检索结果-南通市图书馆

作者：闫昊阳中国矿业大学

学位级别：硕士

水源热泵技术在煤矿废热余热利用的可行性已得到相关验证,在煤炭企业的生产开采过程中,产生了大量温度适宜、供水稳定的矿井水,是非常理想的热泵系统冷热源;另一方面,目前煤炭企业常采用锅炉系统解决矿区的供热需求,能源消耗巨大,对环... 详细信息

水源热泵技术在煤矿废热余热利用的可行性已得到相关验证,在煤炭企业的生产开采过程中,产生了大量温度适宜、供水稳定的矿井水,是非常理想的热泵系统冷热源;另一方面,目前煤炭企业常采用锅炉系统解决矿区的供热需求,能源消耗巨大,对环境的污染也较为严重。因此可将热泵技术应用于煤炭生产企业,回收矿井水中的废热余热,在减少能源消耗的同时也减轻了对环境的影响,对于实现“双碳”战略目标下的节能减排具有重大的现实意义。矿井水与常见的水源热泵冷热源不同,水质较为特殊,矿井水换热器在实际运行过程中易在管壁上结垢、堵塞及腐蚀等问题,因此,本文提出采用波节管作为传热元件,设计强化换热结构以提高换热器的换热效率,以提高矿井水源热泵系统的热效率和经济性。本文围绕矿井水源热泵系统中的矿井水换热器,采用波节管换热器,通过数值与实验研究分析其流动与传热特性,并搭建矿井水源热泵系统的TRNSYS仿真模型,分析使用波节管后热泵系统的制热量、设备功率及系统COP值的变化情况。论文主要工作如下:(1)建立了波节管换热器数值模型,分析了波节管换热器内流体的流动特性,研究表明:换热器壳程流动整体呈Z字形错流流动,湍流流动被突然增强,使得压力降较大,且由于其湍流程度的突增,导致壳程传热十分不均匀,有明显的传热死区;在波节管壁面附近区域的湍流动能变化较为剧烈,管侧流体在波节凸起结构内的湍流动能明显高于周围的流体区域,形成局部强湍流区。(2)研究了矿井水入口流速及中介水入口流速对管程流体温度和壳程流体温度的影响规律。明确了矿井水入口流速的增大促进了换热器的传热,对比分析了波节管与光管换热器,相比较于传统光管换热器,波节管换热器的综合性能更好,当管程入口雷诺数较小时波节管的强化换热效果较好。(3)搭建了矿井水波节管换热器分析实验装置,研究了入口温度、流速对波节管综合换热性能的影响。研究表明:当中介水入口温度逐渐升高时,换热器的综合换热系数PEC值逐渐降低;当中介水入口雷诺数增大时,换热器的PEC值逐渐减小;当矿井水入口温度逐渐升高时,换热器的PEC值也逐渐升高。(4)建立了矿井水源热泵系统的TRNSYS仿真模型,对比分析使用波节管换热器与光管换热器的热泵系统的制热量、设备功率及系统COP值。在矿井水源热泵系统中使用波节管换热器后,系统的制热量、设备功率及系统COP值均增大,有效提升了热泵系统整体性能。该论文有图48幅,表7个,参考文献109篇。

关键词：矿井水源热泵强化传热数值模拟波节管

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矿井水源热泵系统应用可行性分析

矿井水源热泵系统应用可行性分析

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2009年山东省制冷空调学术年会“烟台冰轮杯”优秀论文评选

作者：刘伟郑国良山东科技大学土木建筑学院建环系

能源与环境污染问题是当代世界各国面临的两大社会问题。我国能源结构不合理,在一次性能源的构成中,煤炭仍占有主要地位,占工业燃料动力的84%左右,但目前中国煤炭剩余可采储量为900亿吨,可供开采不足百年,因此,人们正以极大的努力去寻... 详细信息

能源与环境污染问题是当代世界各国面临的两大社会问题。我国能源结构不合理,在一次性能源的构成中,煤炭仍占有主要地位,占工业燃料动力的84%左右,但目前中国煤炭剩余可采储量为900亿吨,可供开采不足百年,因此,人们正以极大的努力去寻找能源的出路,出路无非是两个:一是开发新能源;二是节约能量消耗。本文所设计的矿井水源热泵,没有任何污染(可以取代燃烧锅炉带来的有害气体排放)、并且运行效率很高,因此是一项绿色环保、高效节能的实用新技术。通过在经济性、环保两方面与传统的锅炉供热进行比较,证明矿井水源热泵具有推广应用价值,对国家"节能减排"具有及其重要的意义。

