礦井回風(fēng)用熱管換熱器的應(yīng)用研究.pdf_第1頁(yè)
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1、中國(guó)寒冷地區(qū)的礦井,新鮮空氣進(jìn)入井下前必須消耗大量能源對(duì)其進(jìn)行加熱,才能保證工作人員和機(jī)械設(shè)備的正常工作。而礦井回風(fēng)中蘊(yùn)含著大量低品位熱能,利用熱管換熱器可以提取回風(fēng)中的這部分熱能,同時(shí)還可以用這部分熱能直接預(yù)熱新風(fēng)。眾多研究學(xué)者相當(dāng)重視熱管換熱器的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、較小消耗動(dòng)力、高傳熱效率這些特點(diǎn),把它作為一種高效的傳熱元件廣泛應(yīng)用在余熱回收工程中。
  本文基于流體力學(xué)、傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)等學(xué)科理論知識(shí),結(jié)合熱管技術(shù)理論知識(shí),參考并借

2、鑒大量熱管余熱回收技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例后,設(shè)計(jì)了煤礦回風(fēng)余熱預(yù)熱新風(fēng)用低溫?zé)峁軗Q熱器,提供進(jìn)風(fēng)井的井口防凍手段,可完全替代傳統(tǒng)燃煤鍋爐或熱風(fēng)爐。最終確定選用正三角形叉排排列的熱管換熱器,共需熱管2700根,迎風(fēng)面每排276根,風(fēng)流方向共10排。
  為了更好地研究熱管換熱器的換熱效果,采用三維實(shí)體造型CATIA軟件構(gòu)建熱管的三維實(shí)體簡(jiǎn)化模型,運(yùn)用ANSYS ICEM CFD軟件創(chuàng)建熱管換熱器物理模型,同時(shí)劃分成四面體網(wǎng)格。根據(jù)流體的控制

3、方程,利用FLUENT軟件采用非耦合隱式算法,選用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε雙方程湍流模型對(duì)換熱器空氣流場(chǎng)的換熱效果進(jìn)行模擬。對(duì)模擬結(jié)果分析得知,該低溫?zé)峁軗Q熱器模型的結(jié)果設(shè)計(jì)較為合理,內(nèi)部壓力損失較低,根據(jù)第三章應(yīng)用于陽(yáng)煤一礦吳家掌風(fēng)井的參數(shù)條件完全可以保證換熱量,完成新風(fēng)預(yù)熱效果,滿足風(fēng)井送風(fēng)要求。
  本文設(shè)計(jì)的換熱裝置于2017年10月在山西陽(yáng)泉一煤吳家掌風(fēng)井投入運(yùn)行。根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況設(shè)計(jì)試驗(yàn)測(cè)試方案,對(duì)熱管換熱器系統(tǒng)運(yùn)行效果進(jìn)行測(cè)試

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