大型竖管降膜吸收器分布装置的研究

论文摘要

竖管降膜吸收器广泛应用于化工、石化、冶金、海水淡化和制冷等工业。液体分布装置是竖管降膜吸收器的重要部分,其分布均匀性直接影响到吸收器在工业应用中的价值。论文对液体分布装置和布膜器进行了实验研究及数值模拟分析。设计出一种适用于大型竖管降膜吸收器的分布装置,其结构简单,制作安装方便,分布均匀。布膜器与换热管的连接方式简易适用,布膜效果较好。讨论了喷淋密度对分布装置分布均匀性、布膜器成膜情况的影响,对不同形式的布膜器进行了比较分析,得到了分布装置均匀分布及布膜器均匀布膜的最小喷淋密度。实验结果表明:分布装置的最小均匀分布喷淋密度Γmin为0.060 L/(m·s)。对于非径向孔布膜器,喷淋密度Γ达到0.050 L/(m·s)时,换热管内开始形成均匀液膜;径向孔布膜器喷淋密度Γ达到0.058 L/(m·s)时,换热管内开始形成均匀液膜,因此非径向孔布膜器的布膜均匀性优于径向孔布膜器,非径向孔布膜器的最小喷淋密度小于径向孔布膜器的最小喷淋密度。对槽式布膜器进行了不同开槽角度的对比分析,通过实验得知槽式布膜器的最小喷淋密度为0.023 L/(m·s),但对开槽角度有一定的要求,只有在开槽角度大于45o时才能在管内形成均匀布膜,若开槽角度小于45o,通过增大喷淋密度无法达到均匀成膜的效果。对单管成膜实验进行了Fluent数值模拟,模拟结果显示出了管内距布膜器进液孔不同位置处液体成膜情况。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• §1-1 竖管降膜吸收器研究状况
• 1-1-1 关于液体分布装置的研究
• 1-1-2 垂直管内、外降膜吸收的理论及实验研究
• 1-1-3 近年降膜式吸收器计算模型概述
• §1-2 主要研究内容
• 第二章 竖管降膜吸收器液体分布装置实验研究
• §2-1 液体分布装置设计的要求
• §2-2 实验装置设计
• §2-3 液体分布装置实验测试
• 2-3-1 实验流程
• 2-3-2 实验测试
• §2-4 实验数据处理与结果分析
• 2-4-1 实验数据处理方法
• 2-4-2 实验结果与分析
• §2-5 单管成膜实验
• §2-6 本章小结
• 第三章 单管模拟
• §3-1 FLUENT简介
• 3-1-1 FLUENT的程序结构
• 3-1-2 GAMBIT简介
• §3-2 物理模型
• §3-3 模拟计算
• §3-4 计算结果分析
• §3-5 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果