管内凝结立式壳管式换热器的实验研究

发布时间：2017-03-10 19:48

本文关键词：管内凝结立式壳管式换热器的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

《北京交通大学》 2015年

管内凝结立式壳管式换热器的实验研究

范亚坤

【摘要】：本文通过实验的方法,探究了气液分离式结构的冷凝换热器在R410A制冷系统中的传热特性和对系统性能的影响。基于短管效应,设计了适用于空调、热泵系统的气液分离式管内凝结换热器。通过冷凝器测试实验台,对气液分离式管内凝结换热器的传热性能,以及气液分离结构对系统压力的影响、系统功耗的影响、系统换热量的影响和对系统COP的影响进行实验研究。比较了采用内螺纹管、气液分离结构的管内凝结立式壳管式换热器和采用外螺纹管的卧式壳管式换热器在相同实验工况下的换热性能和对系统性能的影响。根据气液分离式结构,设计了过冷段。将采用过冷段的气液分离式冷凝器与未采用过冷段的气液分离式冷凝器进行实验研究,通过在相同工况下的对比,探究过冷段对系统的影响。通过气液分离结构对冷凝器影响的实验,对比研究了饱和温度为35℃、40℃和45℃三种工况下,制冷剂质量流量G为200-330kg/h时,气液分离式冷凝器的传热系数随饱和温度和制冷剂质量流量的变化。此外,还探究了冷却水流量0.7kg/s,温度范围27-33℃,冷水温度12℃,冷水流量0.5kg/s时气液分离结构的冷凝器对系统性能的影响。研究结果表明：气液分离式冷凝器的传热系数随制冷剂质量流量的增大而线性增大,随着饱和温度的升高而逐渐降低；在低质量流量下,气液分离式冷凝器和卧式壳管式冷凝器的传热系数近似相等,随着质量流量的增大,气液分离式冷凝器的传热系数高于卧式壳管式冷凝器；气液分离结构能够显著提高系统冷凝器的排气压力、冷凝换热量、制冷量和COP。管内凝结立式壳管式换热器的研究实验中,将采用内螺纹管、气液分离结构的管内凝结立式壳管式换热器和外螺纹管的卧式壳管式换热器进行对比。实验发现：当质量流量较低时,管内凝结立式壳管式换热器的传热系数小于卧式壳管式换热器的传热系数；当质量流量较高时,管内凝结立式壳管式换热器的传热系数大于卧式壳管式换热器；饱和温度为35℃、40℃和45℃时,对应的临界质量流量值分别为250kg/h、235kg/h和228kg/h；与采用光滑管的气液分离式冷凝器相比,螺纹管能够显著强化气液分离结构的换热器的性能。通过实验的方法,对比研究了过冷段对于采用气液分离式冷凝器系统性能的影响。实验结果表明：过冷段对于系统冷凝换热量和压缩机功耗的影响很小：过冷段能够显著提高系统冷凝器出口制冷剂的过冷度、系统制冷量和系统COP。实验过冷段能够实现冷凝器出口制冷剂的过冷,提高系统性能。

【关键词】：
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK172
【目录】：

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1 王学生,王如竹,黄兴华;新型制冷机冷凝器壳侧的传热强化研究[J];低温与超导;2003年04期

2 王中铮,闫守宝,魏东;多孔薄层强化竖管外壁凝结换热的理论研究[J];工程热物理学报;1998年05期

3 张正国,文磊,高学农,丁静,吕树申,林培森;R407C水冷冷凝器传热强化的实验研究[J];工程热物理学报;2002年04期

4 李勇;阎昌琪;孙立成;刘佳;;自然循环条件下竖直管内层流凝结换热特性研究[J];核动力工程;2010年05期

5 孙中宁,杜泽,黄渭堂,阎昌琪,王明为;单头螺纹槽管管内紊流对流换热[J];核动力工程;1998年05期

6 彭晓峰;吴迪;张扬;;高性能冷凝器技术原理与实践[J];化工进展;2007年01期

7 黄渭堂,阎昌琪,孙仲宁,孙福泰;冷凝器小型化技术研究[J];核科学与工程;1998年03期

8 邓颂九,谭盈科;新型纵槽管冷凝器[J];华南工学院学报;1978年04期

9 卿德藩;邹家柱;;螺旋扁管冷凝器强化传热评价与应用[J];流体机械;2007年01期

10 吴治将;朱冬生;蒋翔;涂爱民;;蒸发式冷凝器的应用与研究[J];暖通空调;2007年08期

【共引文献】

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1 周定华;刘志勇;;汽车空调冷却风扇选型分析[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年01期

