复合闭式冷却塔的节能运行与经济研究

【摘要】：目前,我国的能源与工业用水现状是需求量大但利用率低,为实现国家节能减排、绿色经济的战略部署,本文提出一种符合国家十二五规划的“具有发展前景的节能节水换热设备”,复合闭式冷却塔,它可根据用户制冷需求和环境温度的变化选择适合的冷却模式,同时在节能、节水方面比传统换热器更具优势。 本课题的研究主题包括： ①建立复合闭式冷却塔蒸发冷的数学模型,总结模型中涉及的各种经验与半经验公式,并通过模拟验证该模型与相关经验公式的可靠程度,为其后节能运行程序的编译服务； ②建立复合闭式冷却塔空冷的数学模型,实验研究管外空冷传热性能,比较分析不同管型对其的影响,为其后节能运行程序的编译服务； ③编译设备节能运行程序,在已知用户制冷需求和环境温湿度条件下定性确定设备冷却模式、定量确定设备运行参数从而确定设备运行费用,达到指导用户节能运行设备、直观反映设备运行费用的目的。 研究复合闭式冷却塔在不同冷却模式下的传热／传质性能,并能根据环境的变化选择最经济、最节能节水的运行方案,是本课题的研究意义与价值所在。 【关键词】：复合闭式冷却塔 节能节水方案 扭曲管 传热传质
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ051.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-10
• 第1章 绪论10-25
• 1.1 课题背景10-11
• 1.1.1 国内能源状况10
• 1.1.2 国内工业用水状况10-11
• 1.2 蒸发冷技术11-13
• 1.2.1 制冷技术间的分析比较11-13
• 1.2.2 蒸发冷优势13
• 1.3 复合闭式冷却塔13-20
• 1.3.1 分类15-16
• 1.3.2 应用现状16-18
• 1.3.3 发展方向与强化传热技术18-20
• 1.4 蒸发冷设备的国内外研究进展20-23
• 1.4.1 国外研究进展20-21
• 1.4.2 国内研究进展21-23
• 1.5 本课题研究意义、内容及特色23-24
• 1.6 本章小结24-25
• 第2章 复合闭式冷却塔传热传质的数学模型25-37
• 2.1 蒸发冷数学模型25-28
• 2.2 模型涉及的各种经验、半经验公式28-32
• 2.2.1 国内流体的对流传热系数28-29
• 2.2.2 管外水膜的传热、传质系数29-31
• 2.2.3 管内外压阻31
• 2.2.4 空气状态参数31-32
• 2.3 模型的验证32-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第3章 管外空气空冷传热性能的实验研究37-54
• 3.1 实验原理37-39
• 3.2 实验及测量装置39-43
• 3.2.1 实验装置39-41
• 3.2.2 测量装置41-43
• 3.3 实验流程及测量步骤43-44
• 3.3.1 实验流程43
• 3.3.2 测试步骤43-44
• 3.4 实验数据处理44-46
• 3.5 实验结果及分析46-53
• 3.5.1 风机功率、频率与迎面风速的实验关联式46-47
• 3.5.2 管外空气传热系数的实验关联式47-50
• 3.5.3 总传热系数随迎面风速、管内流量、环境温差的变化趋势50-52
• 3.5.4 扭曲管空冷传热性能同国产翅片管的比较分析52-53
• 3.6 本章小结53-54
• 第4章 复合闭式冷却塔不同气候温度的节能和经济运行方案54-70
• 4.1 空气状态参数间的转换求解55-57
• 4.2 优化的管内流速和喷淋密度范围57-59
• 4.3 根据气候温度定性选择冷却模式59-64
• 4.3.1 蒸发冷模式下气候温度对换热量的影响59-61
• 4.3.2 空冷模式下气候温度对换热量的影响61-64
• 4.3.3 冷却模式的确定64
• 4.4 定量确定节能和经济运行方案64-67
• 4.4.1 蒸发冷模式下的经济运行方案65-66
• 4.4.2 空冷模式下的经济运行方案66-67
• 4.5 算例67-69
• 4.6 本章小结69-70
• 第5章 结论与展望70-72
• 5.1 结论70-71
• 5.2 展望71-72
• 参考文献72-77
• 致谢77-78
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文与研究成果78

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