煙氣源熱泵系統(tǒng)開發(fā)及繞管式冷凝器研究.pdf

1、天然氣作為一種清潔能源被越來越多的行業(yè)所利用，特別是在鍋爐行業(yè)，燃?xì)忮仩t正在逐漸替代煤粉鍋爐。但是燃?xì)忮仩t的排煙溫度較高，直接排放到大氣中造成能源浪費和熱污染問題。為降低燃?xì)忮仩t排煙溫度，回收煙氣余熱，本文借鑒空氣源熱泵的原理，開發(fā)了一套煙氣源熱泵系統(tǒng)，并對系統(tǒng)中繞管式冷凝器進(jìn)行數(shù)值模擬和實驗研究。完成的主要工作及結(jié)論如下：
　?。?）針對1T/h燃?xì)鉄崴仩t的排煙，通過熱力計算設(shè)計了煙氣源熱泵系統(tǒng)中的四個關(guān)鍵設(shè)備，理論計算結(jié)果顯

2、示，鍋爐煙氣溫度從80℃降低到50℃，可回收煙氣中的總熱量39kW，每小時能夠?qū)?997Kg的50℃的回水加熱到70℃，且煙氣源熱泵系統(tǒng)的COP達(dá)到4.8。
　?。?）以水為換熱流體，建立不同管徑（6mm

3、果表明：
　　在6mm　　在2mm　　在軸向間距2mm

4、的范圍內(nèi)，相同條件下軸向間距越大，殼側(cè)流體的Nu數(shù)越大，最大軸向間距換熱器的Nu比最小軸向間距提高46~51%，PEC在Z=14mm時達(dá)到極大值。
　　（3）搭建了繞管式冷凝器性能測試臺，對Y型和K型繞管式冷凝器的換熱性能進(jìn)行測試。結(jié)果表明：殼側(cè)水在 Re=2800~13000的條件下，Y型繞管式冷凝器的傳熱系數(shù)比K型高3.4%~17.9%，壓降比K型小9.8%~61%，阻力系數(shù)比K型小9.8~61%，換熱系數(shù)比K型高8.7~11