廢氣再循環(huán)式柴油熱風(fēng)爐燃燒機理的影響研究【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計)</p><p><b>　　（二零 屆）</b></p><p>　　廢氣再循環(huán)式柴油熱風(fēng)爐燃燒機理的影響研究</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 電氣工程及其自動化 <

2、/p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>

3、;　　針對目前使用的溫室柴油熱風(fēng)爐存在的熱利用率低和排放污染問題，利用廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)來提高柴油熱風(fēng)爐熱效率的方法及其研制出一種適用于溫室內(nèi)的全數(shù)字智能監(jiān)控柴油熱風(fēng)爐EGR熱交換設(shè)備，并闡明了其結(jié)構(gòu)及工作原理，獲得該爐比較理想的燃燒機理與控制研究的數(shù)據(jù)參數(shù)，通過試驗,測試數(shù)據(jù)分析，繪制圖表能明顯體現(xiàn)出所研究的EGR式柴油熱風(fēng)爐在環(huán)境加熱方面有很多的優(yōu)勢，如節(jié)約能源，降低排放,保護環(huán)境等。試驗結(jié)果表明，上述方法引入的廢氣量最好為總

4、進氣量的50%～70%；當(dāng)EGR率為60%時，與無EGR率比較時，可提高熱利用率17.6%，節(jié)約了能源，并且還降低了排放污染。所研制的EGR熱交換系統(tǒng)，符合高效低耗、節(jié)能降污的現(xiàn)代控制要求，它是替代傳統(tǒng)柴油熱風(fēng)爐加溫方式的理想系統(tǒng)，適用于任何柴油熱風(fēng)爐上。</p><p>　　關(guān)鍵詞：廢氣再循環(huán)； 柴油熱風(fēng)爐；溫室；熱交換系統(tǒng) </p><p><b>　　Abstract<

5、;/b></p><p>　　The current thermal efficiency of a Diesel-hot-air stove in a greenhouse was low and NOX emission was high. Based on the technology of exhaust gas recirculation (EGR), a new method for incre

6、asing thermal efficiency of a Diesel-hot-air stove from a greenhouse was proposed. The unique EGR heat-exchange system of a Diesel-hot-air stove of all-digital microprocessor-controlled intelligently was developed in a g

7、reenhouse. The system, which could give the optimizing EGR characteristics needed by Diese</p><p>　　Keywords: Exhaust gas recirculation; Diesel-hot-air stove; Greenhouses; Heat-exchange system</p><

8、;p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 引言- 1 -</p><p>　　2柴油熱風(fēng)爐EGR熱交換系統(tǒng)組成及其原理- 2 -</p><p>　　2.1柴油熱風(fēng)爐的EGR技術(shù)原理- 2 -</p><p>　　2.2系統(tǒng)組成- 2 -</p><p>　　2.2

9、.1柴油熱風(fēng)爐EGR子系統(tǒng)- 3 -</p><p>　　2.2.2 EGR控制器和傳感器- 3 -</p><p>　　2.3 EGR熱交換系統(tǒng)的設(shè)備改進- 4 -</p><p>　　3 提高EGR柴油熱風(fēng)爐熱效率的方法- 5 -</p><p>　　3.1 影響野外大棚內(nèi)EGR熱交換時的熱效率因素- 5 -</p&

10、gt;<p>　　3.3 EGR率提高的方法- 6 -</p><p>　　4 EGR熱交換系統(tǒng)的計算- 7 -</p><p>　　4.1 加熱要求的計算- 7 -</p><p>　　4.2 熱交換系統(tǒng)換熱和壓力損失計算中的問題- 8 -</p><p>　　4.3 不穩(wěn)定操作條件下EGR熱交換系統(tǒng)的計算

