城市污水熱能采集套管輸送換熱法.pdf

1、本文為國(guó)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(shí)驗(yàn)依據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性分析，為該方法在實(shí)際工程中的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)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(diǎn)。通過(guò)實(shí)際工程中測(cè)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(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)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(dāng)量直徑計(jì)算時(shí)的不準(zhǔn)確性。并討論了管徑比對(duì)環(huán)空間阻力以及對(duì)流換熱的影響。根據(jù)

2、實(shí)際工程測(cè)試得到的水源工況參數(shù)，反推出不同流速下的污水對(duì)流換熱系數(shù)hw及變化規(guī)律。通過(guò)數(shù)值計(jì)算，將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合成套管總傳熱系數(shù)K的公式。同時(shí)得到考慮內(nèi)管壁軟垢熱阻影響時(shí)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(shí)際可換熱的最大有效長(zhǎng)度。計(jì)算出了套管換熱法最大、最小的套管間距，為套管設(shè)計(jì)提供參

3、考。
　　對(duì)套管換熱法進(jìn)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(duì)其局部?jī)?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(jì)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(fù)荷比DLR值。
　　對(duì)套管換熱法進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析，與管殼式換熱器的換熱與流動(dòng)特性進(jìn)行了對(duì)比。通過(guò)阻力分析，建立了泵耗表達(dá)式，得出套管換熱法總泵耗要增大2倍左右。分析比較