空气与水直接接触式热回收装置性能分析及优化研究
发布时间：2021-08-06 06:44
空气与水直接接触式热湿交换是暖通空调系统中常见的空气处理方式。本文分析了喷淋填料及热回收模块的传热传质性能,针对常规热泵驱动的蒸发冷却冷凝除湿新风系统存在的问题,提出了系统流程的改进思路,对优化空调设备性能、加深空气热湿处理过程的理解有一定帮助。本文基于Matlab建立了空气与水在喷淋填料中传热传质的数学模型,采用文献中的实验数据验证了模型的可靠性,并基于数学模型,分析了不同状态参数空气与水的传热传质性能,结果表明:（1）空气越接近饱和状态,传递损失越小。（2）不同温度空气与水热湿传递的流量匹配特性不同,温度越高,空气与水的最佳流量比越大。（3）喷淋填料的传质单元数NTUm越高,热湿传递过程空气与水的最佳流量比越大。（4）多级填料有助于提升传热传质效率,但填料每增加一级效率增加值减半。介绍了常规热泵驱动的蒸发冷却冷凝除湿新风系统,并建立该系统流程的可视化仿真模型,指出其存在新风除湿负荷大（热湿联合处理）,回风热回收效率低,空气与水传热传质过程匹配性差等不足。提出如下改进意见:（1）为降低热泵表冷器除湿负荷,以该常规系统为基础流程,提出增加由表冷器和喷淋填料组成的单...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
方形规整填料实物图
东南大学硕士学位论文表冷器 3、表冷器 4 组成显热回收热模块 1；喷淋填料 1(1)、1(2)和表冷器 1(1)、1(2)组成两全热回收模块；表冷器 2、喷淋填料 2、压缩机、冷凝器、节流阀等组成常规热泵循环图 3-10 采用两级全热回收的新风系统原理排风送风新风回风表冷器4表冷器3节流阀压缩机冷凝器水泵 水泵 水泵 水泵表冷器2表冷器1(2)inF1F2F3FoutFinR2R3RoutR1R表冷器1(1)喷淋填料1(2)喷淋填料1(1)喷淋填料2
项目位于山东省某热电厂，现场有 4 台燃煤锅炉：1#锅炉目前暂不投入使用；2#、3#为 75t/h 循环流化床锅炉；4#为 170t/h 煤粉炉。现锅炉全部实现超低排放，排烟参数：2#、3#循环流化床锅炉超低排放的排烟温度为 75~85℃，排烟相对湿度约为 40%，总烟气量约32.3万Nm3/h，锅炉进风设计温度-8℃，相对湿度为62%，进风量为20.7万Nm3/h；4#煤粉炉排烟温度为 55~65℃，排烟相对湿度约为 80%，烟气量约 29.9 万 Nm3/h，锅炉进风设计温度-8℃，相对湿度为 62%，进风量为 20.0 万 Nm3/h。2#、3#炉排烟共用一套余热回收系统，烟气在进入烟囱前进行汇合，并统一引入到余热利用设备中进行热回收，然后再返回至烟囱。4#炉排烟单独采用一个余热回收系统，烟气可直接在现有水平总烟道上开孔取气，并引入到余热利用设备中进行余热回收，然后再返回至烟囱。燃煤锅炉排烟热回收设备的进口烟气成分满足如下超低排放标准：粉尘含量不高于 5mg/Nm3；二氧化硫不超过 35mg/Nm3；氮氧化物（二氧化氮、一氧化氮）不超过 50mg/Nm3。经喷淋换热器后，通常可吸收 60%的含硫气体；10%的氮氧化物。关于喷淋塔所用填料、与水和烟气接触壁面等的材料应满足如下要求：耐温等级 85～95℃。下图 4-1 为燃煤锅炉现场实物图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于喷淋换热的燃煤锅炉烟气余热回收系统建模及模型验证[J]. 赵金姊,赵玺灵,王静贻,付林,孙方田,张世钢. 制冷学报. 2017(06)
[2]火电锅炉烟气余热利用研究[J]. 徐民,赵明,梁俊宇,向文国. 热能动力工程. 2015(06)
[3]接触式烟气冷凝换热器的换热性能[J]. 刘华,周贤,付林. 暖通空调. 2014(09)
[4]湿空气热湿转换过程的热学原理[J]. 江亿,谢晓云,刘晓华. 暖通空调. 2011(03)
[5]建筑热湿环境营造过程中换热网络的匹配特性分析[J]. 刘晓华,江亿,张涛,张伦. 暖通空调. 2011(03)
[6]蒸发冷却制备冷水流程的热学分析[J]. 谢晓云,江亿. 暖通空调. 2011(03)
[7]蒸发冷却与机械制冷复合高温冷水机组初探[J]. 孙铁柱,黄翔,文力. 化工学报. 2010(S2)
