低温废弃热水余热回收利用的实验研究-动力工程专业论文.docxVIP

PAGE PAGE III 目录 中文摘要I AbstractII 目录 III 图清单 V 表清单 VII 字母注释表 VIII 第一章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 余热利用现状 1 1.3 热水利用现状 5 1.4 国内外研究现状 8 1.5 本文研究内容和意义 10 1.6 本文研究的意义 11 第二章 换热器的理论计算与经济性分析 12 2.1 换热器基本理论 12 2.2 理论计算 15 2.2.1 换热器设计的计算 15 2.2.2 延长洗浴时间的计算 18 2.2.3 节约能量的计算 20 2.4 废水余热回收的经济性分析 22 2.5 本章小结 24 第三章 实验装置介绍及实验结果分析 25 3.1 实验装置 25 3.2 实验台的搭建 25 3.2.1 试验仪器的介绍 26 3.2.2 水箱的设置 27 3.2.3 水泵的选取 27 3.2.4 集水换热装置的设计 27 3.3 实验台的调试运行阶段 29 3.3.1 热水器的测试阶段 29 3.3.2 实验测试步骤 31 3.4 实验结果分析 31 PAGE PAGE IV 3.1.1 内径为 6mm 的换热管段的性能 31 3.3.2 内径为 8mm 的换热管段的性能 37 3.3.3 内径为 10mm 的换热管段的性能 42 3.3.4 内径为 12mm 的管段的换热性能 47 3.5 本章小结 53 第四章 全文总结 55 4.1 结论 55 4.2 展望 56 参考文献 57 发表论文和参加科研情况说明 59 致谢 60 PAGE PAGE VI 图清单 图 1-1 热泵工作原理图4 图 2-1 顺流和逆流时流体温度的变化 12 图 3- 1 实验装置示意图 25 图 3- 2 换热装置俯视图 28 图 3- 3 集水-换热装置俯视图 28 图 3- 4 不同功率下消耗的电量 30 图 3- 5 不同功率下保温 10H 消耗的电量 30 图 3- 6 换热器进出口自来水温度的变化32 图 3- 7 集水器进排水口温度的变化 33 图 3- 8 自来水与废弃热水的温差变化 33 图 3- 9 不同加热功率状态下热水的供应量 34 图 3- 10 加热功率 3KW 时热水器的出水温度 35 图 3- 11 加热功率 1.5KW 时热水器的出水温度 35 图 3- 12 不同加热功率状态下的耗电量 36 图 3- 13 集水器进排水口温度随时间的变化 37 图 3- 14 换热器进出口温度随时间的变化 38 图 3- 15 自来水与废弃热水的温差变化 38 图 3- 16 不同加热功率下热水的供应量 39 图 3- 17 功率为 3KW 的热水器的出水温度 40 图 3- 18 功率为 1.5KW 的热水器的出水温度变化示意图 40 图 3- 19 不同功率下的耗电量 41 图 3- 20 换热器进出口自来水温度变化 42 图 3- 21 集水器进排水口温度变化43 图 3- 22 自来水与废弃热水的温差变化 43 图 3- 23 不同加热功率状态下热水的供应量 44 图 3- 24 加热功率 1.5KW 时热水器的出水温度 45 图 3- 25 加热功率为 3KW 时热水器的出水温度 45 图 3- 26 不同加热功率状态下的耗电量 46 图 3- 27 换热器进出口自来水温度变化示意图47 图 3- 28 集水器进排水口温度变化示意图 48 图 3- 29 自来水与废弃热水的温差变化 48 图 3- 30 加热功率为 1.5KW 时热水器的出水温度 49 图 3- 31 加热功率为 3KW 时热水器的出水温度 50 图 3- 32 不同加热功率状态下热水的供应量 50 图 3- 33 不同加热功率状态下的耗电量 51 图 3-34 不同管径换热管段的压力损失 52 图 3-35 不同管径换热管段的供水量 52 图 3-36 不同管径换热管段的耗电量 53 V VII 表清单 表 1-1 换热器的使用场所及优缺点 3 表 1-2 热水器的类型及优缺点 7 表 3-1 主要试验仪器和设备 26 PAGE PAGE VIII 字母注释表 英文字母 Ф 热流量 (W) K 传热系数 (W m-2 K-1) A 面积 (m2) t 摄氏温度 (℃) qm 质量流量（kg s-1） c 比热容（J kg-1 K-1） m 水的质量（kg） u 流速（m s-1） r 半径（m） d 直径（m） Re 雷诺数 Pr 普朗特数 cp 比定压热容（J kg-1 K-1） Nu 努塞尔数 h 对流传热面传热系数（W m-2 K-1） l 长度（m） Rs 污垢热阻（m2 c