木材工业余热利用中的水蒸气凝结换热实验研究开题报告

全文总字数：1632字

1. 研究目的与意义

从工业用热量角度来看，我国木材加工企业在我国工业企业中约属于中等用户，搞好木材工业的余热利用工作,是节约能源的一项重要课题。想要针对木材工业过程中的余热回收设计创造出高效的余热回收装置，势必涉及到水蒸气凝结换热过程。必须透彻了解水蒸气凝结换热特点、影响因素等相关方面，设计出高效的换热装置和凝水回收装置，才能有效地利用热能。在纤维板生产工艺中需要大量的热能(蒸汽),其中耗汽量最大的热压机,每小时用汽量高达8-3.2吨/时，产生大量的高温凝结水(余热),应该对木材工业尾气和凝结水有效地加以利用。此外，由于可利用余热量的基数比较大，换热器效率的微小提升都会大大节省经济开支，1%的换热效率的提高都会额外回收大量的余热，产生不可估量的经济效益。

2. 国内外研究现状分析

贾力等人采用理论分析与实验研究方法研究了混合气体(湿烟气)在竖直管内对流凝结换热。结果表明，对于混合气体的凝结换热，其换热强度与混合气体的单相对洗换热处于同一数量级，两种换热方式均不能忽略。吴冬梅研究了水平管外凝结换热机理，对混合气体的对流传热与传质过程进行理论分析，分析水平单管外凝结换热情况并建立数学模型，利用相关软件进行求解。隋海明对水蒸汽在竖直换热管内凝结换热进行了实验研究。用管内插双螺旋弹簧的方法在较高蒸汽参数条件下，对管内凝结换热进行了实验探讨。黄渭堂在水平及垂直管外水蒸气凝结的条件下,对4种实验管的传热性能进行了比较实验研究。汪楠等人在立式蒸发式冷凝器水蒸汽排汽冷凝实验基础上，分析了进口空气流速、喷淋水密度、插入螺旋线和波纹管对传热热阻的影响。徐超等人实验研究低Re下水蒸气横掠水平管束外凝结换热，拟合出了适合于所设计实验的凝结换热准则式。孙启鹏在混合气体管外凝结换热实验中，得到了雷诺数在1300～15500范围内阻力特性关联式以及蒸汽流量与系统换热量之间的关系曲线。在有关于液量方面，庄正宁等人以冷凝式燃气锅炉的冷凝受热面为原型，在较宽广的加湿热空气温度(100-200℃)和水蒸气体积分数(4％-16％)范围内研究了冷凝液量的生成规律。

3. 研究的基本内容与计划

通过采用实验研究的方法，分析木材工业尾气余热回收过程中的水蒸气的凝结特点、露点的影响因素，研究冷凝换热时的换热规律。完成工业企业尾气余热回收过程中的水蒸气的凝结换热实验，通过控制变量的方法，分析温度、湿度等对尾气凝结换热的影响，获得水蒸气露点的变化规律、凝结换热时换热量的变化等。

工作进度：

第1～3周：熟悉设计题目，初步确定系统形式，资料准备。写开题报告；

4. 研究创新点

实验研究、木材工业、凝结换热