【正文】 熱計算 ...................................................................................... 20 冷卻水側(cè)的阻力計算 ............................................................................... 22 連接管管徑計算 ...................................................................................... 23 本章小結(jié) ........................................................................................................... 23 第 4 章 蒸發(fā)器的設計與計算 ................................................................................ 24 蒸發(fā)器概述 ..................................................................................................... 24 干式蒸發(fā)器 ............................................................................................... 24 滿液式蒸發(fā)器 .......................................................................................... 25 蒸發(fā)器的選型和設計計算 ............................................................................. 26 蒸發(fā)器技術參數(shù) ....................................................................................... 26 熱源水蒸氣流量 ................................................................................. 26 vsq 蒸發(fā)器結(jié)構的初步規(guī)劃 ........................................................................... 27 計算管外水側(cè)的表面換熱系數(shù) ............................................................... 30 計算管內(nèi)沸騰表面換熱系數(shù) .................................................................. 31 計算阻力及傳熱溫差 .............................................................................. 32 傳熱系數(shù)及按內(nèi)表面計算的熱流密度 ................................................... 33 所需之傳熱面積 ............................................................................. 34 1calA 本章小結(jié) ....................................................................................................... 34 第 5 章 主要輔助設備 .......................................................................................... 36 油過濾器的選型 ............................................................................................. 36 膨脹閥的選型 ................................................................................................. 36 真空泵選型 ...................................................................................................... 37 軸流風機選型 .................................................................................................. 38 本章小結(jié) .......................................................................................................... 38 第 6 章 臨界絕緣直徑測量實驗臺設計 .................................................................. 39 一維圓通壁傳熱過程推理 ............................................................................... 39 臨界絕緣直徑 .................................................................................................. 40 設計臨界絕緣直徑測量實驗的意義 .............................................................. 41 適于實驗教學保溫材料的確定 ...................................................................... 41 硅磚 .......................................................................................................... 41 輕質(zhì)耐火粘土磚 ...................................................................................... 42 PVC 材料 ................................................................................................... 43 礦渣棉 ...................................................................................................... 43 鎳鋼 .......................................................................................................... 44 灰鑄鐵 ...................................................................................................... 45 小結(jié) .......................................................................................................... 45 實驗過程設計及實驗臺搭建 .......................................................................... 45 實驗步驟 .................................................................................................. 45 實驗臺搭建 .............................................................................................. 46 結(jié) 論 ........................................................................................................................ 47 主要參考文獻 ............................................................................................................ 48 附 錄 .......................................................................................................................... 51 附錄 1 英文文獻翻譯 ............................................................................................ 51 附錄 2 英文文獻 .................................................................................................... 61 第 1 章 緒論 課題背景產(chǎn)生大量的余熱產(chǎn)業(yè)，如果廢熱直接排入環(huán)境，它不僅浪費能源，而且也破壞環(huán)境。因此，能量回收近幾十年來吸引了大量的關注?！　岜镁褪且环N能夠?qū)⒌蜏責崮苻D(zhuǎn)換為高溫可直接利用的熱能的裝置，也是近年來在全世界范圍內(nèi)倍受關注的新能源技術，人們所熟知的“泵” 是一種能夠提高勢能的裝置，如水泵，可以將低處的水抽到高處具有更高的勢能。而“熱泵”是一種能從自然界的水中，空氣中，土壤中或者從工業(yè)排放的廢水、廢氣中獲取低品位熱能，再由電力做功，轉(zhuǎn)換成可供人們直接利用的高品味熱能的裝置?！　?水從高處流向低處，熱由高溫物全傳遞到低溫物體，這是自然規(guī)律。然而，在現(xiàn)實生活中，為了農(nóng)業(yè)灌溉、生活用水等的需要，人們利用水泵將水從低處送到高處。同樣，在能源日益緊張的今天，為了回收通常排到大氣中的低溫熱氣、排到河川中的低溫熱水等中的熱量，熱泵被用來將低溫物體中的熱能傳送高溫物體中，然后高溫物體來加熱水或采暖，使熱量得到充分利用。我國能源緊缺，一次能源及各種余熱資源利用水平較低，我國工業(yè)能源消費量占總消費量的 70％以上，而余熱資源回收率僅 30%~40%，而發(fā)達國家則達到了 60%~70%。工業(yè)廢水中含有大量余熱，以各種形式被排放到大氣中，不但浪費了大量能源，還造成了區(qū)域熱污染，若是能夠?qū)⑦@些能源回收，用于城市供暖和生產(chǎn)、生活熱水，不單能節(jié)省燃料的使用，還是變污染為能源。2022 年我國生鐵產(chǎn)量達到了 億噸，高爐煉鐵使用大量的沖渣水，這些沖渣水的熱量被排放到大氣中白白浪費了；平均渣鐵比按 計算，全年產(chǎn)生高爐渣約為 億噸。每噸高爐渣需要 10 噸左右的循環(huán)沖渣水；則每年用于沖渣的循環(huán)水量約 29 億噸；按照提取 20 ℃溫差計算，每年可供熱的建筑面積為 億平方米；每年可節(jié)省標煤超過 800 萬噸。同時還有淬渣蒸汽、連鑄蒸汽等大量廢蒸汽，都有待開發(fā)利用。巨大的鋼鐵產(chǎn)量意味著大量的沖渣水，若是能夠?qū)⑵錈崮芗右岳脤矶啻蟮慕?jīng)濟和社會效益。而提高能源利用率，降低能源消耗，減少二氧化碳排放，是鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。 煉鋼廠的高爐沖渣水蘊含著大量熱能，但是由于其容易在換熱器中的結(jié)垢問題及其溫度偏低屬于低溫熱源等原因很難直接利用，熱泵是一種高效節(jié)能設備，它可將不能直接利用的低品味熱能提升為可直接利用的高品位熱能。如果通過熱泵技術回收這部分能量用于加熱自備電廠鍋爐、 、轉(zhuǎn)爐或用于居民供熱及冷卻系統(tǒng)補水，不僅節(jié)能更能提高能源利用率。高爐沖渣水中蘊含著巨大的高溫熱能，但由于其中也含有大量達到飽和程度的鈣鎂離子等雜質(zhì)，利用現(xiàn)有常規(guī)的方式讓沖渣水直接進入供熱管網(wǎng)或利用板式換熱器、殼管式換熱器等換熱裝置進行熱能提取時，均會造成鈣鎂離子迅速、大量結(jié)晶，附著在換熱表面，造成系統(tǒng)無法運行，清洗維護也異常復雜。 國內(nèi)外在該方向上的研究現(xiàn)狀及分析目前國內(nèi)外對于中高溫工業(yè)廢水熱