利用熱泵系統(tǒng)回收礦井排風余熱的研究.pdf

1、在煤礦系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，伴隨著礦井的通風系統(tǒng)的運行，礦井排風中攜帶了大量來自地下的熱能，同時礦井排風具有溫濕度常年處于穩(wěn)定的特性，這種潛在優(yōu)質(zhì)低溫熱源在煤礦生產(chǎn)過程中卻往往被忽略，從而被直接排向大氣中，因此他的利用是礦井生產(chǎn)過程中的重要節(jié)能環(huán)節(jié)。
　　結(jié)合礦井實際情況，使用排風換熱器聯(lián)合水源熱泵系統(tǒng)回收礦井排風中的余熱，對礦井現(xiàn)場建筑進行供暖，以及為進風井口房防凍提供所需熱量。首先通過計算，對煤礦在不同室外溫度情況下的熱泵機組開啟

2、情況作了分析。通過現(xiàn)場勘測，利用排風中的熱量，為熱泵機組提供熱源。礦井建筑最大熱負荷為3686kW，根據(jù)熱泵機組COP推算得出換熱器中，進出口水溫溫差為6K、回風溫差為11K，此時換熱量可滿足要求。在排風系統(tǒng)中加入排風換熱器，為了研究換熱效果，本文采用了數(shù)值模擬計算和現(xiàn)場試驗測試兩種方法對換熱器的換熱效果進行研究。通過對管式換熱器和噴淋式換熱器中相應(yīng)的流體傳質(zhì)傳熱過程的數(shù)值模擬，得出了管式換熱器中空氣溫度分布圖、速度分布圖以及噴淋換熱器

3、不同條件下的液滴分布圖，對比分析得到合適的換熱器形式。針對不同翅片管式換熱器形式下，分別進行模擬對比研究，得出叉排形式的換熱器優(yōu)于順排，但兩者換熱效果均不明顯。對于噴淋式換熱器，在不同進口風速、噴淋液滴直徑以及換熱器的不同噴淋高度下，模擬得出各個因素對整個系統(tǒng)換熱效果的影響。最后通過現(xiàn)場實測，與模擬結(jié)果對比，驗證了模擬結(jié)果的可靠性。本文還對換熱器聯(lián)合水源泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性做了分析，得出該系統(tǒng)的回收年限為6年，從經(jīng)濟上說明了使用合適的換熱器回