关键词：能源环境矿井水源热泵节能减排

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冀中能源集团梧桐庄矿矿井水源热泵系统节能分析

冀中能源集团梧桐庄矿矿井水源热泵系统节能分析

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走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会

作者：王健黄炜刘根福中国矿业大学力学与建筑工程学院集中能源集团梧桐庄矿

针对冀中能源集团梧桐庄矿供冷供热系统,通过对利用矿井水源热泵技术后矿区地面建筑供冷供热系统能源消耗的统计计算,同矿区未采用该技术以前的能源消耗做出对比分析,从不同方面阐述矿井水源热泵的节能效果,表明了此系统对于中国现代化... 详细信息

针对冀中能源集团梧桐庄矿供冷供热系统,通过对利用矿井水源热泵技术后矿区地面建筑供冷供热系统能源消耗的统计计算,同矿区未采用该技术以前的能源消耗做出对比分析,从不同方面阐述矿井水源热泵的节能效果,表明了此系统对于中国现代化煤矿所展现的重大意义。

关键词：采暖空调矿井水源热泵节能改造

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矿井余热资源利用技术

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煤矿安全 2014年第9期45卷 68-71页

作者：段泽敏马素霞郭千中太原理工大学电气与动力工程学院山西太原030024 晋煤集团寺河矿山西晋城048000

通过对晋城无烟煤集团下属寺河煤矿矿区实地调研,分析了寺河矿热源特点,计算了各资源余热量,并提出了综合矿井余热利用系统。研究表明：采用三级喷淋水除尘吸热后,矿井排风余热利用率为40%~50%;以R134a为冷剂工质,以矿井排水、生活废水... 详细信息

通过对晋城无烟煤集团下属寺河煤矿矿区实地调研,分析了寺河矿热源特点,计算了各资源余热量,并提出了综合矿井余热利用系统。研究表明：采用三级喷淋水除尘吸热后,矿井排风余热利用率为40%~50%;以R134a为冷剂工质,以矿井排水、生活废水和矿井乏风换热后的喷淋水的混合水为低温热源的矿井水源热泵的COP可达4.07;喷淋室出口的矿井乏风可作为空气源热泵的低温热源;该矿井余热资源能够替代3台10 t/h燃煤热水锅炉的热量,显著减少燃煤污染物排放。

关键词：余热利用矿井水源热泵多级喷淋室矿井排水矿井排风补充热源

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矿井多余热资源利用系统的开发及实验研究

矿井多余热资源利用系统的开发及实验研究

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作者：段泽敏太原理工大学

学位级别：硕士

煤炭企业为高能耗企业,存在矿井回水、矿井回风、生活废水和空压机冷却水等余热资源,由于不缺乏能源,这些低温余热资源在煤矿并未被利用,而是任其散失于外界环境,不仅造成了资源浪费,而且引起了严重的热污染、粉尘污染与噪音污染。与此... 详细信息

煤炭企业为高能耗企业,存在矿井回水、矿井回风、生活废水和空压机冷却水等余热资源,由于不缺乏能源,这些低温余热资源在煤矿并未被利用,而是任其散失于外界环境,不仅造成了资源浪费,而且引起了严重的热污染、粉尘污染与噪音污染。与此同时,煤矿存在着井口防冻、洗浴热水和建筑采暖等热负荷需求,目前普遍采用燃煤锅炉提供,消耗大量燃煤的同时也向周围环境排放了大量污染物。针对矿企出现的这种能源利用现状,本课题开发设计了矿井多余热资源利用系统,并研制了相关装置。矿井回风余热回收装置是利用喷淋水作为载体,将矿井回风中的热量回收并净化回风的装置。矿井余热水源热泵系统是将矿井余热资源与水源热泵技术结合,形成一套利用自身余热独立供应的系统。通过对矿井回风余热回收装置的实验研究可知:当其他状态参数恒定,风速在1～3m/s时,风速为1m/s换热效率最高,喷淋室除尘效率最高;风温在17～23℃时,风温为23℃换热效率最高;水温在8～12℃时,水温为12℃换热效率最高;相对湿度为50～90%时,相对湿度为50%换热效率最高;含尘量为15～55mg/m3时,含尘量为55mg/m3除尘效率最高,并且随着入口空气含尘量的增大除尘效率越高。通过对晋煤集团寺河煤矿进行实际调研,得到矿井回水的温度常年稳定在17℃,矿井回风平均温度为17℃,平均相对湿度为70%。此外,空压机冷却水温度为40℃～45℃。根据寺河矿矿井回风各参量,通过余热回收装置的实验研究,得到矿井回风换热总效率35.25%,第一级效率26.09%,第二级效率64.60%;矿井余热需16台1194kW水源热泵来回收,系统可供热13524.2kW,可替代3台15t热水锅炉,减少C02排放量64479t/年,减少SO2排放量1940t/年,减少NOx排放量970t/年,减少粉尘排放量17588t/年;同时,余热利用系统中设置了太阳能集热器和空气源热泵,作为系统的补充热源,保障系统在任何状况下的供热能力。矿井余热资源利用是未来煤炭企业循环经济发展的必然趋势。矿井余热资源利用技术的开发和应用具有重要的经济和社会效应。

