1.1课题背景 热管换热器作为一种新型的换热设备, 在烟气余热回收 、能量的综合利用等方面具有独特的性能。

分离式换热器的主要优点是可以灵活布置 ,可实现较远距离的热量传输 ;受传热极限的制约较少 ,可实现更高的热流密度的传输;冷热源完全隔离 ,不存在相互污染, 同时分离式热管换热器具有热管基本特性:等温性 ,因为热管腔内的蒸汽处于饱和状态,饱和蒸汽的压力决定于饱和温度,饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小 ,温降亦很小本文充分利用分离式热管换热器的优势和原理 ,将它改成一种组合式热管换热器 ,作为污水废热回收换热器用在生活浊水余热热泵系统中, 回收效率很高 ,同时整个系统的能效也很高 ;但是在试验中发现了上升管和下降管温差很大 , 与分离式热管换热器特性不符合。

所以,本文结合试验分析了引起传热温差的原因,其中着重研究了热管换热器冷凝段板式换热器的传热性[1]。

1.2组合式热管换热器在热泵系统中的试验 废水平均温度在 25℃左右, 热回收潜力很大。

的余热回收热泵系统就是采用生活浊水作为低温热源 ,以达到废热回收的目的[ 2]。

废热回收部分采用新型热管废热回收蒸发器。

热管废热回收蒸发器与一般的热管换热器相同,由蒸发侧和冷凝侧两部分组成。

为了保证蒸发端的低浊污水不会泄露污染冷凝端(由于只有蒸发端接触污水,即使蒸发端有污水泄露,只会污染到热管工质, 而对整个系统不会产生影响 ),同时也为了方便清洗 ,选管壳式换热器作为热管的蒸发端换热器, 板式换热器为其冷凝端换热器。

根据换热器设计法则, 管式换热器中污水走管程 ,制冷剂走壳程。

进一步分析试验和理论结果,发现随着污水流量的增大,下降管的压力降在减少, 说明污水流量增大, 导致热管工质压力增大, 质量流量增大, 流速也增大 ,同时工质的密度在下降, 根据流体在管道内流动压降计算公式[ 3] Δp=ρghw式中:hw -流动阻力损失 , hw =∑hf ∑ hj, m;hf-沿程阻力损失, hf=λldV22g, ;hj-局部阻力损失 , hj=ζV22g, m;式中:V-工质的流动速度, m/s;l-管道长度, m;d-管道直径 , m。