熱管換熱器回收低溫天然氣燃燒產(chǎn)物余熱的實驗研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，節(jié)能已經(jīng)成為了必不可少的討論話題。天然氣作為一種清潔能源，并且相比燃煤和燃油來說，其煙氣中的水蒸氣含量是最多的，所以研究天然氣煙氣的余熱回收非常有價值。而低溫煙氣因為品位低，相對高溫煙氣來說更難回收。熱管作為一種導熱性很強的傳熱元件，在國內(nèi)外已經(jīng)得到了廣泛的研究和應用，由于熱管的換熱能力強，易拆換清洗，體積小且可以把高溫和低溫流體分隔開等優(yōu)點，所以非常適合用于回收煙氣余熱。
　　目前國內(nèi)外在熱管換熱器回收天然氣

2、煙氣余熱以及翅片管換熱器冷凝天然氣煙氣中的水蒸氣兩個方面的研究已經(jīng)很成熟了，但是將熱管換熱器用于回收天然氣煙氣中的顯熱熱量并且同時回收煙氣中的水蒸氣潛熱的研究很少。本文的熱管換熱器使用水平放置，運用雙膜理論分析含有大量不凝結氣體的蒸汽產(chǎn)生凝結時的換熱過程。實驗使用燃氣熱水器出口的煙氣作為熱源，自來水管網(wǎng)的冷水作為受熱體，設計熱管的翅片側(cè)和光管側(cè)的長度，使得熱管壁面溫度低于露點，探究水平熱管換熱器同時回收煙氣中的顯熱和潛熱的換熱效果。

3、r>　　本實驗中，先后使用翅片側(cè)間距為1.5mm和2.7mm的螺旋翅片的熱管換熱器進行實驗，并且將實驗結果和理論最優(yōu)值行對比分析。其中的理論計算用已知的煙氣和冷水的進口溫度和流量作為輸入量，根據(jù)能量守恒迭代計算出煙氣和冷水的理論出口溫度以及熱管平均壁面溫度。
　　結果表明：翅片間距為1.5mm時，有一定的水蒸氣被凝結，但是其中部分凝結水不能順利滴落，增大了傳熱熱阻，導致煙氣側(cè)的顯熱換熱量和潛熱換熱量的實驗結果和理論最優(yōu)值差別比較大

4、；在翅片間距為2.7mm時，改善了凝結水滴落的問題，實驗測得煙氣側(cè)的換熱效果和理論最優(yōu)值差值減小。
　　然后將兩種翅片間距的換熱效果進行對比分析，結果表明：翅片間距為2.7mm時的煙氣側(cè)的顯熱換熱和潛熱換熱的換熱效果都要優(yōu)于翅片間距為1.5mm。翅片間距為2.7mm時的冷凝比例也會比翅片間距為1.5mm時的冷凝比例高，并且在熱水器達到最大熱負荷時，熱管換熱器的冷凝比例最低，之后隨著冷水流量的增加，水蒸氣的冷凝比例也會增加。