低翅片复合管液膜式蒸发性能实验研究

发布时间：2017-09-26 03:09

  本文关键词：低翅片复合管液膜式蒸发性能实验研究

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【摘要】：膜式蒸发器采用的换热管一般为圆管或椭圆管,由于其管外传热面积较小,因此需要常年维持较高喷水量,一方面增加了工业用水量；另一方面管外容易结垢、腐蚀,这将导致设备寿命的降低以及企业投资成本的增加。将一种新型低翅片复合管应用于膜式蒸发器,能够显著增加管外传热面积,使得蒸发器在环境湿球温度较低时不需要冷却水也能达到较高的换热效率。这样既降低了蒸发器的年耗水量,又延长了换热管的使用寿命,使企业生产成本明显降低。论文研究内容如下：1.设计开发一套基于PLC控制系统的多功能传热性能实验平台,从设备被控对象、控制任务入手,设计了实验平台的软硬件,通过中央处理器完成实验测试量与计算量的自动采集与处理,利用PID控制器完成高温介质的恒温加热。2.测试了不同迎面风速和喷淋密度对低翅片复合管传热性能的影响。实验表明,迎面风速和喷淋密度是影响蒸发器传热性能的重要因素；通过与光滑复合管在同工况下的数据相比,发现该翅片管在环境温度较低时需要的喷淋水更少,在环境温度较高时需要的配风量较少；因此应用于蒸发式冷却器中在节能方面有明显优势。通过本文的研究为低翅片复合管应用于膜式蒸发器提供了理论和实验基础,其替代光滑复合管应用于蒸发冷却设备是可靠的。
【关键词】：翅片管 膜式蒸发器 传热 PLC WinCC
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK172
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 国内外研究发展与现状10-14
• 1.2.1 国外研究进展10-12
• 1.2.2 国内现状研究进展12-14
• 1.3 问题的提出14-15
• 1.4 研究内容15-16
• 第2章 低翅片复合管传热过程理论研究16-27
• 2.1 管内传热过程16-17
• 2.2 管壁传热过程17-21
• 2.3 管外传热传质过程分析21-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 实验平台设计及开发27-39
• 3.1 实验装置介绍27-34
• 3.1.1 套管传热实验系统27-28
• 3.1.2 蒸发冷却实验系统28-31
• 3.1.3 蒸发冷却实验系统换热管的选用31-34
• 3.2 基于PLC的实验控制系统设计及实现34-38
• 3.2.1 PLC控制系统介绍34-35
• 3.2.2 控制系统程序设计35-36
• 3.2.3 PLC与上位机通讯36-37
• 3.2.4 基于WinCC的人机交互界面设计37-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第4章 低翅片复合管传热性能实验研究39-51
• 4.1 实验目的39
• 4.2 实验方案39
• 4.3 实验数据处理39-42
• 4.3.1 热平衡计算39-40
• 4.3.2 管内传热系数的计算40-41
• 4.3.3 翅片管管壁热阻计算41-42
• 4.3.4 总的传热系数的计算42
• 4.3.5 管外水膜对流传热系数的计算42
• 4.4 实验结果及分析42-50
• 4.4.1 干工况条件42-45
• 4.4.2 湿工况条件45-49
• 4.4.3 翅片复合管相比光滑复合管的优越性49-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第5章 总结与展望51-53
• 5.1 总结51
• 5.2 展望51-53
• 参考文献53-56
• 致谢56

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本文编号：921104