2 云振新;半导体致冷器件及其应用[J];半导体技术;1990年06期

3 卞之;齐臣杰;邢诒存;张美丽;;温差半导体空调制冷器制冷性能研究[J];半导体技术;2009年08期

4 韩茹,陈金辉,孙嗣莹;回转式制冷压缩机计算机辅助教学软件的开发及应用[J];北京工业大学学报;2000年S1期

5 郭航;杜海燕;李恒;赵鹏;刘佳;;工况对R22及替代工质有效过热循环性能的影响[J];北京工业大学学报;2008年09期

6 张璧光;赵忠信;霍光青;王喜平;;高温双热源除湿干燥机的研制[J];北京林业大学学报;1995年S2期

7 王燕;王爽;;空调节能技术的应用与展望[J];才智;2010年36期

8 郭宜祜;化学工程——第六讲间壁传热[J];纯碱工业;1980年06期

9 陈金星,钱忆平,钱斌;制冷循环的过冷对制冷系数比值的影响[J];常熟高专学报;2003年04期

10 李世清,傅德平,熊楠;船舶推进用电机二次蒸发冷却实验研究[J];电工电能新技术;2005年01期

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1 王银巧;乔敏;;利用汽车发动机余热进行制冷和采暖的可行性分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年

2 张茂勇;张军;郑良村;马宁;;降膜冷凝器技术及其应用于热泵系统的实践研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年

3 陈杰;马国远;周峰;;通信基站用溶液循环式换热机组的实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年

4 梅宁;张则荣;陆建辉;;竖直螺旋槽管壁面液膜流动特性的研究[A];自然、工业与流动——第六届全国流体力学学术会议论文集[C];2001年

5 杜恩胜;;地能热泵在别墅中的控制应用[A];地温资源与地源热泵技术应用论文集（第二集）[C];2008年

6 赵政云;;CRH2型动车组空调换气系统的结构组成及常见故障分析[A];第十届中国科协年会中部地区物流产业体系建设论坛专辑[C];2008年

7 王学峰;郝熙欢;;制冷系统中双级配搭压缩制冷装置中间压力的确定[A];2006年山东省制冷空调学术年会“格力杯”优秀论文集[C];2006年

8 隋志蔚;杨前明;;基于MATLAB的电子膨胀阀PID控制仿真分析[A];2007年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2007年

9 隋志蔚;杨前明;赵芳;;空调系统中电子膨胀阀(EEV)PID控制技术探讨[A];2007年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2007年

10 王学峰;郝熙欢;;制冷系统中双级配搭压缩制冷装置中间压力的确定[A];山东制冷学会2008年优秀论文选集[C];2008年

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1 贺士晶;核动力装置参数优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 朱登亮;槽形竖壁冷凝强化规律研究与结构优化[D];华东理工大学;2011年

3 杨筱静;蒸汽型双效溴化锂吸收式热泵机组性能及优化研究[D];天津大学;2012年

4 陈斌;混合工质变容量热泵系统的理论与实验研究[D];浙江大学;2004年

5 张绪坤;热泵干燥热力学分析及典型物料干燥性能研究[D];中国农业大学;2005年

6 汪海贵;采用天然气的小型斯特林冷热电三联供关键技术研究和应用分析[D];哈尔滨工程大学;2004年

7 梁平;内外螺旋三角翅片管强化电站立式高压加热器的实验及理论研究[D];华南理工大学;1998年

8 陈春天;低温余热发电模型中EHD强化凝结换热效应研究[D];哈尔滨理工大学;2007年

9 李艳;水平螺旋微槽管壁面升膜传热传质机理及在海洋平台海水淡化中的应用[D];中国海洋大学;2007年

10 李洪欣;全空气集中空调新系统模式研究[D];同济大学;2007年

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1 刘小军;氨水解吸—压缩制冷循环的试验研究[D];中国海洋大学;2010年