11、- 8 -</p><p>　　4.3.1 管壁的熱傳導(dǎo)方程- 9 -</p><p>　　4.3.2 流體的運動方程- 9 -</p><p>　　4.3.3 連續(xù)性方程- 9 -</p><p>　　4.3.4 流體能量方程- 9 -</p><p>　　4.3.5 EGR熱交換系統(tǒng)在不穩(wěn)定操作狀

12、態(tài)下的計算- 9 -</p><p>　　5 在選定溫室中的試驗及其結(jié)果- 12 -</p><p>　　6 結(jié) 論- 14 -</p><p>　　致 謝錯誤!未定義書簽。</p><p>　　參考文獻- 15 -</p><p>　　附錄1 系統(tǒng)的實物圖和運用圖- 17 -</p>

13、<p><b>　　1 引言</b></p><p>　　隨著社會的發(fā)展，全世界的人民和政府都在呼吁要進行可持續(xù)發(fā)展，保護生態(tài)環(huán)境，節(jié)能減排。但經(jīng)濟的發(fā)展難免要消耗大量的資源燃料，特別是作為最大發(fā)展中國家的中國。礦物燃料的燃燒設(shè)備有兩個大類，我們要研究的熱風(fēng)爐就是其中的一小部分。通過大量的調(diào)查和實驗，對現(xiàn)有的熱風(fēng)爐進行分析我們發(fā)現(xiàn)：目前，溫室大棚內(nèi)的柴油熱風(fēng)爐對其進行加熱時，一

14、般采用將燃燒廢氣通過管子與空間直接或強制換熱的方式進行熱交換，爾后直接排出至溫室大棚外。當(dāng)然靠泄漏補進冷空氣至溫室大棚內(nèi)，既降低了溫室內(nèi)空氣溫度，又造成熱量損失。所以，這樣的換熱方法及其相應(yīng)的柴油熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)，熱量利用率低，NOx排污指標高。廢氣引入進氣中也稱廢氣再循環(huán)（Exhaust gas recirculation），簡寫為EGR。使EGR應(yīng)用于柴油熱風(fēng)爐在各種工況下都可實現(xiàn)EGR燃燒。既能滿足加溫的要求，又能提高了柴油熱風(fēng)爐的熱利

15、用率，符合高效低耗、節(jié)能降污的現(xiàn)代控制要求，有其重要意義。</p><p>　　2柴油熱風(fēng)爐EGR熱交換系統(tǒng)組成及其原理</p><p>　　2.1柴油熱風(fēng)爐的EGR技術(shù)原理</p><p>　　內(nèi)燃機的EGR技術(shù)已是一種成熟的用來降低NO排放的工業(yè)技術(shù)，僅對降低NO有效。廢氣混入的多少用EGR率[6]表示，其定義如下：</p><p>　　

16、我們研究EGR柴油熱風(fēng)爐的目的在于開拓廢氣再循環(huán)技術(shù)的使用范圍；提供一種簡單可靠的廢氣再循環(huán)用在柴油熱風(fēng)爐中的技術(shù)措施。研究中還發(fā)現(xiàn)，利用EGR技術(shù)不僅能降低NOx排放污染；而且能提高柴油熱風(fēng)爐的熱利用率，節(jié)約能源，這也是研究它的另一個重要目的。</p><p>　　經(jīng)長時間理論探討和試驗論證，一種提高柴油熱風(fēng)爐熱效率的方法[3,4]誕生了，其特征在于：將柴油熱風(fēng)爐的廢氣引入進氣中。</p><

17、;p><b>　　2.2系統(tǒng)組成</b></p><p>　　柴油熱風(fēng)爐EGR熱交換系統(tǒng)[1,2]由柴油熱風(fēng)爐EGR子系統(tǒng)、加濕子系統(tǒng)、EGR控制器和傳感器[3]等組成，其系統(tǒng)的正面、側(cè)面和背面實物圖可參見附錄1-1、附錄1-2、附錄1-3,其基本結(jié)構(gòu)和原理如圖2-1、2-2所示。</p><p>　　1、爐風(fēng)機 2、換熱器3、EGR管 4、EGR閥　5、EGR

