基于污水熱利用的管殼式換熱器的研究.pdf

1、城市生活污水作為一種尚未大規(guī)模開發(fā)利用的可再生能源，對建筑節(jié)能具有重要作用。污水換熱問題作為其水冷熱資源應用的焦點之一，得到了廣泛的關注。殼管式換熱器作為傳統(tǒng)換熱設備，在污水冷熱資源開發(fā)利用中得到較多應用，開展針對污水用管殼式換熱器的研究在可再生能源建筑應用中具有重要的意義。
　　本文分析了管殼式換熱器傳熱過程，選取適宜污水換熱器換熱實際的傳熱系數(shù)和流動阻力的計算公式，針對污水管殼式換熱器的兩種不同流動方式（流動方式1——污水殼程

2、流動、清水管程流動，流動方式2——污水管程流動、清水殼程流動）開展分析研究，對比兩種流動方式下管殼式換熱器的傳熱系數(shù)、殼程壓降和管程壓降，探尋有利于增加換熱量和減小壓降的流動方式；文章還闡述了污水換熱器污垢的形成機理和影響因素，提出了污垢的防治方法，最后分析了兩種不同流動方式下污垢的結(jié)垢位置和變化情況。
　　為了驗證理論分析結(jié)果，并進一步比較兩種不同流動方式下?lián)Q熱器的換熱量、流動阻力和污垢的生長情況，探尋運行過程中換熱器的污垢防治

3、方法，本文搭建了污水管殼式換熱器的換熱實驗臺，設計了不同的實驗工況，進行相關測試和研究。實驗分析結(jié)果表明：
　?、傧嗤鲃涌臻g流體流量相等，換熱器殼程流體流量大于“臨界殼程流量”的情況下，采用流動方式1有利于增加污水殼管式換熱器的換熱量；
　?、谙嗤瑩Q熱量下，采用流動方式1使得換熱器的管程流動阻力減小、殼程流動阻力增加；本實驗系統(tǒng)換熱器管程流動阻力的減少量約為0.25-0.5mH2O，而殼程流動阻力的增加量約在0.1-0.3

4、mH2O；就整個換熱器而言，在換熱量小于分界值時，流動方式1有利于管殼式換熱器減小壓降。
　　③污垢的生成極大地惡化了管殼式換熱器的換熱效果，本實驗中換熱器在運行10天左右換熱量就下降40％；采用流動方式1對比流動方式2，可以“換熱器臨界運行時間”之前，可以削弱污垢對換熱器換熱效果的不利影響。
　?、苤芷谛赞D(zhuǎn)換流向?qū)ρ泳徫酃笩嶙璧奈：τ蟹e極意義，可以不斷破壞污垢原有生長環(huán)境，延長污垢生成周期。對比兩種流動方式，周期性換向流動