聚偏氟塑料管式换热器烟气余热回收的应用研究

发布时间：2017-09-16 15:38

  本文关键词：聚偏氟塑料管式换热器烟气余热回收的应用研究

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【摘要】：我国工业企业对于高温烟气余热的回收利用方式比较成熟,而相对于数量庞大的中、低温烟气余热回收利用的研究则是明显滞后,开发利用严重不足。由于氟塑料换热器在中低温余热回收利用方面具有的独特优势,本文针对工业烟气余热,着重于聚偏氟塑料换热器在低温余热回收方面开展应用研究。理论分析低温烟气余热的潜力,分析聚偏氟塑料换热器烟气侧的换热规律和水侧的吸热规律。理论分析氟塑料换热器在低温烟气余热回收利用中的经济性能。设计聚偏氟换热器烟气余热回收利用实验,研究不同烟气条件下聚偏氟塑料换热器的换热状态对聚偏氟塑料换热器进行经济性能评价。通过理论分析和实验分析表明,烟气进口温度、冷却水流量、烟气流量对聚偏氟塑料换热器换热影响较大,随着冷却水流量、烟气流量的增大,换热器换热增强,随着烟气进口温度升高,换热器换热减弱。在实验过程中,烟气侧的放热中,潜热放热明显强于显热放热,在烟温83℃、烟气中水蒸气浓度13%的实验条件下,换热器烟气侧潜热放热占到总放热量的65%,显热放热占到总放热量的35%。实验表明,随着烟气流量增加、冷却水流量增加,烟气放出的?也增加,烟气流量增加的影响远大于冷却水流量增加的影响;随着入口烟温的增加,由于入口烟温的增长幅度小于出口烟温的增长幅度,造成烟气放出的?先是增大而后开始下降。聚偏氟塑料换热器相对于金属换热器更适合于腐蚀性低温烟气余热回收。通过换热器经济性分析,聚偏氟塑料换热器投资回收期1-2年,使用寿命在10年以上,相比金属换热器更具优势。本课题旨在开发满足环境和节能要求的低温烟气余热回收装置,实现烟气低温余热的充分利用,提高能源利用率,实现城市的可持续发展,城市可持续发展亦是提供可持续、安全、稳定、清洁的能源供应系统,亦是提供生态绿色的宜居环境。
【关键词】：换热器 氟塑料PVDF(聚偏氟乙烯) 管壳式换热器 传热特性
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK172
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 工业余热资源利用现状10-11
• 1.3 工业余热回收常用换热器应用状况分析11-13
• 1.3.1 工业余热回收换热器应用总体情况11
• 1.3.2 氟塑料换热器的优势分析11-12
• 1.3.3 氟塑料换热器研究应用现状12-13
• 1.4 课题主要研究内容13-14
• 1.5 研究方法14-15
• 2 PVDF换热器烟气余热回收基本理论分析15-30
• 2.1 换热器换热的物理模型及其相关假设15
• 2.2 烟气余热回收?分析15-18
• 2.2.1 热平衡分析15-16
• 2.2.2?分析16-18
• 2.3 有限通道内烟气珠状凝结分析18-24
• 2.3.1 凝结过程分析18-19
• 2.3.2 数学描述19-24
• 2.4 混合气体的露点分析24-30
• 2.4.1 混合气体不含硫时的露点分析24-27
• 2.4.2 混合气体含硫时的露点分析27-30
• 3 实验设计及测试30-38
• 3.1 实验装置30-33
• 3.1.1 实验装置图30-32
• 3.1.2 实验段32-33
• 3.2 实验测试33-36
• 3.2.1 测点布置33
• 3.2.2 实验参数测量和确定33-36
• 3.2.2.1 冷凝液的收集33-34
• 3.2.2.2 水蒸汽含量的确定34-35
• 3.2.2.3 混合气体流量确定35-36
• 3.3 实验方法和步骤36-38
• 3.3.1 实验前准备工作36
• 3.3.2PVDF换热器模拟烟气冷凝实验的方法及步骤36-38
• 4 烟气冷凝实验结果及传质分析38-51
• 4.1 数据处理方法38-40
• 4.2 数据整理与换热效果分析40-51
• 4.2.1 烟气温度相同，不同烟气流量下，换热量随冷却水流量的变化关系40-42
• 4.2.2 烟气温度相同，不同冷却水流量下，换热量随烟气流量的变化关系42-43
• 4.2.3 烟气流量相同，不同冷却水流量下，换热量随进.烟温的变化关系43
• 4.2.4 烟气流量相同，不同进.烟温下，换热量随冷却水流量的变化关系43-44
• 4.2.5 进.烟温相同，不同烟气流量下，，换热器效率随冷却水流量的变化关系44-45
• 4.2.6 进.烟温相同，不同烟气流量下，?随冷却水流量的变化关系45-46
• 4.2.7 烟气流量相同，不同冷却水流量下，?随进.烟温的变化关系46-47
• 4.2.8 烟气流量相同，不同进.烟温下，?随冷却水流量的变化关系47
• 4.2.9 ?效率的影响因素分析47-51
• 5.PVDF烟气余热回收装置经济性能分析51-55
• 5.1 换热器热经济性评价51-53
• 5.1.1 换热器个体的技术经济性能评价指标51-52
• 5.1.2 经济可行性分析52-53
• 5.2 氟塑料换热器（PVDF）与金属换热器相比的优势53
• 5.2.1 不易结垢53
• 5.2.2 运行的可靠性及寿命53
• 5.3 安装检修清扫的方便性53-55
• 5.3.1 金属换热器53-54
• 5.3.2 聚偏氟乙烯（PVDF）换热器54-55
• 结论55-56
• 附表56-72
• 参考文献72-75
• 致谢75

【参考文献】

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本文编号：863944