熱管換熱器回收低溫天然氣燃燒產(chǎn)物余熱的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，節(jié)能已經(jīng)成為了必不可少的討論話題。天然氣作為一種清潔能源，并且相比燃煤和燃油來說，其煙氣中的水蒸氣含量是最多的，所以研究天然氣煙氣的余熱回收非常有價(jià)值。而低溫?zé)煔庖驗(yàn)槠肺坏?，相?duì)高溫?zé)煔鈦碚f更難回收。熱管作為一種導(dǎo)熱性很強(qiáng)的傳熱元件，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用，由于熱管的換熱能力強(qiáng)，易拆換清洗，體積小且可以把高溫和低溫流體分隔開等優(yōu)點(diǎn)，所以非常適合用于回收煙氣余熱。
　　目前國(guó)內(nèi)外在熱管換熱器回收天然氣

2、煙氣余熱以及翅片管換熱器冷凝天然氣煙氣中的水蒸氣兩個(gè)方面的研究已經(jīng)很成熟了，但是將熱管換熱器用于回收天然氣煙氣中的顯熱熱量并且同時(shí)回收煙氣中的水蒸氣潛熱的研究很少。本文的熱管換熱器使用水平放置，運(yùn)用雙膜理論分析含有大量不凝結(jié)氣體的蒸汽產(chǎn)生凝結(jié)時(shí)的換熱過程。實(shí)驗(yàn)使用燃?xì)鉄崴鞒隹诘臒煔庾鳛闊嵩?，自來水管網(wǎng)的冷水作為受熱體，設(shè)計(jì)熱管的翅片側(cè)和光管側(cè)的長(zhǎng)度，使得熱管壁面溫度低于露點(diǎn)，探究水平熱管換熱器同時(shí)回收煙氣中的顯熱和潛熱的換熱效果。

3、r>　　本實(shí)驗(yàn)中，先后使用翅片側(cè)間距為1.5mm和2.7mm的螺旋翅片的熱管換熱器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論最優(yōu)值行對(duì)比分析。其中的理論計(jì)算用已知的煙氣和冷水的進(jìn)口溫度和流量作為輸入量，根據(jù)能量守恒迭代計(jì)算出煙氣和冷水的理論出口溫度以及熱管平均壁面溫度。
　　結(jié)果表明：翅片間距為1.5mm時(shí)，有一定的水蒸氣被凝結(jié)，但是其中部分凝結(jié)水不能順利滴落，增大了傳熱熱阻，導(dǎo)致煙氣側(cè)的顯熱換熱量和潛熱換熱量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論最優(yōu)值差別比較大

4、；在翅片間距為2.7mm時(shí)，改善了凝結(jié)水滴落的問題，實(shí)驗(yàn)測(cè)得煙氣側(cè)的換熱效果和理論最優(yōu)值差值減小。
　　然后將兩種翅片間距的換熱效果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明：翅片間距為2.7mm時(shí)的煙氣側(cè)的顯熱換熱和潛熱換熱的換熱效果都要優(yōu)于翅片間距為1.5mm。翅片間距為2.7mm時(shí)的冷凝比例也會(huì)比翅片間距為1.5mm時(shí)的冷凝比例高，并且在熱水器達(dá)到最大熱負(fù)荷時(shí)，熱管換熱器的冷凝比例最低，之后隨著冷水流量的增加，水蒸氣的冷凝比例也會(huì)增加。