垂直管内不互溶物系蒸汽冷凝液泛气速的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文垂直管内不互溶物系蒸汽冷凝液泛气速的研究姓名：王建国申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：陈嘉宾19990601大连理工大学硕士学位论文摘要本文对由戊烷、己烷、庚烷和水组成的不互溶混合物蒸气在垂直的中18x1铜管和西20×1．5的玻璃管内冷凝的最大上升气速进行了实验研究，得到了可以用于设计吸收式热泵的重要参数，建立了包括管径、液相表面张力、粘度、密度等在内的各种影响因素的数学撞型：AP’：!垒3+2△’AP‘=2守^0—2A’厂并根据模型特点给出了求解方法。所的结果与实测值能够很好地吻合。大

2、连理工大学硕士学位论文ABSTRACTThemaximumvelocityofvaporcondensedinaverticaltubewasstudiedhereThevaporusediscomposedofoil(themixtureofC5H12，C6HldandC，H16insomeproportion)andwaterwhichareimmisciblewhenliquid．Intheexperimentweused中18x1brasstubeand中20x1．5glasstubeinwhichthevap

3、orwascondensedSomeimportantparametersrelevanttothedesignofAHThavebeenobtainedandamathematicalmodelwasdevelopedasfollOW．△尸‘：兰3+2△△P‘=2疗^0—2△+厂Theexperimentalresultsagreewiththemathematicalmodelsatisfactorily，SOthemathematicalmodelwassuitabletoforecastthelimitvelo

4、cityofvaporcondensedinaverticaltube．大连理工大学硕士学位论文_■-‘_--■一刖吾随着经济的发展，能源紧张日益突出，节能工作愈显重要。工业能耗在总能耗中占有较大比重，在工业用能的同时产生大量的低品位废热，以废水或废气的形式排放到环境中去，不但造成环境污染，而且使能源浪费。在钢铁、石油、纺织、化工、造纸等行业都有大量的余热。目前这些余热的回收利用率还很低，仅为25％，而且是较高品位的余热。而占有较大比重的低温余热的回收率还很低。有效地回收这些低温余热，对节约能源，提高经济效益具有重要意

5、义。第二类吸收式热泵(AHT)在低品位余热的回收利用中占有极其重要的地位。在实际工业中，大量的废热是以废气的形式存在的。在热泵技术中，常用立管式换热器处理这些废气。当这些废气在垂直管中膜状冷凝时，便形成了气液二相逆流的过程。当气速增大至某一点时，会发生液泛现象。液泛不但会大大降低传热系数，而且破坏整个热泵系统操作的稳定性。因此，研究液泛形成的机理、影响液泛的因素、确定极限气速的大小有重要意义。大连理工大学化学工程研究所和北京燕山石化研究院共同开发了国内第一台用于回收废热的吸收式热泵，用来回收凝聚釜汽提气废热。据统计，我

6、国大部分石化企业产品的单产能耗均比国外高O．5～1倍。在我国石化等行业推广该类型的热泵颇为重要。由于该类型的热泵大多处理如燕化橡胶厂凝聚釜汽提气(液态为不互溶物系)这样的对象，为保证热泵的正常运行和预测废热汽的处理量，有必要对不互溶物系蒸气冷凝的液泛形成机理、影响因素及其数学模型作以探讨。大连理T人学硕}学位论文二文献综述2．1第二类吸收式热泵的开发研究工作概述随着工业的迅猛发展，能源的需求量日益增加，而由此引起的能源紧张问题受到世界各国的日益关注。在开发新能源的同时，世界各国越来越重视节能技术的研究工作。由能源紧缺而

7、引起的一次性能源价格上涨，为节能工作提供了经济上的可能性，因此许多国家都投入了大量的资金与科技力量进行节能技术的研究。其中如何有效地利用高品位热能或回收工业生产中的废热，将其重新加以利用，成为一个非常重要的问题。吸收式热泵的应用为解决这一问题提供了可能。根据节能方式的不同，热泵的应用可为两种情况：一种情况是根据能量在降级过程中，可对外做功，而利用这部分功又可获得部分有用热量这一原理，来提高能量的利用率。这一情况多发生在热能降级使用的过程中，这类热泵称作第一类吸收式热泵AHPI(AsorptionHeatPumpI)，如

8、燃气吸收式热泵(Gas．FiredAHP)t”。另一类情况是：将大量的低品位热能升温重新利用，在这一过程中，消耗一部分低品位热能而对外做功，使另一部分热能的品位升高，这类热泵称作第二类吸收式热泵AHPII(AbsorptionHeatPumplI)或AHTfApsorptionHeatTransfer)。工业用能在总能耗中占有很大