中低溫工業(yè)煙氣余熱回收的相變儲能換熱器研究.pdf

1、我國工業(yè)煙氣余熱資源豐富，回收利用煙氣余熱是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中節(jié)能減排的重要一環(huán)。在工業(yè)用能中，能量品位較高的煙氣余熱利用較好，而較低的中低溫?zé)煔庥酂釙苯优欧诺簦斐蓢?yán)重的能源浪費(fèi)。本文以利用較低品位煙氣余熱的相變儲熱換熱器為研究對象，以提高相變儲熱換熱器儲熱效率為研究目的，通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的研究方法，研究了不同儲熱裝置換熱管結(jié)構(gòu)對于相變換熱過程中換熱系數(shù)的影響。通過對比分析不同換熱管結(jié)構(gòu)對相變換熱器中相變材料完全熔化時間的影響，篩選出強(qiáng)化

2、傳熱效果最優(yōu)的相變換熱器中換熱管結(jié)構(gòu)。本課題其主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　1、根據(jù)不同中低溫相變材料的特點(diǎn)，篩選出了兩種符合本課題研究內(nèi)容的中低溫相變材料。通過步冷這一實(shí)驗(yàn)方法，確定相變材料的相變溫度、過冷度、傳熱均勻性、相變材料相變的穩(wěn)定性，認(rèn)為三水醋酸鈉適合作為本課題研究的相變材料，該相變材料的相變溫度為57℃，相變潛熱大，相變性能穩(wěn)定，過冷度小。
　　2、根據(jù)數(shù)值模擬的研究方法，先用ANSYS-Fluent建立了12

3、組不同換熱管結(jié)構(gòu)相變蓄熱單元的傳熱模型，模擬出了不同相變單元的相變過程，計(jì)算得到了不同換熱單元的熔化過程的液相率隨時間變化的關(guān)系曲線及出口煙氣溫度隨時間變化的曲線，結(jié)果顯示，翅片管結(jié)構(gòu)的相變換熱器相變傳熱效率要遠(yuǎn)大于光管結(jié)構(gòu)的相變換熱器，且當(dāng)翅片間距L=6mm，翅片高度H=4mm時的翅片管結(jié)構(gòu)為最優(yōu)的換熱管結(jié)構(gòu)。再根據(jù)研究的最優(yōu)換熱管結(jié)構(gòu)，用ANSYS-Fluent建立了光管和翅片管整體相變換熱裝置的傳熱模型，結(jié)果顯示，翅片管相變換熱裝