導(dǎo)熱油采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)探究范文

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摘要：在以往的供熱系統(tǒng)中，通常使用高溫水或者蒸汽來作為采暖介質(zhì)，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，許多先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備被應(yīng)用在供暖系統(tǒng)中，對(duì)傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)進(jìn)行了完善和優(yōu)化，采用高溫導(dǎo)熱油作為采暖介質(zhì)，形成了一種新型的采暖供熱系統(tǒng)。這種新型的采暖供熱系統(tǒng)與傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)相比優(yōu)越性和經(jīng)濟(jì)性比較高，將工業(yè)余熱作為熱源有效提高了資源能源的應(yīng)用效率，同時(shí)也具有一定的環(huán)保價(jià)值。

關(guān)鍵詞：余熱利用；導(dǎo)熱油；采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1工程概況

文中選取北方地區(qū)某廠區(qū)作為設(shè)計(jì)對(duì)象，以高溫余熱為熱源，高溫導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)進(jìn)行采暖方案的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)暖風(fēng)機(jī)和輻射采暖兩種不同形式的末端采暖形式。

1.1設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)方案中主要利用的就是高溫導(dǎo)熱油，不經(jīng)過任何處理直接將其應(yīng)用采暖中，不與其他介質(zhì)進(jìn)行換熱處理。高溫余熱和廢熱在通過相關(guān)設(shè)備之后，反復(fù)對(duì)其進(jìn)行加熱處理，使其溫度到達(dá)260℃，再利用油泵將導(dǎo)熱油輸送到各個(gè)部位，在導(dǎo)熱油輸送的位置要使用輻射板作為散熱設(shè)備。

1.2循環(huán)油泵。在選擇循環(huán)油泵的過程中一定考慮到油泵的實(shí)際應(yīng)用性能，要選擇耐腐蝕性和耐高溫性良好的油泵，因?yàn)檫@類設(shè)備主要進(jìn)行高溫導(dǎo)熱油的處理工作，在操作的過程中很容易受到高溫油的腐蝕，所以在進(jìn)行選擇的過程中一定要注意，選擇專門的設(shè)備。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，該循環(huán)油泵是一個(gè)閉式系統(tǒng)。

1.3末端輻射板采暖。以往使用的高溫輻射板在進(jìn)行采暖的過程中，主要是以水來作熱量傳遞媒介，能達(dá)到的溫度在150℃左右，如果使用飽和蒸汽來作為熱量傳遞的媒介時(shí)，其表面溫度可以達(dá)到190℃左右；在使用高溫導(dǎo)熱油作為熱量傳遞的媒介時(shí)，其表面溫度可以達(dá)到300℃左右，有時(shí)還會(huì)高于這個(gè)溫度。通過這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，利用導(dǎo)熱油進(jìn)行大范圍的采暖工作的效果是非常好的，導(dǎo)熱油在應(yīng)用的過程中其表面溫度是非常高的，所以在比較寒冷的地區(qū)，可以得到不出的采暖效果。通過研究發(fā)現(xiàn)，在保證其他溫度相同的情況下，提高輻射板表面的溫度，輻射板對(duì)外散發(fā)的熱量就會(huì)慢慢增加。我們利用90℃的高溫水和260℃的高溫導(dǎo)熱有帶來進(jìn)行試驗(yàn)，在其他條件相同的情況下，將這兩種介分別作為輻射板的導(dǎo)熱媒介，所得到的結(jié)果是將導(dǎo)熱油作為采暖媒介所散發(fā)的熱量是高溫水作為采暖媒介所散發(fā)的熱量的6倍左右，而兩種介質(zhì)在同種環(huán)境下散熱所應(yīng)用的輻射板面積也是相差較大，高溫水輻射板是導(dǎo)熱油輻射板的6倍，由此可見，在使用導(dǎo)熱油作為采暖介質(zhì)時(shí)，不但可以提供較高的溫度，而且使用的輻射板面積也比較小，這就在一定程度上節(jié)約了投資成本。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，有一點(diǎn)是需要考慮的，就是導(dǎo)熱油的粘度，其會(huì)對(duì)導(dǎo)熱油的流動(dòng)性產(chǎn)生一定的影響。

