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1、節(jié)能減排,提高能源利用效率對(duì)緩解當(dāng)下日益嚴(yán)峻的能源問(wèn)題具有重要意義,提高用能設(shè)備效率是有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的一條重要途徑。彭曉峰提出一種強(qiáng)化管內(nèi)冷凝換熱的新方法,即通過(guò)排除冷凝過(guò)程產(chǎn)生的冷凝液,提高工質(zhì)平均干度,實(shí)現(xiàn)換熱系數(shù)的提升。
本文對(duì)分液冷凝器中氣液分離過(guò)程的技術(shù)原理進(jìn)行了研究。主要考察了分液冷凝器聯(lián)箱結(jié)構(gòu)對(duì)氣液分離特性和流量分配的控制作用。通過(guò)建立分液聯(lián)箱中氣液兩相穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程的理論模型,發(fā)現(xiàn)了液相工質(zhì)在多孔隔板中流動(dòng)
2、的物理機(jī)制;模擬研究了氣液兩相流在單支管分液聯(lián)箱中的非穩(wěn)態(tài)氣液分離過(guò)程,揭示了多孔隔板結(jié)構(gòu)(孔徑和多孔組合方式)和進(jìn)口工況對(duì)氣液分離特性的影響。最后模擬計(jì)算了氣液分離隔板對(duì)多支管聯(lián)箱中氣相的分配特性的影響。主要工作如下:
1.考察了穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程中,氣液兩相在分液聯(lián)箱中氣液分離特性,發(fā)現(xiàn)多孔隔板中液相受到隔板上下壓力、重力、流動(dòng)阻力和毛細(xì)作用力的作用,它們是影響漏液量大小的主要因素,由此建立了聯(lián)箱中液相工質(zhì)流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型???/p>
3、察了一定入口條件(流量G=48g/s和干度x=0.4)時(shí),多孔隔板上的孔數(shù)與孔徑對(duì)氣液分離效果的影響,發(fā)現(xiàn)孔數(shù)在1~9,孔徑在0.5~4mm范圍內(nèi)能實(shí)現(xiàn)氣液分離。
2.考察了非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)過(guò)程中,單支管聯(lián)箱中分液隔板的結(jié)構(gòu)對(duì)氣液分離特性的作用。在入口流量為5.5g/s,入口干度為0.3時(shí),漏液量百分比和出口干度隨孔徑的增大而增大。當(dāng)孔徑增大到4mm時(shí),液膜被穿破導(dǎo)致氣液分離失效。研究發(fā)現(xiàn),在多孔隔板流通面積相同情形下,孔徑組合
4、方式不同,氣液分離效果大相徑庭,分液隔板上直徑小的小孔數(shù)量越多,漏液量百分比更小。在所比較的幾種結(jié)構(gòu)組合中,結(jié)構(gòu)4的出口干度及多孔隔板漏液量最大,是一個(gè)優(yōu)化的多孔隔板結(jié)構(gòu)。
3.選取優(yōu)化的多孔隔板結(jié)構(gòu)進(jìn)行變工況計(jì)算,發(fā)現(xiàn)入口流量一定時(shí)(5.5g/s),入口干度較小時(shí),漏液量百分比和出口干度隨著入口干度的增加出現(xiàn)增加,在干度為0.25時(shí)漏液量達(dá)到最大2.3g/s。但如果干度繼續(xù)增加,液膜就會(huì)被擊穿,氣液分離失效。該聯(lián)箱在入口
5、干度一定時(shí)(0.3),流量越小,漏液量百分比和出口干度越大,氣液分離效果越好,但當(dāng)流量小于2.5g/s或者大于9.5g/s時(shí),液膜都被破壞,組合方式4的多孔隔板對(duì)氣液分離不起作用。
4.對(duì)多支管聯(lián)箱內(nèi)流量分配特性的模擬結(jié)果顯示:在入口流量(3.0g/s)和干度(0.3)一定時(shí),帶液情形的出口氣相分配均勻性較差,三根支管內(nèi)的氣體流量分別偏離平均流量20%、13%和40%;氣液分離效果較好時(shí),出口氣相的流量分別偏離平均流量43
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