18、控制器 6、廢氣排出管</p><p>　　7、柴油熱風(fēng)爐　8、進氣管 9、混合器 10、燃燒室 11、溫室</p><p>　　圖2-1 溫室微機控制柴油熱風(fēng)爐EGR熱交換系統(tǒng)的布局</p><p>　　2.2.1柴油熱風(fēng)爐EGR子系統(tǒng)</p><p>　　柴油熱風(fēng)爐EGR子系統(tǒng)，參見圖2-1、2-2所示，由柴油熱風(fēng)爐、混合器、燃燒

19、室、爐風(fēng)機、溫室通風(fēng)機、天窗、換熱器、進氣管、排氣管、EGR管、EGR閥，EGR式柴油熱風(fēng)爐的EGR控制閥的實物圖參見附錄1-5和EGR控制器等組成。柴油熱風(fēng)爐對溫室內(nèi)加熱，EGR式柴油熱風(fēng)爐加熱系統(tǒng)在溫室大棚中使用的實物圖參見附錄1-4；獨創(chuàng)的廢氣再循環(huán)裝置[3,4]用于控制爐的廢氣再循環(huán)率，即控制廢氣還流量，提高柴油熱風(fēng)爐熱利用率，降低排放污染；在溫室頂部的天窗和側(cè)面的通風(fēng)機用于自然或強制調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度[7]，實現(xiàn)加溫和降溫，補進

20、新鮮空氣。通過不斷調(diào)節(jié)天窗通風(fēng)口，不僅能調(diào)節(jié)溫度，還能調(diào)節(jié)空氣中的含水量[8]。在溫室內(nèi)上部的遮陽簾是用來遮蔭的，有助于控制夏季溫度和降低光照強度。</p><p>　　2.2.2 EGR控制器和傳感器</p><p>　　作物的“最適”溫濕度實質(zhì)上是對所需要的條件產(chǎn)生最好的調(diào)節(jié)的結(jié)果，對各種植物是不相同的，然而需要的精確度是很高的[9]。微機控制器[1,2]包括EGR控制器[10],如

21、圖2-2所示，主要完成按植物生長要求預(yù)先設(shè)定的農(nóng)業(yè)專家的經(jīng)驗數(shù)據(jù)(100天內(nèi)每一小時的溫度和濕度值)和最佳的EGR率控制各執(zhí)行部件。采用新型的數(shù)字式溫濕度一體化傳感器(LTM8901)和一線總線結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)溫室內(nèi)環(huán)境智能監(jiān)控，以使溫濕度值處在植物生長的最佳狀態(tài)。</p><p>　　2.3 EGR熱交換系統(tǒng)的設(shè)備改進</p><p>　　氣體混合器是本系統(tǒng)之關(guān)鍵部分，設(shè)計出的氣體混合器是一

22、種EGR環(huán)型垂直切線等壓廢氣進氣渦流混合器結(jié)構(gòu)。我們借助計算機進行運算，對大量的數(shù)值計算問題和分析影響野外大棚內(nèi)熱交換時的熱效率因素進行正交試驗得到了有效的解決，通過計算機運算得到的結(jié)果與上述結(jié)果相同。設(shè)計出由柴油燃燒器、氣體混合器、熱交換器和EGR管組成結(jié)構(gòu)優(yōu)化的EGR熱交換系統(tǒng)。達到自動控制空燃比,從而實現(xiàn)對燃燒系統(tǒng)優(yōu)化控制的研究方向。氣體混合器是本系統(tǒng)之關(guān)鍵部分，設(shè)計后的氣體混合器是一種EGR環(huán)型垂直切線等壓廢氣進氣渦流混合器結(jié)構(gòu)