2CFD模擬分析

2.1物理模型的建立。模擬中建立一個(gè)尺寸為30m×20m×10m的簡化廠房模型，在廠房中的頂板上敷設(shè)輻射板，輻射板總面積為140m2，分成4塊，每塊面積為35m2。

2.2邊界條件。廠房中輻射面1設(shè)定成恒溫的固體壁面，溫度T=533K（260℃），頂面2設(shè)置成絕熱固體壁面，其他面設(shè)定成固體壁面，外表面采用第三類對(duì)流換熱邊界條件。

2.3模擬結(jié)果。模擬結(jié)果主要選擇的就是Z=0m處的橫截面，通過對(duì)該區(qū)域溫度的分布情況，從而了解整個(gè)是室內(nèi)的溫度情況。從廠房的溫度測量圖表可以看出，廠房的垂直方向的溫度出分層的現(xiàn)象，在距離地面30公分的位置，溫度在10℃左右，在距離地面2m左右的高度時(shí)，溫度在20℃左右，從這兩個(gè)數(shù)據(jù)可以看出，在應(yīng)用輻射板時(shí)，可以為廠房內(nèi)人員提供10～20℃的溫度，這可以在一定程度上滿足廠房內(nèi)人員的采暖需求。輻射板在實(shí)際應(yīng)用的過程中也可以根據(jù)廠房人員對(duì)溫度的需求來改變面積的大小，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)節(jié)。

3應(yīng)用性能分析

3.1優(yōu)越性。利用工業(yè)余熱、廢熱來進(jìn)行熱量的供應(yīng)，其產(chǎn)生的熱量是非常大，所以將這類能源進(jìn)行回收再利用，對(duì)采暖系統(tǒng)的建設(shè)和能源的可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的作用，其在應(yīng)用的過程中，不但提高了能源的應(yīng)用效率，而且也實(shí)現(xiàn)了對(duì)高溫廢物的有效處理。并且，利用工業(yè)余熱和廢熱作為供暖的原料，比傳統(tǒng)煤炭供暖更加的環(huán)保，有效降低了對(duì)大氣環(huán)境的污染。使用燃煤方式獲取熱量，需要利用大量的煤炭資源，產(chǎn)生的熱量比較少，使用工業(yè)余熱獲取熱量，消耗的能源比較少，而且獲得的經(jīng)濟(jì)效益比價(jià)高，污染物的產(chǎn)量也很少，具有一定的環(huán)保作用。

3.2經(jīng)濟(jì)性。1）采用余熱、廢熱作為熱源，取代了鍋爐等設(shè)備，而采用高溫?fù)Q熱器獲得熱量減少了設(shè)備初投資，同時(shí)由于導(dǎo)熱油采暖系統(tǒng)中導(dǎo)熱油的流速一般高于水系統(tǒng)，雖然導(dǎo)熱油的流量高于水的流量，但是實(shí)際應(yīng)用中確實(shí)減小了輸送管徑，節(jié)約了初投資。2）放棄使用燃煤、燃油等獲取熱量的途徑，采用余熱、廢熱，節(jié)省了大量的化石能源，相比于采用燃煤鍋爐供暖期內(nèi)可減少燃煤9592kg，每年的運(yùn)行費(fèi)用也得到了減少。采用余熱、廢熱與高溫導(dǎo)熱油相結(jié)合的采暖系統(tǒng)具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，以導(dǎo)熱油采暖系統(tǒng)作為傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)的一個(gè)補(bǔ)充能夠豐富采暖系統(tǒng)的多樣性。導(dǎo)熱油與工業(yè)余熱結(jié)合的采暖系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)集中供熱具有明顯的經(jīng)濟(jì)性，具有一定推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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作者：張起江 單位：牡丹江熱電有限公司熱動(dòng)分場