中文名 | 海水水平管外降膜蒸發(fā)中CO2解吸的傳遞現(xiàn)象和機(jī)理 | 依托單位 | 大連理工大學(xué) |
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項目類別 | 面上項目 | 項目負(fù)責(zé)人 | 楊洛鵬 |
采用理論分析、實驗測試和數(shù)值模擬手段對海水水平管外降膜蒸發(fā)中化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)下CO2解吸過程中的傳遞現(xiàn)象和機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)和深入的研究,對不凝氣解吸的優(yōu)化控制和開發(fā)高效的降膜蒸發(fā)器提供了可靠的科學(xué)依據(jù)和重要的指導(dǎo)。研究工作達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),主要的成果和進(jìn)展有:建立了適用于降膜蒸發(fā)的海水液膜中化學(xué)反應(yīng)機(jī)制,構(gòu)建了化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)下的CO2在液膜中化學(xué)解吸的數(shù)學(xué)模型;通過分析沿管圓周方向液膜內(nèi)的速度分布,揭示了水平管外液膜中的傳熱和波動特性;首次采用化學(xué)解吸反應(yīng)平衡所需要的時間等于海水流經(jīng)水平管外所停留的時間來確定單元體的方法計算了CO2化學(xué)解吸速率,提出了決定水平管外海水液膜中CO2化學(xué)解吸速率的關(guān)鍵因素。本項目范圍內(nèi)發(fā)表論文16篇,其中國際SCI檢索期刊5篇,EI收錄1篇,獲得國家能源局科技進(jìn)步一等獎1項,國家發(fā)明專利1項,培養(yǎng)研究生5人。 2100433B
開展對海水水平管外降膜蒸發(fā)中CO2解吸的研究,對發(fā)展化學(xué)解吸和液膜波動強(qiáng)化傳熱的理論,推動海水淡化裝備和過程應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,具有較高的科學(xué)價值和潛在的應(yīng)用前景。本申請針對水平管外降膜蒸發(fā)中CO2解吸的傳熱傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的物理本質(zhì)認(rèn)識,廣泛考慮了化學(xué)反應(yīng)對液膜中CO2傳質(zhì)的效應(yīng)以及相變傳熱和液膜波動對化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)下CO2解吸的作用,以可視化實驗為先導(dǎo),結(jié)合水平管外降膜蒸發(fā)的傳熱特性和CO2解吸機(jī)理的認(rèn)識和描述,重點發(fā)展化學(xué)反應(yīng)加速CO2在液膜中傳質(zhì)速率的理論和計算方法、液膜波動強(qiáng)化相變傳熱的機(jī)理和耦合相變傳熱、液膜波動與化學(xué)反應(yīng)的CO2解吸過程的數(shù)學(xué)模型,分析探討耦合作用下CO2解吸的能質(zhì)傳遞現(xiàn)象和過程特性,以及現(xiàn)象形成的內(nèi)在原因和科學(xué)表述,揭示波動效應(yīng)、相變傳熱、解吸和化學(xué)反應(yīng)過程間的相互作用和內(nèi)在聯(lián)系,以期望為形成基礎(chǔ)科學(xué)理論做些必要的探索和鋪墊。
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對于水平管,只是能選中,但是不會顯示有多少的水平管被選中這個提示, 對于立管,也就是有‘批量選立管’這個功能它有提示多少根立管選中的提示,其他的批量選中和選擇管均沒有此提示的。 所以軟件實現(xiàn)不了
同意二樓說法,還有一種方式就是先定義好兩種不同管徑的管道,然后用直線功能將其按照圖紙將其描摹在上面就可以了
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水平管降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)機(jī)理分析——水平管降膜蒸發(fā)器是一種新型蒸發(fā)器,其傳熱效率高、制冷劑充注量少、設(shè)備體積小、回油性能好,應(yīng)用于制冷空調(diào)系統(tǒng)具有較大的前景。然而其流動和換熱極為復(fù)雜,本文首先對管外制冷劑流態(tài)進(jìn)行分析,建立了液膜流動模型,然后對換...