23、。其原理和壓力變化如圖4-3所示。</p><p>　　1--柴油燃燒器噴頭；2--引入室；3--燃燒室；4--預(yù)混室；5--混合室；6--擴散管；7--爐風(fēng)機；8--混合后熱空氣；9--被引射EGR廢氣；10--環(huán)型垂直切線等壓廢氣進氣渦流混合器；11--新空氣</p><p>　　圖2-3 氣體混合器原理圖</p><p>　　為了降低NOx排放，提高熱利用率

24、，節(jié)約能源，采用中冷EGR技術(shù)[6]，將熱交換器廢氣長管道冷卻后再還流回燃燒室，使進氣溫度更進一步降低，明顯降低了排放污染。</p><p>　　3 提高EGR柴油熱風(fēng)爐熱效率的方法</p><p>　　為了具體實現(xiàn)上述方法，本技術(shù)方案是由溫室11中，柴油熱風(fēng)爐7、爐風(fēng)機1、換熱器2、EGR管3、EGR閥4、EGR控制器5、混合器9、燃燒室10、廢氣排出管6和進氣管8組成，如圖2-1所示。

25、在柴油熱風(fēng)爐7的進氣管8上安裝氣體混合器9，氣體混合器和排氣管6之間安裝EGR管3，并在排氣管上裝由EGR控制器5控制EGR閥4，在閥門上設(shè)有專門小孔與EGR閥的開度或開閉間歇時間從而控制進入混合器9和燃燒室10的再循環(huán)廢氣量(保證熱風(fēng)爐正常燃燒，而使加熱效率最高為前提)，即控制EGR率。為了降低NOx排放，提高熱利用率，采用中間冷卻廢氣技術(shù)，延長熱交換管（φ310mm，長115000mm），將廢氣在管道中冷卻后再還流回氣體混合器與新鮮

26、充量混合進入燃燒室，降低燃燒溫度，從而更進一步提高熱利用率。</p><p>　　3.1 影響野外大棚內(nèi)EGR熱交換時的熱效率因素</p><p>　　將EGR式柴油熱風(fēng)爐的EGR熱交換系統(tǒng)安裝在野外塑料大棚中進行加熱熱交換時，經(jīng)大量試驗后得出，影響該系統(tǒng)的熱效率的因素[7、8]有：</p><p>　　EGR率，EGR閥、控制器的靈敏性和可靠性;</p&g

27、t;<p>　　EGR熱交換系統(tǒng)中的熱交換管道直徑、長度、結(jié)構(gòu)、形狀、材料、厚度和使用情況，如管壁結(jié)垢和成本等；</p><p>　　柴油熱風(fēng)爐的功率、結(jié)構(gòu)、燃料的質(zhì)量和使用情況，熱風(fēng)(廢氣)流量、流速、壓力和溫度，溫度和濕度控制；</p><p>　　棚內(nèi)、外環(huán)境的溫度、濕度和大氣壓力，如熱和水的平衡關(guān)系受光照、通風(fēng)、植物蒸騰、加熱方法和大量傳導(dǎo)損失；</p>

28、<p>　　大棚的形狀、材料、結(jié)構(gòu)、大小和使用情況；</p><p>　　棚內(nèi)溫度模式的對流、傳導(dǎo)、輻射、凝結(jié)、滲透、熱傳導(dǎo)率和總的熱傳遞系數(shù)；</p><p>　　熱的保存，溫度與大棚生產(chǎn)的相互關(guān)系、熱量因素包括植物吸收、光合作用和地面損失；</p><p>　　EGR換熱系統(tǒng)對有無作物、作物的種類、年齡或成熟度、大小、密度、栽培方式和無性繁殖系等。&

29、lt;/p><p>　　3.2 EGR率提高的方法</p><p>　　為了精確地控制EGR率，采用微機控制EGR閥?？刂品椒ㄓ卸N[3]，其一為EGR閥的開度保持一定不變；其二為EGR閥循環(huán)開閉，每一開閉循環(huán)周期恒定。這二種方法都能使EGR率保持不變。</p><p>　　根據(jù)理論計算得：1Kg柴油完全燃燒時理論上所需要的空氣量11.2m3；或14.45Kg[7]

