城市污水熱能采集套管輸送換熱法.pdf

1、本文為國家發(fā)明專利“城市原生污水冷熱源直流輸送換熱應(yīng)用方法”提供了理論與實驗依據(jù)，并對其進行了優(yōu)化設(shè)計與經(jīng)濟性分析，為該方法在實際工程中的應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
　　論文論述了污水熱能采集套管輸送換熱法的優(yōu)點。通過實際工程中測量的污垢粗糙高度ks，擬合出了污水管道沿程阻力系數(shù)公式。通過對實驗數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬，擬合得到環(huán)空間的摩擦系數(shù)公式與努賽爾數(shù)，分析了采用當量直徑計算時的不準確性。并討論了管徑比對環(huán)空間阻力以及對流換熱的影響。根據(jù)

2、實際工程測試得到的水源工況參數(shù)，反推出不同流速下的污水對流換熱系數(shù)hw及變化規(guī)律。通過數(shù)值計算，將實測數(shù)據(jù)擬合成套管總傳熱系數(shù)K的公式。同時得到考慮內(nèi)管壁軟垢熱阻影響時的附加換熱面積。
　　采用ε-NTU法得到了單、雙程套管換熱逆流和順流的換熱效率公式。分析比較了套管換熱兩種形式的換熱效能大小，得出采用順流形式更有利于換熱的非常規(guī)結(jié)論。分析得到了套管實際可換熱的最大有效長度。計算出了套管換熱法最大、最小的套管間距，為套管設(shè)計提供參

3、考。
　　對套管換熱法進行整體優(yōu)化，得出不同工況下的最佳換熱面積和最理想換熱效率；對其局部優(yōu)化，確定了STDTH系統(tǒng)技術(shù)可行的流量比和流速比范圍。并給出了經(jīng)濟流量比和流速比的確定方法和性質(zhì)。指出雙程STDTH系統(tǒng)的換熱損失系數(shù)β的范圍。并給出了最佳的最小距離負荷比DLR值。
　　對套管換熱法進行了經(jīng)濟性分析，與管殼式換熱器的換熱與流動特性進行了對比。通過阻力分析，建立了泵耗表達式，得出套管換熱法總泵耗要增大2倍左右。分析比較