热源塔换热性能研究与应用

• 作 者: 姚丽华
• 发表日期: 2015年01期
• 关键词: 开式横流热源塔 数值模拟 换热性能

能源是社会发展的基础,但随着能耗的增加,能源问题也开始暴露出来。人们一方面开始节约能源的消耗,另一方面发展新兴技术来代替原有能源消耗大的技术问题。目前,暖通空调的节能研究已成为一个重要的课题。结合我国长江以南区域的气候特点,新型换热设备一热源塔的研究也发展起来。本文结合当前暖通空调系统领域常见的几种冷热源方案与热源塔进行对比,并简单介绍了热源塔与冷却塔之间的不同之处,对热源塔及其系统进行了综合阐述。通过对热源塔进行分类,重点以热源塔中的开式横流热源塔为例介绍了塔内的热质交换原理及冬夏两季塔内的空气变化状态。通过国内学者在热源塔及国外其相关方面的研究,结合实际工程应用对热源塔及其系统的技术对研究的热源塔有一定的认知。热源塔作为由冷却塔改造而来的产物,在一定程度上与冷却塔有相似之处,故本文在借鉴冷却塔换热性能研究的基础上,以某厂家的方形开式横流热源塔作为研究对象,利用FLUENT软件中的DPM模型对开式横流热源塔内冬夏两季换热过程进行数值模拟。通过计算,获得了热源塔塔内空气速度分布图、空气温度分布图、压力分布图、密度分布图以及塔内水／溶液温度分布图。采用定风量与定溶液量两种方式,对比分析得到了冬季工况下热源塔气液比优值。基于厂家的进行的热源塔性能测试实验数据进行整理计算,得到了冬季工况下的热源塔气液比实验数值,并将实验获得的气液比优值与模拟结果相验证,其两者误差较小。最后,本文以某医院综合病房大楼冷冻机房改造工程为案例,分析热源塔在其改造工程中的设计选型方案及冬夏两个季节下热源塔系统运行过程,为热源塔工程应用提供了有价值的参考。