试析蒸发式冷凝器传热强化研究

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1、华南理工大学硕士学位论文蒸发式冷凝器传热强化研究姓名：蒋翔申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：朱冬生20030501摘要随着工农业的发展，我国水资源和能源都非常紧张，节水节能是我国的一项基本国策。工业生产中冷却用水占70％以上，冷却用水直接排放会造成热污染、经济和资源浪费，蒸发式冷凝器就是冷却水重复利用的关键设备之一i另外，在工业过程中，我国生产过程中的耗能现象十分严重，能源危机和水环保促进了蒸发式冷凝器的研究和应用。蒸发式冷凝器的传热方式包括传质带动传热、固体导热、对流换热和冷凝换熟，其传质、

2、传热及流体流动机理十分复杂。蒸发式冷凝器内传质传热及流体流动的研究是一个理论难题，至今尚无成熟理论出现，蒸发式冷凝器的设计、制造及应用都是采用经验参数，理论积累很少。换热部分是蒸发式冷凝器核心部分，湿球温度对蒸发式冷凝器性能影响很大。本文建立了蒸发式冷凝器及其关键部件盘管和填料的传质传热模型，分析了它们的传质传热机理，总结了传质传热方程。测试了现有最先进的BAc和EVAPCO蒸发式冷凝器的性能，分析了BAC的技术优势在于水膜覆盖率的提高及填料的使用，而EVAPCO的技术优势在于其高效换热盘管的使用。然

3、后，对扭曲管做了观察实验研究，它能有效增加盘管外表面水覆盖率，使水膜变薄和形成二次流增大传热系数，在此基础上，提出了将扭曲管应用于蒸发式冷凝器，分析了扭曲管应用于蒸发式冷凝器的优点和前景，申请了专利。对新型高效填料的研究结果表明，填料能降低水温(即湿球温度)3-8℃，研究了各种因素对填料性能的影响，得到填料经验实验拟合公式。以换热厂家提供的工程数据及使用中的蒸发式冷凝器现场测试数据为基础，对比了各类蒸发式冷凝器设计方法及设计标准，提出了一种新的蒸发式冷凝器设计方法，开发了智能化设计软件，可以提高设计、

4、研究、选型的效率。关键词；蒸发式冷凝器：传热强化：扭曲管；填料；设计兰要翌三盔兰三主罂圭兰些鎏兰ABSTRACTWiththedevelopmentofindustryandagriculture，theresourceofwaterandenergyofourcountryisingreatshortage．Waterandenergyconservationhasbecomethebasicnationalpolicy．Morethan70％waterisusedforcoolinginthein

5、dustrialproduction，andthedirectdrainageofthecoolingwaterwillleadtotheheatpollutionandawasteofmoneyandresource．Evaporativecondenseristhekeycomponentfortherecyclingutilizationofcoolingwater．Theenergycrisisandwaterconservationactivitieshavestimulatedtheres

6、earchandapplicationofevaporativecondensers．Themodesofheattransferofevaporativecondensersincludeheattransferdrivenbymasstransfer、solidheatconduction、convectionheattransferandcondensationheattransfer．Themechanismsofmasstransfer、heattransforandflowedflowar

7、everycomplex．Theresearchofmasstransfer、heattransferandflowedflowinsidetheevaporativecondensersisinmature．Thedesign，manufactureandapplicationofevaporativecondensera11utilizeexperientialparameters．Theheat·exchangingcoilsarethevitalcomponentsofevaporativec

8、ondensers，thewetbulbtemperaturemakegreatinfluenceontheperformanceofevaporativecondensers．Amodelofmassandheattransferforevaporativecondensersandtheirkeycomponentssuchascoilsandpaddingwasbuiltinthispaper．Themechanismofmassandheattr