30、。</p><p>　　該柴油熱風(fēng)爐需要的空氣量為31.36m3/h；</p><p>　　當(dāng)EGR率為60%，即每5分鐘一個循環(huán)內(nèi)，微機控制EGR閥開45秒; 關(guān)255秒時，供給燃燒室的每小時新鮮空氣量為：210m3/h×0.15h=31.5m3，該熱交換器的內(nèi)部容積為8.67m3，而每次進入的新鮮空氣量為：2.625m3，所以，打開EGR閥45s驅(qū)趕廢氣時，不會將新鮮空氣趕出

31、?？紤]EGR閥4上的小孔時，實際進入燃燒室的新鮮空氣大于此值，所以，吸進的新鮮空氣能使柴油完全充分燃燒。</p><p>　　4 EGR熱交換系統(tǒng)的計算</p><p>　　4.1 加熱要求的計算</p><p>　　對于許多溫室大棚來說，根據(jù)格雷[9]（Gray，1956）的公式來計算熱量要求</p><p>　　H = U A ( ti

32、 – to ) (1)</p><p><b>　　經(jīng)修正后為：</b></p><p>　　{BTU（熱量損失）/h} （2）</p><p>　　式中: H為每小時的熱量要求，BTU/h, (1BTU=1055J) U為對聚乙烯薄膜U=0.7119；對玻璃來說是常數(shù)，U=1.13；A 和A1為大棚

33、暴露的表面積，m2(式中為平方英尺:1ft2=0.093m2)，A2暴露的外墻表面積，本案不用外墻；ti為溫室內(nèi)部溫度℃, (式中為華氏：℉=9/5℃+32)；to為溫室外部溫度℃，溫度差為 △T= ti - to；G為覆蓋面的透射系數(shù)；R為隔斷墻對熱透射的阻力；W為風(fēng)的因素；C為結(jié)構(gòu)因素；C'為常數(shù)。</p><p>　　經(jīng)查表格[9]，如對本系統(tǒng)試驗用(113m×15m×5m)的連

34、棟大棚有關(guān)數(shù)據(jù)</p><p>　?。ā鱐=25℃）代入上式計算得588794KJ/h， 加10%的滲透，所以，總的熱量損失為647677KJ/h。從上述結(jié)果可知，意大利產(chǎn)的V-150E柴油熱風(fēng)爐，其標稱功率:（150,000KCal/h）628020KJ/h；232KW用于本大棚內(nèi)加熱是合適的。從而推理可知，該爐可將該大棚內(nèi)部溫度升高至比大棚外部高出25℃溫度的能力。如大棚外部溫度為0℃；大棚內(nèi)可加溫至25℃，

35、溫度控制器設(shè)定在比環(huán)境溫度高出25℃；本系統(tǒng)升溫控制試驗溫度測試曲線結(jié)果如圖3-1所示，由試驗結(jié)果可知，這與我們的試驗結(jié)果相吻合。</p><p>　　4.2 熱交換系統(tǒng)換熱和壓力損失計算中的問題</p><p>　　由于EGR熱交換系統(tǒng)中交換的熱量Q， 可由以下關(guān)系式[9]決定的。</p><p><b>　　(3)</b></p&g

36、t;<p>　　因此，EGR熱交換系統(tǒng)未能完成其換熱功能的原因。不是從平均總換熱系統(tǒng)Uom 上找，就是從換熱介質(zhì)流的平均有效溫度Δtm上去找。更恰當(dāng)?shù)卣f，因為Uo和Δt 在整個EGR熱交換系統(tǒng)內(nèi)都是變化的。</p><p>　　總換熱系數(shù)，可以表達成下列形式：</p><p><b>　　(4)</b></p><p>　　式中:

