凝汽器火用传递特性的研究

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1、华北电力大学（保定）硕士学位论文凝汽器火用传递特性研究姓名：张汀申请学位级别：硕士专业：动力工程及工程热物理；动力机械及工程指导教师：张明智2011-03摘要摘要本文从能质方面入手以分析凝汽器性能为基础，从火用传递过程讨论凝汽器换热过程火用流密度、火用阻、动态火用损等参数，得出影响凝汽器火用传递的因素及其规律，从而为提高凝汽器的性能，改进凝汽器的用能过程，优化凝汽器的结构做出了指导意见，以期达到节约能源的目的。本文主要以热力学第一、第二定律、及非平衡热力学理论为基础，深入学习研究火用传递理论，凝汽器结构。具体研究凝汽器换热过程的三个环节：冷却管外表面上

2、的蒸汽凝结放热；通过管壁金属本身及管内外表面上污垢层的导热；管内壁对冷却水的对流放热。得出了凝汽器在汽侧、水侧、及管壁内侧、外侧的温度分布。并以此为基础，运用火用传递理论得到各环节的火用传递系数。同时再将凝汽器的设计参数、流体物性参数及过程参数集中在一起，更加细致的观察换热过程的火用传递系数分布。通过分析结果，最后得出如下一些优化设计与运行的方案。(1)通过减少凝汽器表面的污垢、改变流体的流动情况、改变换热面的表面状况等方法，提高对流换热过程中的对流换热系数，在很大程度上会提高火用传递系数，从而提高凝汽的效率，降低火用损失。(2)在设计时，管壁选用热导

3、率高的金属材料，可以提高导热过程的火用传递系数；管壁直径减小时，可以提高对流换热过程的火用传递系数，从而降低火用损失。(3)降低传热温差，可以提高换热过程的火用传递系数，降低换热过程中的火用损失，提高工质流量，冷、热流体与管壁之间的对流换热火用传递系数会随之增大，成正比关系。关键词：能质分析；凝汽器；火用传递；温度分布；火用传递系数I摘要AbstractThepaperstartingwiththeenergyqualityaspect,basingontheanalysisofcondenser,discussingdensityofexergyfl

4、ow,resistanceexergyanddynamicexergyparametersintheprocessofcondensertransferwhichbasedontheprocessofexergytransfer,concludesthefactorsandlawsthatcanaffectthepassofthecondenser,therebycanmakeguidancesuggestionstoimproveperformanceofthecondenser,makebetterenergy-usedprocessofconde

5、nser,modifystructureofcondenserandfurthertosaveenergyasatarget.Thepapertakesthefirst,thesecondlawofthermodynamicsandthenon-equilibriumthermodynamictheoryasthefoundation,takestheexergytransfertheoryandthestructureofcondenserasfurtherstudy.Byspecificallystudyingthreeproceduresduri

6、ngtheprocessofcondenserheattransfer:includingsteamcondensationheattransferontheoutersurfaceofthecoolingconduit,heattransferthatrunsthroughconduitmetalitselfandtheinteriorandexteriorsurfaceoftheconduit,convectiveheattransferonthecoolingwaterthatrunsthroughconduitinwall,canobtaint

7、emperaturedistributionofcondenserinitssteamsideandwaterside,conduitinitsinteriorandexterior.Basedontheaboveresults,exergytransfercoefficientineachlinkcanbemadebyusingexergytransfertheory.Meanwhile,bycollectiondesignparametersofcondenser,fluidpropertyparametersandprocessingparame

8、terstogethercanspecificallyobservethedistributi