有油螺杆空压机余热回收的换热器选型及应用技术的研究.pdf

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4、环境与化学工程学院专业领域：建筑与土木工程申请学位：工学硕士答辩委员会主任委员：李重祥答辩日期：2016年3月19日有油螺杆空压机余热回收的换热器选型及应用技术的研究摘要：纺织厂空压站生产压缩空气时约15%的电能被用来压缩空气，剩余的近85%的电能以辐射、对流、导热的方式散失在空气中，这就造成了极大的能源浪费。空压机余热回收技术是利用板式换热器作为换热设备，将这些被浪费的热以高效率重新回收利用。本文是在前人的基础上对有油螺杆空压机进行改造，提出了采用ε-NTU法对余热回收系统中的板式换热器进行选型计算

5、，从而以此为理论基础首先改造了陕西某纺织厂空压站内的一台有油螺杆空压机。在余热回收系统板式换热器选型完成后，对板式换热器的换热准则数进行理论推导，认为在雷诺数相等的条件下，换热器的准则方程式中参数C、m呈线性关系，为确定该换热器的特定准则方程式而进行实验测试，用测试所得的数据进行二次拟合，得出了对该型号换热器都适用的换热计算准则。在上述的准则数条件下，对实际改造的单台有油螺杆空压机余热回收系统进行换热系数计算，对比实际换热系数、以及选型时计算所得的换热系数之间的关系，确认上述准则式的正确性、实用性。继

6、而采用逆流温度效率校核板式换热器的选型。最后在整个系统改造完成并运行一年多后发现夏季回收大量热水因无其它用途而被浪费，从而提出了在该系统中添加一台利用余热制冷的小型溴化锂吸收式制冷机，将其生产的冷冻水用于夏季供冷。并以2015年5-8月回收的余热热水温度作为参照对制冷量做了一系列理论计算，得出每日制冷量、每月制冷量。最后选取最热月的制冷量来计算所需壁挂式空调的台数，最后将该系统与壁挂式空调进行经济性分析。具体的结果如下：（1）对一台寿力空压机型号为LS-25S-350H的余热量进行板式换热器选型，选择

7、西安利辉公司生产的BR01-1.0-4换热器61片。（2）通过等雷诺数法对板式换热器BR01-1.0-4进行实验测试，数据处理后进行最小二乘法拟合出该换热器换热准则方程式为：0.8870.4Nu=0.01767RePr（加热流体）0.8870.3Nu=0.01767RePr（冷却流体）（3）在实验得出的换热准则方程式基础上，对一台寿力LS-25S-350H的改造系统进行实测，计算得出改余热系统中板式换热器的传热系数为181.33，与设计所得的传热系数133.33对比考虑到进出口温度误差，得出其在一般工

8、程能接受的范围内，在此传热系数计算下换热板片数为60片，与选型相近。故证明该准则数的正确性，即适合特定板式换热器BR01-1.0-4选型的普适公式。（4）利用余热热水为驱动热源时，理论计算的溴化锂吸收式制冷机在最热I月制冷量为84.21kW，相当于24台1.5P的壁挂式空调总制冷量。而整个夏季壁挂式制冷消耗电费可累积为(11.27～12.68)万元，溴化锂则只需2.876万元，大大节约了能源。关键词：余热回收；板式换热器；准则数；溴化锂吸收制冷；经济性分