用于養(yǎng)殖場(chǎng)廢水中溫處理的換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，能源的消耗量急劇增加，能源供需矛盾日益突出，并造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。合理有效地組織熱物流和冷物流之間的熱交換是提高整個(gè)工藝設(shè)備裝置經(jīng)濟(jì)性的重要方面。相對(duì)于常溫厭氧工藝而言，中溫厭氧發(fā)酵過程速度更快，對(duì)有機(jī)物的分解更徹底，產(chǎn)氣率更高，在污水治理過程中有著廣泛的應(yīng)用前景。但在廢水處理過程中限制其使用的主要原因，在于加熱廢水所需要的能源的代價(jià)比較高。同時(shí)廢水的加熱設(shè)備投資也一定程度的影響著其在廢水治理中的應(yīng)用。因此

2、盡量降低燃料的消耗，特別是外加燃料的消耗在畜禽養(yǎng)殖廢水治理工程中非常重要。
　　 畜禽廢水中溫厭氧治理過程中的能量投入，阻礙著中溫厭氧工藝在畜禽環(huán)境工程特別是在中小型規(guī)模的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水厭氧處理過程的應(yīng)用。而這種阻礙作用的結(jié)果直接導(dǎo)致了許多中小型養(yǎng)殖場(chǎng)廢水治理效果很差，厭氧發(fā)酵能力低，沼氣的產(chǎn)能低，使得大多數(shù)養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程并沒有真正發(fā)揮分解處理有機(jī)廢水回收利用再生能源的作用。本文提出的使用養(yǎng)殖場(chǎng)發(fā)酵過程產(chǎn)生的沼氣直接燃燒加熱循環(huán)

3、清潔水，通過換熱器加熱廢水，從而提高發(fā)酵溫度。使廢水在中溫厭氧發(fā)酵范圍內(nèi)運(yùn)行，進(jìn)而促進(jìn)有機(jī)廢物的分解和產(chǎn)氣量的提高，使得廢水治理和沼氣工程更加緊密的聯(lián)系起來。本系統(tǒng)的關(guān)鍵是要滿足廢水加熱過程所需要的能量，一般不依靠外來能源的供給，而依靠反應(yīng)過程自身產(chǎn)生的能源一沼氣。使得能源在處理系統(tǒng)中形成一種合理相互促進(jìn)的循環(huán)。因此，該工藝過程中換熱器的換熱能力是成敗的關(guān)鍵，本文抓住這一關(guān)鍵，以廢水加熱換熱器為研究對(duì)象。
　　 研究結(jié)果表明：該

4、中溫厭氧發(fā)酵換熱器在一定的氣候溫度環(huán)境條件下，具有良好的實(shí)用性，在重慶氣候條件下完全可以實(shí)現(xiàn)能量自身的供給以保證中溫厭氧系統(tǒng)穩(wěn)定的工作。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，可調(diào)節(jié)性強(qiáng)，厭氧反應(yīng)過程穩(wěn)定，能夠達(dá)到中溫厭氧反應(yīng)處理廢水的目的。
　　 本論文的新意：①為中溫厭氧發(fā)酵設(shè)計(jì)了一種特殊結(jié)構(gòu)的廢水加熱換熱器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝良好，不宜堵塞，易于清潔，換熱效率較高；②使用FLUENT有限元分析換熱管換熱情況并和理論設(shè)計(jì)進(jìn)行比對(duì)，增加了系統(tǒng)應(yīng)用的