37、 h為換熱“膜”系數(shù); r為進行換熱的各表面的熱阻; rw為裸管裝置中的金屬熱阻;下標：“o”為外側(cè); “i”為內(nèi)側(cè); “w”為壁面。其</p><p>　　Δtm = F·Δtlog</p><p>　　即系數(shù)F乘上端溫差的對數(shù)平均值來表示平均溫差Δtm。由實驗測得的數(shù)值及查表得相關(guān)數(shù)據(jù)，然后，就可由上式計算出結(jié)果。</p><p>　　4.3 不穩(wěn)定

38、操作條件下EGR熱交換系統(tǒng)的計算</p><p>　　在不穩(wěn)定操作條件下，一般來說，問題是共軛的。研究表明，在實際情況下，湍流的換熱系數(shù)α不僅取決于壁溫TW或冷卻劑質(zhì)量流速G隨時間的變化規(guī)律，還取決于這種變化的速率。這樣，管道一維流動的共軛問題可用如下公式[8、9]。</p><p>　　4.3.1 管壁的熱傳導(dǎo)方程</p><p><b>　　(5)&

39、lt;/b></p><p>　　若 = 常數(shù), , 則</p><p>　　4.3.2 流體的運動方程</p><p><b>　　(6)</b></p><p>　　4.3.3 連續(xù)性方程</p><p><b>　　(7)</b></p>&

40、lt;p>　　4.3.4 流體能量方程 ( 設(shè)di = CpdTb) </p><p><b>　　(8)</b></p><p>　　4.3.5 EGR熱交換系統(tǒng)在不穩(wěn)定操作狀態(tài)下的計算</p><p>　　冷卻劑流速及其入口溫度(由于壓力或速度改變)隨時間而發(fā)生變化。在這類過程中，最基本的一點是壁溫（125℃）隨時間發(fā)生變化

41、，因而壁面或者是從“熱”的介質(zhì)(加熱管壁時)吸熱而積蓄了熱量，或者是向“冷”的介質(zhì)輸送額外的熱量(管壁冷卻時)。因此必須寫出一組共三個能量方程(兩種介質(zhì)和管壁)。對管壁來說，若假定管壁材料對介質(zhì)所吸收和給出的熱通量相同，那么，式(8)可寫成：</p><p><b>　　(10)</b></p><p><b>　　(11)</b></p&

42、gt;<p>　　在冷卻劑比熱可變的情況下，考慮的不應(yīng)是冷卻劑的溫度而應(yīng)是其熱焓。不難看出，即使對簡化了的積分方程組(11)，求其數(shù)值解時也要進行大量的迭代過程，這種數(shù)值計算比起穩(wěn)態(tài)條件下運行的熱交換系統(tǒng)的計算來要復(fù)雜得多。但是對研制EGR式熱交換系統(tǒng)來說這種計算是必要的。</p><p>　　對氣體來說，主要與管壁附近湍流的生成有關(guān)。在Re = (0.32～2) ×105,ψ = Tw/

43、Tb = 1～0.6, </p><p>　　KTg = (0～20) ×105的范圍內(nèi)，對氣體的實驗數(shù)據(jù)可概括成下式：</p><p>　　K = 1+[(14.97ψ3-16.07ψ2- 0.526ψ+3.193)×(Re×10-5)1.85-3ψ+(46.7ψ3-119.1ψ2+ 99.09ψ-27.08)(KTg×105)]

44、 (9)</p><p>　　圖4-2為與實驗值的比較及不同參數(shù)對換熱的影響，設(shè)計時應(yīng)遵循上述關(guān)鍵技術(shù)性能指標的設(shè)計原則，通過計算機運算得到的結(jié)果與上述的相同。</p><p>　　從圖4-1和系統(tǒng)工作環(huán)境可知，影響該系統(tǒng)的熱效率因素很多，對大量的數(shù)值計算問題和分析影響野外大棚內(nèi)熱交換時的熱效率因素進行正交試驗得到了有效的解決，借助正交試驗和以上理論設(shè)計再由計算機運

