冷凝器管内往复环在线清洗技术的强化传热研究

发布时间：2017-11-19 11:12

  本文关键词：冷凝器管内往复环在线清洗技术的强化传热研究

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【摘要】：在制冷行业中,冷凝器常常是一个不可或缺的设备。然而针对冷凝器的结垢问题,现在却还没有一种行之有效的清洗技术。目前所使用的清洗办法大多劳动强度大、耗费时间长、清洗成本高。而且需要冷凝器停止工作才能进行清洗。这给工业生产造成了大量的经济损失。本文结合了在线清洗技术,设计出一种往复环在线清洗装置。该装置通过动力机构使清洗环周期性地做往复运动,使之与管壁摩擦从而刮下污垢。这种清洗装置能够有效彻底地清除污垢且不影响冷凝器的正常工作,同时还在冷凝器工作时起到了强化传热的作用。往复环在线清洗装置的结构简单、操作方便。从应用的角度来说,它极大地丰富了在线清洗技术的研究,具有一定的参考价值,为实际工程应用也提供了一定的指导作用。文中设计出针对冷凝器污垢的在线清洗装置。并通过软件分析清洗装置对冷凝器传热性能的影响,主要工作如下:(1)分析各种清洗技术的优缺点,结合污垢形成机理、污垢影响因素等理论,设计出清洗环结构。参考其它在线清洗技术设计出能够实现自动清洗的动力机构。(2)在流体力学、传热学的基础上,运用FLUENT软件对冷凝器进行数值模拟。在Re=5000~35000范围内,结合强化传热理论中的综合判定公式,分析清洗环截面形状、截面的几何尺寸H、两清洗环之间的间距t等参数对冷凝器综合传热性能的影响。(3)设计正交试验,通过正交试验得出清洗装置的优化组合结构,对优化结构进行实验,对比实验与模拟值的误差,验证其最优结构的准确性。综合表明:三个影响因素中,截面的几何尺寸H对装置传热的影响最大,环间距t次之,截面形状对传热的影响最小。当环间距t=8mm,截面的几何尺寸H=4mm,截面形状为圆形时传热的综合判定值G最小,证明这种组合所消耗的功率最少,综合换热效果最佳。通过实验数据计算出的综合判定值和数值模拟得出的值之间的误差在10%以内,验证了优化结构的正确性,达到了预期的效果。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB657;TB490

【参考文献】

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1 王新民;张德明;张钦礼;赵彬;;基于FLOW-3D软件的深井膏体管道自流输送性能[J];中南大学学报(自然科学版);2011年07期

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本文编号：1203347