空冷島扁管散熱器運行熱負(fù)荷管內(nèi)凝結(jié)換熱特性實驗研究.pdf

1、中國經(jīng)濟正處于高速發(fā)展的階段，我國的用電總量隨著經(jīng)濟的增長也保持著持續(xù)增長的趨勢，經(jīng)濟的發(fā)展必然伴隨著能源的大量消耗，因此我國提出了可持續(xù)化發(fā)展的現(xiàn)代化能源產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)火電站的發(fā)電需要大量的水作為冷卻介質(zhì)對汽輪機乏汽進行冷卻，我國西北部地區(qū)缺水少雨，電站直接空冷技術(shù)廣泛應(yīng)用于富煤缺水地區(qū)。直接空冷系統(tǒng)通過風(fēng)冷對乏汽進行冷卻并將冷凝水二次回收作為鍋爐供給水，可以大量減少發(fā)電時的用水量，但是節(jié)水并不是無償?shù)?，在直接空冷技術(shù)中是以消耗高品位能源

2、來實現(xiàn)的，從而空冷島用散熱器的換熱性能對節(jié)能起決定性作用。
　　本文通過建立采用空冷方式的實驗臺對翅片結(jié)構(gòu)為雙百葉的扁管散熱器進行實驗研究。電站空冷島為傾斜布置，設(shè)置散熱器不同的傾斜角度研究管內(nèi)蒸汽的凝結(jié)換熱能力，其散熱器的傾斜角度分別為15°、30°、45°、60°、75°、90°六個角度，對散熱器在以上幾個角度下設(shè)定蒸汽進口壓力，通過調(diào)整風(fēng)速控制入口蒸汽流量對電站空冷島管內(nèi)凝結(jié)換熱進行實驗研究。利用之前流動介質(zhì)為水的實驗得出的

3、空氣側(cè)的換熱系數(shù)ha和翅片總效率η的擬合公式獲得入口蒸汽的換熱系數(shù)hs，實驗過程中保證吸熱和放熱的相對誤差小于5％。通過對冷凝水雷諾數(shù)Re1與管內(nèi)凝結(jié)換熱系數(shù)hs的分析獲得空冷島管內(nèi)凝結(jié)傳熱規(guī)律的擬合公式，通過調(diào)整不同傾斜角度分析管內(nèi)壓降△P的變化規(guī)律。
　　實驗發(fā)現(xiàn)，在保證入口為飽和蒸汽和出口為飽和水的情況下，在相同風(fēng)側(cè)Rea數(shù)下，由于重力沿蒸汽流動方向分力不同影響著凝結(jié)液膜的厚度，隨著傾斜角度的增加，換熱量逐漸增大，90°時換

4、熱量最大;不同傾斜角度下管內(nèi)凝結(jié)換熱系數(shù)都隨著冷凝水Re1數(shù)的增大而增大，相同冷凝水雷諾數(shù)下，傾斜角度對管內(nèi)換熱系數(shù)hs的影響不明顯;在冷凝水雷諾數(shù)Re1范圍為90～180時，Shah關(guān)聯(lián)式同樣適用于扁管散熱器管內(nèi)凝結(jié)換熱實驗，但Re1小于90時不適合;通過本實驗數(shù)據(jù)，擬合出適合本實驗的管內(nèi)凝結(jié)換熱公式，其誤差小于15％;管內(nèi)壓降隨著傾斜角度的增大而增大，90°時壓降最大;通過建立電站空冷島管內(nèi)強迫凝結(jié)的實驗?zāi)Ｐ鸵约皩軆?nèi)凝結(jié)換熱的數(shù)據(jù)