45、算后，通過以上綜合分析和試驗篩選出影響野外大棚內(nèi)熱交換時熱效率的主要因素是EGR率（50%～70%）；EGR熱交換系統(tǒng)管道直徑用300mm、管狀采用橢圓管矩形翅片散熱器、結(jié)構(gòu)用“S”形狀，增加其長度（≥200m）和散熱面積，為了降低NOx排放，提高熱利用率，節(jié)約能源，采用中冷EGR技術(shù)[6]，將熱交換器廢氣長管道冷卻后再還流回燃燒室，使進氣溫度更進一步降低，明顯降低了排放污染。設(shè)計出由柴油燃燒器、氣體混合器、熱交換器和EGR管組成結(jié)構(gòu)最

46、優(yōu)化的EGR熱交換系統(tǒng)。達到自動控制空燃比,從而實現(xiàn)對燃燒系統(tǒng)優(yōu)化控制的研究方向。能提高熱利用率17.6%，使它處于最佳狀態(tài)工作。</p><p>　　5 在選定溫室中的試驗及其結(jié)果</p><p>　　本試驗在華東型連棟溫室(長×寬×高為39000mm×15000mm×5000mm)中進行，柴油熱風(fēng)爐采用寧波-1.2型批式循環(huán)谷物烘干機的DZR-

47、-005-W 自動柴油燃燒機 ( 燃燒器電機功率 90w; 風(fēng)機風(fēng)量為210m3/h; 0# 柴油;工作壓力為0.9~1.1MPa; 燃燒效率 ≥ 95%; 排氣冒煙 < 林格曼黑度一級; 噴嘴Φ0.75 ， 耗油2.8Kg/h，發(fā)熱功率33.2Kw，貴州航發(fā)科技實業(yè)公司制，加熱爐外廢氣出口溫度為65 ℃)改裝而成。將這兩種熱風(fēng)爐分別應(yīng)用到塑料溫室11加熱系統(tǒng)中。連續(xù)兩年在寧波市江北區(qū)洪塘鄉(xiāng)上邵村野外華東型連棟塑料溫室內(nèi)進行了不同

48、的EGR率的性能對比試驗。</p><p>　　由試驗結(jié)果可知：當(dāng)溫度升到同樣高，在相同條件下，其它影響熱交換時的熱效率因素基本相同的情況下，EGR率與加熱時間關(guān)系如下圖5-1所示。經(jīng)試驗得到：當(dāng)控制EGR率在50%～70%時，是最佳工作范圍，當(dāng)EGR率為60%，即每5分鐘一個循環(huán)內(nèi)，微機控制EGR閥開45秒; 關(guān)255秒，與無EGR閥比較時，提高了熱利用率17.6%，節(jié)約了能源；并且還降低了排放污染。計算值和測

49、量值吻合。</p><p>　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，該技術(shù)的優(yōu)點在于通過增加柴油熱風(fēng)爐廢氣再循環(huán)的方法[15～16]及發(fā)明了相應(yīng)的設(shè)備，如EGR管3、EGR閥、氣體混合器9和EGR控制器5。在成本增加不多的條件下，使柴油熱風(fēng)爐在各種工況下都可實現(xiàn)廢氣再循環(huán)，從而提高柴油熱風(fēng)爐的熱效率，降低污染排放，并且方法簡便、柴油熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，使用、拆裝和維修方便。</p><p><b&