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水平管降膜蒸發(fā)器的研究進(jìn)展——介紹應(yīng)用于制冷空調(diào)系統(tǒng)的水平管降膜蒸發(fā)器的基本原理與結(jié)構(gòu),給出管間流動模式及傳熱預(yù)測模型的研究現(xiàn)狀,分析布液器及管陣布置方式對其性能的影響,為設(shè)計制造降膜蒸發(fā)器提供一定的參考
實際制冷系統(tǒng)中的制冷劑含有壓縮機(jī)的潤滑油。文獻(xiàn) 研究了制冷劑中潤滑油不同含油率時水平管降膜式蒸發(fā)傳熱特性。工質(zhì)為R134a,含油率分別為0.5%、1.2%、5.1%,蒸發(fā)溫度為6℃,熱流密度范圍為30~65kW/m2,工質(zhì)噴淋密度分別為0.13kg/(s·m),0.17kg/(s·m)、0.21 kg/(s·m),測試段采用表面強(qiáng)化的銅管.實驗結(jié)果表明:含油率從0.5%增大到5.1%,管外傳熱性能逐漸提高,當(dāng)噴淋密度增加,管外換熱系數(shù)也會提高,但隨著含油率的增加,換熱系數(shù)的增加幅度不大;一定含量的潤滑油能增大R134a水平管降膜蒸發(fā)的換熱系數(shù).
水平管降膜蒸發(fā)技術(shù)作為一種高效的傳熱手段被廣泛應(yīng)用于海水淡化、化學(xué)工程、石油工業(yè)、制冷工業(yè)、食品加工等方面。在水平管降膜蒸發(fā)中,氣液容易迅速分離,傳熱溫差小,因而比豎管降膜與浸沒管蒸發(fā)具有更好的傳熱效果。而且在作為熱法海水淡化主要技術(shù)的多效蒸發(fā)(multi.effect distillation,MED)設(shè)備中,操作溫度一般低于70℃,水平管降膜蒸發(fā)展現(xiàn)出良好的綜合特性。文獻(xiàn) 以水為工質(zhì),對直徑為19 mm的鋁黃銅管外降膜蒸發(fā)傳熱過程進(jìn)行實驗研究。實驗通過測量管表面和飽蒸氣溫度,計算得到平均和局部傳熱系數(shù)。由實驗數(shù)據(jù)分析噴淋密度、蒸發(fā)溫度、熱流密度、管間距等參數(shù)對管外平均傳熱系數(shù)的影響,并與直徑25.4mm鋁黃銅管降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)進(jìn)行比較,討論局部傳熱系數(shù)隨周向角度的變化。結(jié)果表明,在實驗范圍內(nèi),管外平均傳熱系數(shù)隨溫度的升高而增大,隨噴淋密度的增大先增大,后略微下降。小管徑管的降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)大于大管徑管的傳熱系數(shù)。
1.設(shè)備整個加I熱系統(tǒng)由于蒸汽加熱均勻、料液為液膜式流動蒸發(fā),所以具有傳熱效率高加熱時間短等主要特點。如再配置熱壓泵,更具節(jié)能降耗,蒸汽耗量低、冷卻水循環(huán)量低等優(yōu)點。
2物料沿管內(nèi)壁向下加速加壓流動蒸發(fā),適應(yīng)粘度較大的料液蒸發(fā)濃縮。
3由于物料在每根管內(nèi)成膜狀蒸發(fā),料液加熱時間非常短,所以特別對食品蒸發(fā)濃縮非常有利,較大的保存了食品的營養(yǎng)成份。
4蒸發(fā)過程在真空作用下,既保證了物料的衛(wèi)生要求,同時保證了環(huán)保要求,同時大大降低了蒸發(fā)溫度,加上配置熱壓泵,部份二次蒸汽經(jīng)熱壓泵重新吸入與生蒸汽混合,既節(jié)約了生蒸汽,同時由于通過熱壓泵的蒸汽呈噴射霧狀進(jìn)入加熱殼體,蒸汽迅速擴(kuò)散,料液加熱溫和,所以適合熱敏性物料的濃縮。
