基于工业烟气余热利用的移动相变蓄热装置研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhouyi_love
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业企业每年都会排放大量的高温烟气,这不仅造成了环境的破坏,还造成了巨大的能源浪费。此外,部分集中供热系统供能范围以外的建筑大多采用自建锅炉房解决自身供热需求,一次能源利用效率普遍较低,与当今生态低碳的节能实践不相适应。移动蓄热供热技术正是为了解决工业烟气余热异地利用而出现的。移动相变蓄热装置是该技术的核心部件,本文基于工业烟气余热利用的移动相变蓄热装置开展技术与应用研究。首先,论文讨论了相变蓄热材料的选取原则,针对200℃左右工业烟气余热和移动蓄热供热技术的要求,以相变温度、相变潜热值、比热容、稳定性和经济性作为主要选择因素,优选出赤藻糖醇(添加10%膨胀石墨)作为移动相变蓄热装置中的蓄热介质,为移动相变蓄热装置蓄热量的提高奠定了基础。其次,论文分析了固液相变材料的传热特点,总结了固液相变传热问题的数学模型和求解方法,探讨了适合移动相变蓄热装置的类型及其各部分结构形式,为移动相变蓄热装置的研发与应用提供理论基础。接着,论文针对200℃左右的工业烟气特性,以间接式余热利用系统为应用对象,对移动相变蓄热装置各部分要素开展具体设计,并通过FLUENT数值模拟软件对不同工况下移动相变蓄热装置的蓄放热过程进行模拟,研究了移动相变蓄热装置充放热特性。模拟结果表明:自然对流作用对蓄热介质与载热工质之间的传热影响小,且距离换热管越远的蓄热介质从初态到发生相变经历的时间越长;在移动相变蓄热装置的长度方向上,各个时刻蓄热介质的温度分布和固液相分布均匀;放热过程与蓄热过程相比,各个时刻蓄热介质的温度分布和固液相分布更加规律和均匀。针对论文所设计的移动相变蓄热装置,其单体蓄热量为1033.80MJ,蓄热效率为93.34%,蓄热过程总耗时8.5小时,蓄热功率为31.43k W;放热过程载热工质得热量为894.09MJ,放热效率为95.48%,放热过程总耗时5小时,放热功率为47.01k W;移动相变蓄热装置潜热蓄放热功率明显高于显热蓄放热功率,其综合蓄放热效率为80.73%。最后,论文对移动蓄热供热方式进行了应用效益分析,从不同角度分析了移动相变蓄热装置工程应用的最大运输距离。分别从节能效益、经济效益和环境效益的角度出发,计算得到该方式的最大运输距离分别为9.8km、18.3km和158km。
其他文献
毛细管电泳(CE)是一种以电渗流为驱动力的分离分析技术,相比于其它分离技术,CE具有高速度、高分析效率、低样品量等优点,在手性分离领域应用广泛。利用CE进行手性分离往往需要借助手性选择剂和添加剂的作用。环糊精(CD)就是一类高效的手性选择剂。氢键受体(HBA)和氢键供体(HBD)按照一定的摩尔比混合可以形成一种新型的溶剂,即深共晶溶剂(DESs),该溶剂的熔点显著低于HBA和HBD的熔点。其中氯化
全双工技术由于有极大地潜力提高通信系统的频谱效率,已被学术界和产业界广泛地研究。既有的大部分研究是基于在Shannon信道容量下任意可靠通信(错误率趋于零)的理想假设,即假定编码在无限码长上执行。5G时代新兴的通信场景及其相关应用,例如车用无线通信技术通信、工厂自动化、远程医疗等由于其业务对信息时延和可靠性的严格要求,需要用短数据包来进行信息传输,即需在有限码长上进行编码。在有限码长情况下,信息传