50、gt;　　6 結(jié) 論</b></p><p>　　獨創(chuàng)了一種提高柴油熱風(fēng)爐[14]熱效率的方法及相應(yīng)的設(shè)備，如EGR管、EGR閥、EGR控制器和氣體混合器等，其特征在于：將柴油熱風(fēng)爐的廢氣引入進氣中。微機控制EGR閥的方法有兩種，即閥的開度保持一定不變；或循環(huán)開閉，每一開閉循環(huán)周期恒定。上述方法引入的廢氣量最好為總進氣量的50%～70%。通過試驗找出了最佳工況(每5分鐘一個循環(huán)內(nèi),微機控制EGR閥開

51、45秒；關(guān) 255秒)，當(dāng)EGR率為60%時，與無EGR閥比較時，可提高熱利用率17.6%，并降低排放污染。所研制的EGR熱交換系統(tǒng)，符合高效低耗、節(jié)能降污的現(xiàn)代控制要求，是替代傳統(tǒng)柴油熱風(fēng)爐加溫方式的理想系統(tǒng)，適用于任何使用柴油熱風(fēng)爐上，如汽車烤漆箱、谷物烘干機等，具有廣闊的應(yīng)用前景。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>

52、　　教師指定：</b></p><p>　　[1] Wang Yongbin, Lu Ang, Sun Ronggao ,et al. A Technique for Automatic Control of the Temperature and Humidity in Field Polyethylene Film Greenhouses for Growing Rice Seedlings. [

53、C]. Proceedings of the Internatiional Workshop 2001 Agricultural Mechanization ––––Issues of Priorities in the New Century, 11-12 December 2001 Hanoi, Vietnam</p><p>　　[2] 汪永斌，呂昂，孫榮高等. 溫室群全數(shù)字溫度和濕度綜合控制系統(tǒng).農(nóng)業(yè)機械

54、學(xué)報,第六期.2002. </p><p>　　[3] 三浦宏文主編，趙文珍等譯.機電一體化實用手冊[M].北京：科學(xué)出版社 2001：162～169</p><p>　　[4] 汪永斌， 一種提高柴油熱風(fēng)爐熱效率的方法及其柴油熱風(fēng)爐[P]中國: 發(fā)明專利申請?zhí)枮?2110947.8, 2002.3.4.</p><p>　　[5] 汪永斌. 柴油熱風(fēng)爐廢氣再循環(huán)裝

55、置[P]中國: 實用新型專利申請?zhí)枮?2216029.9, 2002.3.4. </p><p>　　[6] J. J. Hanan, W. D. Holley, K. L. Goldsberry. Greenhouse Management. [M] Springer-Verlag Berlin Heidelberg. New York,1978: 53～247. </p><p>　　

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57、;<p><b>　　自己選擇：</b></p><p>　　[10] 肖兵，毛宗源。燃燒控制器的理論與應(yīng)用 [M].北京：國防工業(yè)出版社2004.7：1～12</p><p>　　[11] 王成元，夏加寬，楊俊生等.電機現(xiàn)代控制技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社 2006.5：296～309</p><p>　　[12] 李興虎

58、汽車排氣污染與控制[M].北京：機械工業(yè)出版社 1999.9 ：28～68</p><p>　　[13] 蔣文舉 大氣污染控制工程[M] 北京： 高等教育出版社 2006.11： 245～264</p><p>　　[14] 亞?波?卡盧金. 熱風(fēng)爐 [P]中國：發(fā)明專利申請?zhí)枺?2157064.7</p><p>　　[15] 張偉民，潘健生.氣體滲碳爐廢氣循環(huán)利

59、用的方法[P]中國:發(fā)明專利申請?zhí)枺?9116824.0</p><p>　　[16] 劉 雨，徐士明，翟光勝.熱處理爐的廢氣循環(huán)利用系統(tǒng)[P]中國:實用新型專利申請?zhí)?040084.7</p><p>　　附錄1 系統(tǒng)的實物圖和運用圖</p><p>　　圖附錄1-1 EGR式柴油熱風(fēng)爐加熱系統(tǒng)的正面</p><p>　　圖附錄1-