5設(shè)備適用于發(fā)泡性物料蒸發(fā)濃縮,由于料液在加熱管內(nèi)成膜狀蒸發(fā),即形成汽液分離,同時在效體底部,料液大部份即被抽走,只有少部份料液與所有二次蒸汽進(jìn)入分離器強(qiáng)化分離,料液整過程沒有形成太大沖擊,避免了泡沫的形成。
6對于食品蒸發(fā)濃縮,設(shè)備可同時具備殺菌功能,物料先經(jīng)預(yù)熱,然后進(jìn)入殺菌器,達(dá)到94度以上,維持24秒左右,即進(jìn)入一效效體,物料迅速閃蒸,溫度瞬間下降。
7設(shè)備可配備CIP清洗系統(tǒng),實現(xiàn)就地清洗,整套設(shè)備操作方便,無死角。
8.設(shè)備連續(xù)進(jìn)出料。
9.設(shè)備可配置自動化系統(tǒng),實現(xiàn)進(jìn)料量自動控制,加熱溫度自動控制,出料濃度自動控制,清洗自動控制,還可配備突發(fā)停電、故障時對敏感性物
料的保護(hù)措施。其它安全、報警等自動化操作、控制。
五效降膜蒸發(fā)器型號規(guī)格:BNJM05-XX
XX-水份蒸發(fā)量L/h:10000、15000、20000、25000、30000、35000、40000、45000、50000、55000、60000、65000
【學(xué)員問題】處理設(shè)備的膜處理和活性炭降解吸附?
【解答】水處理設(shè)備的膜處理采用先進(jìn)的技術(shù),以壓力為推動力的膜分離技術(shù)有四種,分別是反滲透、納濾、超濾、以及微孔過濾。膜分離技術(shù)能提供穩(wěn)定可靠的水質(zhì),他之所以出水水質(zhì)非常穩(wěn)定,是因為膜分離水中的雜質(zhì)的主要原理是機(jī)械篩分,他只與依據(jù)膜孔徑的大小有一定的關(guān)系。
水處理設(shè)備進(jìn)行消毒經(jīng)常采用的藥劑有臭氧、鹵素和鹵素化合物。幾種消毒藥劑在穩(wěn)定性和殺菌效果相比較,如下:穩(wěn)定性:氯胺>二氧華氯>氯>臭氧;殺生效率:臭氧>二氧化氯>氯>氯胺。因為臭氧具有極強(qiáng)的氧化性,并且臭氧極易消解成氧氣,所以即使殘留在水中也不會對人體構(gòu)成危害。但具有極高的成本造價,所以在水的深度處理上用的比較多。
因為活性炭由比表面積大的孔隙構(gòu)造而成,每1g炭的表面積可達(dá)1000平方米,顆粒內(nèi)部的微小孔隙表面占得面積比較大,而吸附作用是水中溶解雜質(zhì)在炭粒表面上進(jìn)行濃縮,所以炭的比表面積是影響吸附性能的重要因素。由于活性炭的巨大表面積,因而吸附性能很好。同時活性炭可降低總有機(jī)碳TOC,總有機(jī)鹵化物TOX,和總?cè)u甲烷TTHM等指標(biāo)。
在水中投加少量氧化劑,主要是為了將溶解和膠體狀有機(jī)物轉(zhuǎn)化為較易生物降解的有機(jī)物,將某些分子量較高的腐植質(zhì)氧化為分子量較低、易生物降解的物質(zhì)并成為炭床中微生物的養(yǎng)料來源。在活性炭床內(nèi),有機(jī)物吸附在炭粒的表面和小孔隙中,微生物生長在炭粒表面的大孔中,通過細(xì)胞酶的作用將某些有機(jī)物降解,所以有機(jī)物的去除在于吸附和生物降解的雙重作用。從而達(dá)到水處理設(shè)備活性炭吸附降解的效果。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。