机械式蒸汽再压缩系统原液蒸发的数值分析及性能研究

发布时间：2017-10-16 10:23

  本文关键词：机械式蒸汽再压缩系统原液蒸发的数值分析及性能研究

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【摘要】：全球范围内机械式蒸汽再压缩(MVR)技术的发展比较迅速,同时国内已经做了一些与之相关的研究,但是机械式蒸汽再压缩技术仍然有许多方面需要进一步去研究。国外MVR技术主要应用于海水淡化领域,对MVR技术在食品医药等需要低温蒸发浓缩领域方面的应用研究较少。国内MVR技术的研究则处于起步阶段,只有少量的较成熟的MVR系统在实际中运用。蒸发器的组成部分有:蒸发器,加热室,预热室,压缩机及存储罐等。蒸发器是MVR系统较关键的部分,是二次蒸汽的产生场所。蒸发器对整个系统的节能效果有着非常大的影响。影响蒸发器节能效果的主要因素有:进料温度、进料速度、蒸发温度、温度场分布、压力场以及进来方式等。运用fluent软件和及热力学知识分析以上这些因素对系统节能效果的影响,研究不同因素对节能效果的影响规律。综合目前的研究,以热力学为基础推导分析得出二次蒸汽产生量的函数关系式。研究了进料温度、进料速度和温度场分布等对二次蒸汽产生速率的影响规律。进料速度为2.2m/s时蒸汽的产率最大;蒸发器内压强为40kpa时,进料温度80℃时最有利于蒸汽的产生;沸腾温度在70℃-80℃之间较合适;进料温度与沸腾温度的温差在2℃-5℃间较合适;沸腾温度与压缩后二次蒸汽的温度差保持在3℃-6℃之间较为合适。研究了蒸汽压缩比对蒸发器的影响,蒸汽的压缩比在1.3左右时节能效果较好。最后研究了不同因素对蒸发器内蒸汽产生过程的影响,提出蒸汽产率的函数关系式。
【关键词】：机械式蒸汽 再压缩 蒸发室 数值分析
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ028.61;TH45
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题研究的背景、目的和意义10-13
• 1.2 MVR蒸发系统的概述13
• 1.3 MVR系统国内外研究及应用的现状13-16
• 1.4 论文的主要研究内容16-18
• 第2章 MVR系统数学力学模型的研究18-30
• 2.1 MVR系统的组成18-19
• 2.2 蒸发器的结构模型19-22
• 2.3 蒸发器的热力学模型22-24
• 2.4 蒸发器的流体力学模型24-26
• 2.5 蒸汽压缩机的模型26-28
• 2.6 本章小结28-30
• 第3章 蒸发器和压缩机的数值模拟分析30-48
• 3.1 蒸发器的尺寸的模拟分析30-33
• 3.2 蒸汽压缩机的模拟分析33-36
• 3.3 蒸发器的进料温度对MVR系统的影响分析36-39
• 3.4 进料速度对MVR的影响分析39-41
• 3.5 流场对蒸发器的影响41-44
• 3.5.1 fluent的简介41
• 3.5.2 蒸发器的软件模型41-42
• 3.5.3 蒸发器数学模型的建立和边界条件的设定42-43
• 3.5.4 流场对蒸发器的影响分析43-44
• 3.6 蒸发器内温度场的分析44-46
• 3.7 进料方式对蒸发器的影响46-47
• 3.8 本章小结47-48
• 第4章 二次蒸汽产率影响因素的瞬态分析48-58
• 4.1 料液进料温度和沸腾温度对蒸汽产生的影响49-52
• 4.2 温度场分布对蒸汽产生的影响52-53
• 4.3 进料速度对蒸汽产生的影响53-54
• 4.4 液面高度对蒸汽产生的影响54-56
• 4.5 二次蒸汽产率的公式56-57
• 4.6 本章小结57-58
• 第5章 结论与展望58-60
• 5.1 全文总结58-59
• 5.2 研究展望59-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士期间已发表的论文64-65
• 致谢65

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本文编号：1042163