物流供应商作为汽车物流服务供应链的主要成员,是物流作业的实际实施者,其能力水平直接影响汽车生产制造过程和整条服务链的竞争力,所以选择合适、优质的物流企业达成长期稳定合作关系至关重要。然而在工程实际中,汽车物流集成商在评价选择物流供应商时以成本为主要导向,片面追求自身利益最大化,由于缺乏科学、客观、全面的评价指标体系与评价方法,容易导致物流供应商选择不当;同时,针对订单分配不合理,影响物流服务质量和
甲醛是存在于室内环境中与人们密切接触的典型污染物之一,对人体具有广泛存在的危害。半导体光催化材料二氧化钛(Ti O2)广泛应用于降解甲醛气体,但由于其本身的禁带宽度较大,只有在紫外光的激发下才能发挥作用,从而存在一些应用条件的限制。目前,学者们开始集中研究具备可见光响应的各类光催化材料降解污染物,甲醛气体的光催化技术处理也不例外。钒酸铋作为继Ti O2之后的又一类半导体材料,具有无毒、可见光响应、
城市群是城镇化进程的高阶产物,是驱动国家和地区发展的重要引擎,也是未来城镇化和工业化的重点地区。然而,密集的城市建设和产业发展活动使中国城市群成为了土地资源问题集中凸显的敏感地区,城市扩张过快、耕地无序占用、生态日益恶化等日益严峻的土地资源问题正制约着中国城市群的可持续发展。因此,提升中国城市群的土地资源承载力是推动城市群实现可持续发展的重要支撑。为了准确认识和评价中国城市群土地资源承载力,探索城
现阶段,我国全面推进老旧小区改造工作,改造工作初见成效,但在推进过程中也面临利益冲突、资金短缺、矛盾纠纷诸多难题,且居民参与积极性普遍不高,这在一定程度上影响了改造工作的进度。居民作为改造工作的直接利益主体,解决现阶段改造的难题离不开居民参与。因此,如何激励居民积极参与改造,是一个亟需研究的问题。本研究不仅从居民个体的参与行为出发,探究居民参与行为的影响因素,还进一步探讨了在政府采取激励机制下,政
垃圾渗滤液作为一种重污染废水,无论是对人类健康还是生态环境都造成了严重威胁。在垃圾渗滤液处理领域,最常用的膜处理工艺会产生危害性更大的膜浓缩液,而传统的非膜处理工艺又存在安全隐患大和处理成本高的问题。因此,亟需找到一种不产生膜浓缩液同时能高效、低耗处理垃圾渗滤液的方法。本文开展三维电Fenton处理垃圾渗滤液MBR出水的研究。通过单因素影响试验研究了初始p H值、粒子电极粒径、粒子电极投加量、极板
锆具有低的热中子吸收截面、高强度硬度、优异的耐腐蚀性和延展性,在原子能工业、航空航天和生物医疗等领域应用广泛,是一种重要的战略材料,也被称作“原子时代的第一号金属”。为了进一步增加锆合金使用的稳定性和减少加工制造的困难,对锆合金材料进行连接必不可少,因此,通过焊接技术对锆合金连接成形后组织和性能的研究至关重要,而扩散焊作为一种常用的材料连接方法,可用于锆及锆合金的焊接。本文以Zr705锆合金为母材
在高速公路交通系统中,准确及时的收费站下道流量短时预测可以为高速公路交警部门合理指挥车流量分流提供决策依据,从而有效缓解各个收费站的拥堵情况。同时收费站运营部门可以根据各个收费站下道流量预测情况,合理安排收费站开启收费通道的数量以及工作人员数量,从而节省运营成本。对于出行者来说,提前知道路网收费站的下道流量情况有利于合理安排出行线路,提高出行效率。因此,建立准确合适的收费站下道流量短时预测方法,有
随着同城快递市场的快速扩张,快递企业越来越重视自己的同城快递业务板块。为更好满足同城用户需求及市场发展,快递企业纷纷加快组建同城快递网络。通过组建专门的同城快递配送网络,既可以降低当前网络的分拣和配送压力,同时可以提高快递企业同城快递业务的服务质量,帮助企业提升同城快递市场竞争力。本文基于重庆市某快递企业的实际情况,充分利用企业当前布局完善的网络节点,不需要新修增设网络节点,改建部分现有网络节点为