空冷島扁管散熱器運行熱負荷管內(nèi)凝結換熱特性實驗研究.pdf

1、中國經(jīng)濟正處于高速發(fā)展的階段，我國的用電總量隨著經(jīng)濟的增長也保持著持續(xù)增長的趨勢，經(jīng)濟的發(fā)展必然伴隨著能源的大量消耗，因此我國提出了可持續(xù)化發(fā)展的現(xiàn)代化能源產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)火電站的發(fā)電需要大量的水作為冷卻介質對汽輪機乏汽進行冷卻，我國西北部地區(qū)缺水少雨，電站直接空冷技術廣泛應用于富煤缺水地區(qū)。直接空冷系統(tǒng)通過風冷對乏汽進行冷卻并將冷凝水二次回收作為鍋爐供給水，可以大量減少發(fā)電時的用水量，但是節(jié)水并不是無償?shù)模谥苯涌绽浼夹g中是以消耗高品位能源

2、來實現(xiàn)的，從而空冷島用散熱器的換熱性能對節(jié)能起決定性作用。
　　本文通過建立采用空冷方式的實驗臺對翅片結構為雙百葉的扁管散熱器進行實驗研究。電站空冷島為傾斜布置，設置散熱器不同的傾斜角度研究管內(nèi)蒸汽的凝結換熱能力，其散熱器的傾斜角度分別為15°、30°、45°、60°、75°、90°六個角度，對散熱器在以上幾個角度下設定蒸汽進口壓力，通過調整風速控制入口蒸汽流量對電站空冷島管內(nèi)凝結換熱進行實驗研究。利用之前流動介質為水的實驗得出的

3、空氣側的換熱系數(shù)ha和翅片總效率η的擬合公式獲得入口蒸汽的換熱系數(shù)hs，實驗過程中保證吸熱和放熱的相對誤差小于5％。通過對冷凝水雷諾數(shù)Re1與管內(nèi)凝結換熱系數(shù)hs的分析獲得空冷島管內(nèi)凝結傳熱規(guī)律的擬合公式，通過調整不同傾斜角度分析管內(nèi)壓降△P的變化規(guī)律。
　　實驗發(fā)現(xiàn)，在保證入口為飽和蒸汽和出口為飽和水的情況下，在相同風側Rea數(shù)下，由于重力沿蒸汽流動方向分力不同影響著凝結液膜的厚度，隨著傾斜角度的增加，換熱量逐漸增大，90°時換

4、熱量最大;不同傾斜角度下管內(nèi)凝結換熱系數(shù)都隨著冷凝水Re1數(shù)的增大而增大，相同冷凝水雷諾數(shù)下，傾斜角度對管內(nèi)換熱系數(shù)hs的影響不明顯;在冷凝水雷諾數(shù)Re1范圍為90～180時，Shah關聯(lián)式同樣適用于扁管散熱器管內(nèi)凝結換熱實驗，但Re1小于90時不適合;通過本實驗數(shù)據(jù)，擬合出適合本實驗的管內(nèi)凝結換熱公式，其誤差小于15％;管內(nèi)壓降隨著傾斜角度的增大而增大，90°時壓降最大;通過建立電站空冷島管內(nèi)強迫凝結的實驗模型以及對管內(nèi)凝結換熱的數(shù)據(jù)