三套管换热器热膨胀拉脱应力的确定

通过建立三套管换热器内外管及管板的数学模型,推导计算出由于热膨胀差产生的拉脱应力公式,从而避免了诸如边缘力矩系数等众多难以确定的参数,找到一种实际可操作的,基本反映氧化铝生产溶出车间现场实际的三套管换热器热膨胀拉脱应力的计算公式。并根据某氧化铝厂三套管换热器的物料及运行参数,应用该公式进行了热膨胀拉脱应力的计算,且进行了管板与换热管焊缝的剪切强度计算。

三套管蓄能换热器的蓄热特性研究

通过焓法建立了三套管蓄能换热器的数学模型,对三套管蓄能换热器蓄热动态特性进行了数值模拟,并对比分析了不同相变层厚度,流体流量以及流体入口温度对其蓄热特性的影响,为蓄能装置及集成系统的开发与优化设计奠定了理论基础.

太阳能辅助三套管蓄能器的供热实验

为改善空气源热泵及三套管蓄能换热器的低温适应性,对太阳能辅助三套管蓄能器供热模式进行实验研究。结果表明,升高太阳能热水温度或增大热水流量皆可提升系统的供热能效,在相同供热水流量和供热水温度条件下,相比空气源热泵或三套管蓄能器供热,新模式的制热功率可分别提高57%和13%,功耗可分别降低42%和41%。太阳能辅助三套管蓄能器供热模式可有效改善空气源热泵及三套管蓄能换热器的低温适应性,且运行过程稳定,能效较高。

三套管蓄能型太阳能和空气源热泵集成系统可行性实验

分析了三套管蓄能型太阳能和空气源热泵集成系统的特点,并建立了实验台来验证这一新型系统的可行性。实验台主要对系统的关键部件,三套管蓄能换热器的蓄、释能特性进行了研究。实验数据表明系统在直膨蓄冷模式时COP可达2.0～2.8,在蓄能供热模式时COP可达3.00～3.75,同时蓄释的供热模式时系统COP可达3.31～3.45,实验结果证明三套管蓄能型太阳能和空气源热泵集成系统是可行的,可以在多种模式下高效、安全运行。

改善三套管蓄能型热泵系统供热性能的实验

为改善室外低温条件下空气源热泵的供热性能,提出了三套管蓄能器供热模式.实验比较了三套管蓄能器单独供热、联合空气源热泵供热以及太阳能辅助三套管蓄能器供热的运行稳定性及制热COP等供热特性.实验结果表明,太阳能辅助三套管蓄能器供热模式可有效改善三套管蓄能器的供热性能,在太阳能热水温度为28℃,热水流量为300L/h的工况,机组蒸发温度为-2.8℃,制热COP为2.8,有效缓解了空气源热泵在低温环境中的供热不足.

三套管相变蓄能换热器供热工况稳态模拟分析

三套管相变蓄能换热器在供热工况下运行时,外层水与中间层相变材料间的换热以及中间层相变材料与内层制冷剂间换热同时进行。建立了三套管相变蓄能换热器的数学模型,针对液态相变材料层引入了有效热导率,模拟稳态下传热温度场。三套管相变蓄能换热器的液态相变材料层增大了传热热阻,产生较大的径向温度梯度,但30min后相变材料层温度场即可达到稳态,制冷剂侧换热效果并未由于相变材料热导率低而有显著变化。

三套管相变蓄能换热器蓄释能性能实验研究

介绍了三套管相变蓄能换热器结构,建立了实验台,对其蓄释能性能进行了研究。对实验结果进行回归拟合,拟合结果与实验值的相对误差在可接受范围。三套管相变蓄能换热器可实现有效的换热,蓄释能性能优良。

三套管蓄能型太阳能与空气源热泵集成系统运行特性的实验研究

本文针对三套管蓄能型太阳能与空气源热泵集成系统建立了实验台,通过实验验证了这一新型系统在蓄冷模式下的运行特性。在蓄冷模式下,压缩机的蒸发压力和冷凝压力变化平缓,压缩比在3～3.6之间;系统换热效果良好,运行稳定。另外,实验还验证了三套管蓄能换热器作为蓄能装置的蓄能能力。在实验测得了冷凝热量和压缩机耗功的基础上,通过计算得到了蓄冷量,这一参数值与随后进行的取冷实验的取冷量之间可以满足能量守恒定律。在整个实验过程中,压缩机的COP在2.02～2.79之间,证明了三套管蓄能型太阳能与空气源热泵集成系统在蓄冷模式下可以安全、可靠地运行。