论文部分内容阅读
塑料紧凑式换热器(PCHE)是近几年发展起来的一种新型高效传热设备,受到广大研究者的青睐。PCHE以其大比表面积,高传热效率和强耐腐蚀性能,在热量回收领域有着得天独厚的优势。本文自主纺制了PVDF中空纤维换热丝,组装PVDF中空纤维换热器,用于PVDF中空纤维换热器VMD过程。
本文主要内容包括:熔融纺丝法制备PVDF中空纤维;鳞片石墨填充PVDF改性;PVDF中空纤维换热器填充方式优化;PVDF中空纤维换热器耦合VMD过程研究。
通过比较向上纺丝法和向下纺丝法,发现向下纺丝法能够纺出较为稳定的中空纤维换热丝,控制入水距离为80~100cm,调节气量在0~2.0L/h之间,纺出不同规格的中空纤维。
由于PVDF本身的导热系数较低,作为换热器用材料,其导热性能的不足非常明显,所以,本文对PVDF进行石墨填充改性,提高其导热性能,通过实验测定和理论计算,发现添加偶联剂后,改性后的PVDF拉伸性能较不添加偶联剂有所提高,石墨添加量为25vol%时,改性PVDF导热系数为纯PVDF的2倍。改进了PVDF换热器的填充方法,发现添加圆形档板,对换热丝进行编织均可以有效的增大换热器总传热系数Kc,安装挡板后,总传热系数Kc比初始值增加了100%;对换热丝进行编织可以增大Kc,通过试验得出,选择编织根数为15根为最佳编织根数。
通过对PVDF中空纤维换热器耦合VMD过程研究,确定了:①最佳蒸汽冷凝途径;②冷凝传热系数Kcon的选择范围;③换热器冷热侧进出口温度的选择范围;④蒸汽冷凝过程中的压降以及蒸汽冷凝百分数。