2 熊剑;不同制冷工质在螺旋槽花瓣形翅片管管外的冷凝传热强化研究[D];华南理工大学;2010年

3 刘清明;蒸发式冷凝器流场分析及其应用于空调的节能研究[D];华南理工大学;2010年

4 于洋;自支撑型高效扭曲管换热器传热与流动阻力性能研究及应用[D];华东理工大学;2011年

5 孙腾飞;混合工质扩散吸收制冷系统理论与实验研究[D];浙江大学;2011年

6 崔抗;自行复叠扩散吸收制冷系统气泡泵性能研究[D];浙江大学;2011年

7 任静秋;火电机组汽泵用蒸发式冷凝器的设计计算[D];东北电力大学;2011年

8 赵安利;R417A在空调传热管外冷凝换热特性研究[D];中原工学院;2011年

9 林伟;热泵与热电联产耦合供暖系统研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

10 赵允玉;水平管内凝结传热与流动阻力的耦合影响研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

【二级参考文献】

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1 王东屏;蒸发式冷凝器的设计[J];大连铁道学院学报;1999年01期

2 张庆林;由黎明;;工业制冷常用换热器[J];低温与特气;2006年02期

3 王中铮,闫守宝,魏东;多孔薄层强化竖管外壁凝结换热的理论研究[J];工程热物理学报;1998年05期

4 周景锋,原郭丰,张鹤飞;蒸发式冷凝器应用于海水淡化系统的试验[J];工业用水与废水;2005年02期

5 刘兰群,张建伟,唐建业,杨艳岭;TRZL系列蒸发式冷凝器应用浅析[J];化工设计;2005年03期

6 思勤,刘昌俊,黄鸿鼎;折流杆冷凝器壳侧混合蒸汽冷凝传热研究[J];化工学报;1990年04期

7 思勤,夏清,梁龙虎,李定绪;螺旋扁管换热器传热与阻力性能[J];化工学报;1995年05期

8 ;异丁烷冷凝器强化试验报告——单管试验部分[J];化学工程;1977年05期

9 潘阳,胡桃元,王修伟;竖直管内液膜层流时汽-液界面切应力对冷凝过程的影响[J];江西科学;2000年04期

10 朱冬生,庄礼贤;空调和冷冻设备换热器的技术进展[J];流体机械;1998年04期

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1 臧建彬,何静梅;壳管式换热器漏热系数的测定方法──自循环平衡法[J];冷藏技术;1998年02期

2 臧建彬,何静梅;壳管式换热器漏热系数的测定方法——自循环平衡法[J];四川制冷;1998年02期

3 邹铭,王征,刘伟;壳管式换热器调节方式的探讨[J];热力发电;2002年05期

4 刘斌;王立新;;冷水机组壳管式换热器传热试验一般流程[J];制冷与空调;2009年02期

5 刘斌;;部分负荷下的壳管式换热器性能[J];制冷与空调;2006年04期

6 吕振海;谷波;;污垢的形成及其对壳管式换热器设计的影响[J];制冷与空调;2009年01期

7 李夔宁;张继广;李进;郭军峰;;应用遗传算法优化设计壳管式换热器[J];重庆大学学报;2011年08期

8 张晓华;;电站空调机组壳管式换热器的改进[J];设备管理与维修;2006年05期

9 纪鹏磊;林真国;蒋晏平;;污水-清水壳管式换热器壳程管程介质选择[J];煤气与热力;2013年09期

10 蒋祖星,刘超;壳管式换热器结构参数的模糊优化设计[J];节能技术;2001年01期

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1 范亚坤;管内凝结立式壳管式换热器的实验研究[D];北京交通大学;2015年

2 刘菲凡;《壳管式换热器设计说明书》（节选）翻译报告[D];天津师范大学;2013年