关键词：矿井余热双级喷淋室矿井水源热泵换热效率除尘效率

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矿井水换热器传热性能的研究

矿井水换热器传热性能的研究

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作者：冯小强中国矿业大学

学位级别：硕士

煤炭开采生产过程中会排放大量的矿井废水,不仅会对环境造成污染,而且还会浪费掉矿井废水里的热能。而矿井水温度常年稳定,可以用做水源热泵的低温热源。相比于用锅炉系统在冬季供暖,矿井水源热泵没有燃烧过程,不会对环境造成影响;同时... 详细信息

煤炭开采生产过程中会排放大量的矿井废水,不仅会对环境造成污染,而且还会浪费掉矿井废水里的热能。而矿井水温度常年稳定,可以用做水源热泵的低温热源。相比于用锅炉系统在冬季供暖,矿井水源热泵没有燃烧过程,不会对环境造成影响;同时将矿井废水用于供暖,变废为宝,具有较高的经济价值。由于矿井水自身的特性,在直接利用时,容易在管壁上结垢、堵塞及腐蚀。因此,工程实践中一般对矿井水采用间接取热的形式,其中最为关键的部件是中间换热器,因此,本文结合矿井水的特性,对中间换热器进行了理论、实验、数值模拟等三方面的研究。本文主要的研究内容如下:(1)介绍了矿井水的相关特性;介绍了热泵的基本运行原理,总结了热泵的相关研究进展;分析了换热器在理论、实验、模拟三方面国内外的研究进展。(2)通过对直接式和间接式系统的分析,选择间接式系统作为本课题的热泵系统,在此基础上对中间换热器进行选型设计,并推导出了沉浸式换热器的换热模型。(3)搭建了沉浸式换热器的试验系统,通过实验,研究沉浸式换热器在不同管内外水温、管内外流速及不同水类型下的换热特性,并将实验结果进行了整理分析。(4)采用COMSOL数值模拟软件建立了沉浸式换热器的传热数值模型,对换热器内部的温度分布及流动进行了分析与研究,得到了换热器内部的温度分布与速度分布,为换热器的优化设计提供了理论指导;并建立了单管换热器的数值模型,将其模拟结果与实验结果进行分析对比,验证了实验结果的准确性。本文对于沉浸式矿井水换热器的研究,为实际工程中矿井水换热器的选择设计提供了理论基础和参考。

关键词：矿井水矿井水源热泵沉浸式换热器

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邢台煤矿矿井水余热回收系统可行性分析

邢台煤矿矿井水余热回收系统可行性分析

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全国暖通空调制冷2010年学术年会

作者：王景刚高晓霞杜梅霞赵进河北工程大学

目前热泵已被公认为是一种有利于环境保护的高效节能装置,水源热泵是热泵的主要类型之一。诸多矿区存在着大量的被当作废水处理掉的矿井涌水。在此情况下,一种将水源热泵系统与矿井涌水完美结合的新型节能系统——矿井水源热泵系统应运... 详细信息

目前热泵已被公认为是一种有利于环境保护的高效节能装置,水源热泵是热泵的主要类型之一。诸多矿区存在着大量的被当作废水处理掉的矿井涌水。在此情况下,一种将水源热泵系统与矿井涌水完美结合的新型节能系统——矿井水源热泵系统应运而生。矿井水的水量、水温、水质和供水稳定性是影响矿井水源热泵系统运行效果的重要因素。

关键词：矿井涌水余热回收矿井水源热泵经济技术分析节能减排

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