污水源熱泵系統(tǒng)污水換熱器強(qiáng)化傳熱設(shè)計(jì)研究.pdf

1、面對(duì)全球范圍內(nèi)的能源危機(jī)及環(huán)境的惡化，為了使人類社會(huì)能夠健康持續(xù)的發(fā)展，必須加速優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少礦物能源的使用，將能源結(jié)構(gòu)重心向新能源及可再生能源轉(zhuǎn)移。隨著科技的發(fā)展，熱泵技術(shù)的出現(xiàn)使得對(duì)城市污水中廢熱的開發(fā)利用成為了可能，污水源熱泵的使用成為了城市污水回收利用最有效的途徑，節(jié)能環(huán)保，一舉兩得，符合我國(guó)能源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求。
　　污水源熱泵在實(shí)際應(yīng)用中的重點(diǎn)及難點(diǎn)在于污水換熱器的選擇，由于污水成分復(fù)雜、水質(zhì)特異等特性，要求

2、污水換熱器不僅僅要有較高的傳熱系數(shù)，還要有耐腐蝕、不易結(jié)垢、易清洗等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的換熱管主要為光管或者經(jīng)過表面粗糙處理的金屬管，不能夠有效的提高換熱器的傳熱效率，而且污水中的雜質(zhì)極易在管內(nèi)壁沉積，發(fā)展為污垢層，影響換熱器的使用壽命，降低傳熱系數(shù)。
　　鑒于普通傳熱管無法滿足污水換熱器的使用要求，本課題對(duì)間接式污水源熱泵系統(tǒng)的污水換熱器的結(jié)構(gòu)形式做出了改良，在換熱管內(nèi)加入可旋轉(zhuǎn)的柔性螺旋桿，螺旋桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠帶動(dòng)管內(nèi)污水作螺旋運(yùn)動(dòng)，提

3、高管內(nèi)污水的紊流度，干擾邊界層的發(fā)展，加強(qiáng)不同溫度的污水的混合，既提高了污水換熱器的傳熱性能，又能夠使污水中的雜質(zhì)不易沉淀結(jié)垢，節(jié)省了大量的人力物力。
　　本課題用數(shù)值模擬方法轉(zhuǎn)速的提高而提高，隨著螺旋桿螺距的減小而提高。但隨著對(duì)換熱器的改進(jìn)模型進(jìn)行模擬計(jì)算，能夠較為準(zhǔn)確的計(jì)算模擬物理模型中流體的運(yùn)動(dòng)及換熱過程。在本課題模型中換熱管中的流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)主要受螺旋桿的轉(zhuǎn)速及結(jié)構(gòu)的影響，因此本課題選擇柔性螺旋桿的轉(zhuǎn)速及螺旋桿螺距這兩個(gè)方