[8]间接蒸发冷却技术——中国西北地区可再生干空气资源的高效应用[J]. 江亿,谢晓云,于向阳. 暖通空调. 2009(09)
[9]蒸发冷却与机械制冷复合空调系统分析[J]. 徐方成,黄翔,武俊梅. 西安工程大学学报. 2008(06)
[10]我国能源消费存在的问题及对策[J]. 杜江,吴亚斌. 经济视角. 2007(12)
硕士论文
[1]间接蒸发冷却与冷凝除湿复合新风处理系统性能研究[D]. 黄维冬.东南大学 2016
本文编号：3325282
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
方形规整填料实物图
东南大学硕士学位论文表冷器 3、表冷器 4 组成显热回收热模块 1；喷淋填料 1(1)、1(2)和表冷器 1(1)、1(2)组成两全热回收模块；表冷器 2、喷淋填料 2、压缩机、冷凝器、节流阀等组成常规热泵循环图 3-10 采用两级全热回收的新风系统原理排风送风新风回风表冷器4表冷器3节流阀压缩机冷凝器水泵 水泵 水泵 水泵表冷器2表冷器1(2)inF1F2F3FoutFinR2R3RoutR1R表冷器1(1)喷淋填料1(2)喷淋填料1(1)喷淋填料2
项目位于山东省某热电厂，现场有 4 台燃煤锅炉：1#锅炉目前暂不投入使用；2#、3#为 75t/h 循环流化床锅炉；4#为 170t/h 煤粉炉。现锅炉全部实现超低排放，排烟参数：2#、3#循环流化床锅炉超低排放的排烟温度为 75~85℃，排烟相对湿度约为 40%，总烟气量约32.3万Nm3/h，锅炉进风设计温度-8℃，相对湿度为62%，进风量为20.7万Nm3/h；4#煤粉炉排烟温度为 55~65℃，排烟相对湿度约为 80%，烟气量约 29.9 万 Nm3/h，锅炉进风设计温度-8℃，相对湿度为 62%，进风量为 20.0 万 Nm3/h。2#、3#炉排烟共用一套余热回收系统，烟气在进入烟囱前进行汇合，并统一引入到余热利用设备中进行热回收，然后再返回至烟囱。4#炉排烟单独采用一个余热回收系统，烟气可直接在现有水平总烟道上开孔取气，并引入到余热利用设备中进行余热回收，然后再返回至烟囱。燃煤锅炉排烟热回收设备的进口烟气成分满足如下超低排放标准：粉尘含量不高于 5mg/Nm3；二氧化硫不超过 35mg/Nm3；氮氧化物（二氧化氮、一氧化氮）不超过 50mg/Nm3。经喷淋换热器后，通常可吸收 60%的含硫气体；10%的氮氧化物。关于喷淋塔所用填料、与水和烟气接触壁面等的材料应满足如下要求：耐温等级 85～95℃。下图 4-1 为燃煤锅炉现场实物图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于喷淋换热的燃煤锅炉烟气余热回收系统建模及模型验证[J]. 赵金姊,赵玺灵,王静贻,付林,孙方田,张世钢. 制冷学报. 2017(06)
[2]火电锅炉烟气余热利用研究[J]. 徐民,赵明,梁俊宇,向文国. 热能动力工程. 2015(06)
[3]接触式烟气冷凝换热器的换热性能[J]. 刘华,周贤,付林. 暖通空调. 2014(09)
[4]湿空气热湿转换过程的热学原理[J]. 江亿,谢晓云,刘晓华. 暖通空调. 2011(03)
[5]建筑热湿环境营造过程中换热网络的匹配特性分析[J]. 刘晓华,江亿,张涛,张伦. 暖通空调. 2011(03)
[6]蒸发冷却制备冷水流程的热学分析[J]. 谢晓云,江亿. 暖通空调. 2011(03)
[7]蒸发冷却与机械制冷复合高温冷水机组初探[J]. 孙铁柱,黄翔,文力. 化工学报. 2010(S2)
[8]间接蒸发冷却技术——中国西北地区可再生干空气资源的高效应用[J]. 江亿,谢晓云,于向阳. 暖通空调. 2009(09)
[9]蒸发冷却与机械制冷复合空调系统分析[J]. 徐方成,黄翔,武俊梅. 西安工程大学学报. 2008(06)
[10]我国能源消费存在的问题及对策[J]. 杜江,吴亚斌. 经济视角. 2007(12)
硕士论文
[1]间接蒸发冷却与冷凝除湿复合新风处理系统性能研究[D]. 黄维冬.东南大学 2016
本文编号：3325282
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