火電廠冷卻塔中纖維復(fù)合材料集水裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能研究.pdf

1、火電廠工業(yè)耗水量大，其中冷卻塔耗水量占了很大比例。冷卻塔內(nèi)安裝集水器的目的是為了降低水損失。目前絕大部分的集水器為PVC材料生產(chǎn)制作的波紋形集水器，該集水器在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中維護(hù)成本高、收水效率較低、材料易損壞脫落，造成水資源的大量浪費(fèi)。本課題針對(duì)冷卻塔內(nèi)氣液兩相流復(fù)雜環(huán)境，進(jìn)行了纖維復(fù)合材料集水裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能研究。
　　本文分析研究了渦流環(huán)境內(nèi)微小液滴的碰撞聚并機(jī)理，細(xì)觀尺度描述了循環(huán)冷卻水氣液耦合的節(jié)水回用原理;編制了汽液

2、兩相渦流環(huán)境聚并核專用函數(shù)并嵌入FLUENT軟件;同時(shí)，基于集水器的力學(xué)性能要求，進(jìn)行了纖維復(fù)合材料集水器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);通過數(shù)值模擬與物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，建立了冷卻塔及旋流集水器物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，確定了通過宏觀物理實(shí)驗(yàn)優(yōu)化數(shù)值計(jì)算中聚并核函數(shù)邊界參數(shù)的研究思路。
　　針對(duì)火電廠冷卻塔內(nèi)飽和水汽的濕熱環(huán)境，為了滿足集水裝置各項(xiàng)性能指標(biāo)，進(jìn)行了纖維復(fù)合材料及其裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。確定了30％體積含量的短切長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的選取。通

3、過測(cè)試，其拉伸、彎曲及抗?jié)駸崂匣刃阅芫鶅?yōu)于傳統(tǒng)PVC材料。
　　依據(jù)費(fèi)勞德相似理論搭建了50∶1自然通風(fēng)逆流濕式冷卻塔實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行塔內(nèi)流速、壓力、溫濕度、收水率、水質(zhì)等宏觀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)分析，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性與可靠性;通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試了不同工況條件下集水裝置的收水率及回收水質(zhì)變化。測(cè)試結(jié)果表明，新型旋流集水裝置相比傳統(tǒng)波紋板集水器的收水率提高了14％以上，回收水中懸浮物含量降低了50％以上，驗(yàn)證了新型集水裝置對(duì)“臨