以停止喷淋泵,有助减少热泵系统的运行能耗。     

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.     

单U形和双U形地埋管换热器传热模拟

以单U形和双U形地埋管换热器为研究对象,应用FLUENT软件对其传热性能进行了数值模拟。将计算结果与实验测试结果进行比较,验证了该模拟模型的准确性。结果表明,在排热工况下,单U形管换热器的单位井深换热量约为86 W/m,而双U形管换热器的单位井深换热量达到120W/m。在打井费用较高的场合,可以考虑使用双U形管。研究了进口水温、流速以及埋管深度等因素对U形管传热量的影响。     

通信基站用热管换热器的设计

热管及热管换热器凭借着其优良的传热特性得到了日益广泛的应用。分析了通信基站用重力热管换热器的工作原理及特点,结合通信基站实例,利用VB语言编写了重力热管换热器的计算程序,设计了一款结构和性能较合理的重力热管换热器。     

地铁用间接蒸发冷却器换热性能影响因素

为解决地铁站冷却塔设置难题,提出了一种采用低速电机驱动旋转布水装置的间接蒸发冷却器,在两种布置方式下,对其换热性能进行了单因素实验,并运用正交实验法对较优布置方式下影响换热器换热的因素进行了分析。结果表明:两种布置方式下,喷嘴与蒸发冷却器的间距、两组换热管束间距均存在最佳值,喷嘴双侧旋转布水优于单侧旋转布水;换热器平行气流布置且喷嘴双侧旋转布水为较优布置方式,此时,换热器换热量随喷水量、转速、空气速度、冷却水进口温度的增加以及喷水温度、空气温度的降低而增大,其中,冷却水进口温度对换热器换热影响最为显著,其他因素对其换热的影响从主到次顺序为:喷水量、空气温度、空气速度、喷水温度、转速、冷却水流量。     

制冷空调用空冷换热器的研究现状

综述了制冷空调用空冷换热器的研究现状,并对翅片管式,管带式换热器和平行流换热器的研究进展分别进行了总结,特别是对平行流换热器的研究现状进行了全面的阐述,从而促进空冷换热器的研究。     

空调内区余热问题解决方法探讨

建筑物内区余热已成为空调设计中不容忽视的问题。提出了内区分路设置冷冻机、内区分路设置板式换热器利用冷却塔供冷、利用新风机组送冷风以及利用设双风机的全空气系统解决内区余热问题的几种方法。