用于養(yǎng)殖場廢水中溫處理的換熱器優(yōu)化設計.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，能源的消耗量急劇增加，能源供需矛盾日益突出，并造成了嚴重的環(huán)境問題。合理有效地組織熱物流和冷物流之間的熱交換是提高整個工藝設備裝置經(jīng)濟性的重要方面。相對于常溫厭氧工藝而言，中溫厭氧發(fā)酵過程速度更快，對有機物的分解更徹底，產(chǎn)氣率更高，在污水治理過程中有著廣泛的應用前景。但在廢水處理過程中限制其使用的主要原因，在于加熱廢水所需要的能源的代價比較高。同時廢水的加熱設備投資也一定程度的影響著其在廢水治理中的應用。因此

2、盡量降低燃料的消耗，特別是外加燃料的消耗在畜禽養(yǎng)殖廢水治理工程中非常重要。
　　 畜禽廢水中溫厭氧治理過程中的能量投入，阻礙著中溫厭氧工藝在畜禽環(huán)境工程特別是在中小型規(guī)模的畜禽養(yǎng)殖場廢水厭氧處理過程的應用。而這種阻礙作用的結(jié)果直接導致了許多中小型養(yǎng)殖場廢水治理效果很差，厭氧發(fā)酵能力低，沼氣的產(chǎn)能低，使得大多數(shù)養(yǎng)殖場沼氣工程并沒有真正發(fā)揮分解處理有機廢水回收利用再生能源的作用。本文提出的使用養(yǎng)殖場發(fā)酵過程產(chǎn)生的沼氣直接燃燒加熱循環(huán)

3、清潔水，通過換熱器加熱廢水，從而提高發(fā)酵溫度。使廢水在中溫厭氧發(fā)酵范圍內(nèi)運行，進而促進有機廢物的分解和產(chǎn)氣量的提高，使得廢水治理和沼氣工程更加緊密的聯(lián)系起來。本系統(tǒng)的關(guān)鍵是要滿足廢水加熱過程所需要的能量，一般不依靠外來能源的供給，而依靠反應過程自身產(chǎn)生的能源一沼氣。使得能源在處理系統(tǒng)中形成一種合理相互促進的循環(huán)。因此，該工藝過程中換熱器的換熱能力是成敗的關(guān)鍵，本文抓住這一關(guān)鍵，以廢水加熱換熱器為研究對象。
　　 研究結(jié)果表明：該

4、中溫厭氧發(fā)酵換熱器在一定的氣候溫度環(huán)境條件下，具有良好的實用性，在重慶氣候條件下完全可以實現(xiàn)能量自身的供給以保證中溫厭氧系統(tǒng)穩(wěn)定的工作。該系統(tǒng)設計合理，可調(diào)節(jié)性強，厭氧反應過程穩(wěn)定，能夠達到中溫厭氧反應處理廢水的目的。
　　 本論文的新意：①為中溫厭氧發(fā)酵設計了一種特殊結(jié)構(gòu)的廢水加熱換熱器，其結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝良好，不宜堵塞，易于清潔，換熱效率較高；②使用FLUENT有限元分析換熱管換熱情況并和理論設計進行比對，增加了系統(tǒng)應用的