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《浙江大学》 2007年
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回路型重力热管太阳能蒸汽发生系统的设计及理论分析

彭耀锋  
【摘要】: 中高温蒸汽在工业上的用途非常广泛,针对工业上需求量很大的180℃左右的蒸汽,本文设计了回路型重力热管太阳能蒸汽发生系统。该系统独创性地把回路型重力热管与抛物槽聚焦集热器结合起来,利用传热性能优良的回路型重力热管把抛物槽聚焦集热器收集到的太阳能传递给锅筒内的水,产生中高温蒸汽。分析表明回路型重力热管适合与抛物槽集热器结合产生中高温蒸汽,在太阳能热利用的中高温领域有着广阔的前景。 本文具体介绍了回路型重力热管太阳能蒸汽发生系统各个部件的设计,对锅筒的设计考虑了其密封、安全阀和压力控制等问题,采用自力式压力调节阀能够使锅筒内蒸汽的压力波动小于±7%,保证了锅筒的稳定安全运行;在完成搭建回路型重力热管太阳能蒸汽发生系统装置的基础上,建立了回路型重力热管系统性能的测量系统,通过分析得到:系统的效率和集热器的效率可以根据测量锅筒的饱和蒸汽温度和压力、回路型重力热管沿程管壁温度、太阳辐射强度以及锅筒排出的蒸汽流量等参数进行计算,并分析确定了上述主要参数的测量方法。 通过对回路型重力热管太阳能蒸汽发生系统的传热过程进行热阻分析,建立了系统性能的计算模型,计算结果表明:集热器的热损失系数U,基本不受太阳辐射强度Ⅰ影响,而受吸收涂层的发射率ε的影响比较大,吸收涂层的发射率ε越高集热器的热损失系数U,越大,采用ε=0.1的化学涂铜黑时和ε=0.9的黑板漆作为吸收涂层时,集热器的热损失系数增大了约6.43W/(m~2·K);集热器效率η_c和系统效率η随太阳辐射强度Ⅰ的增大而增大,随发射率增大而减少;集热器效率和系统效率随锅筒内饱和蒸汽温度的升高而减少,当锅筒内饱和蒸汽的温度从170℃升高到200℃时,采用ε=0.9黑板漆、ε=0.4选择性吸收涂料和ε=0.1化学涂铜黑作为吸收涂层时,集热器效率分别减少了1.9%、1.1%和0.3%,系统效率分别减少了3.6%、2.8%和2%。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TK513

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【引证文献】
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1 倪煜;以纳米流体为工质的自然循环太阳能集热系统研究[D];浙江大学;2011年
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2 沈国放;太阳能锅炉中回路型热管传热特性的研究[D];浙江大学;2008年
3 白景辉;以R245fa为介质的蒸汽型太阳能集热系统集热特性模拟[D];哈尔滨工业大学;2008年
4 徐晓萍;三相流闭式重力热管的强化传热研究[D];天津大学;2010年
5 陈欢;自然循环太阳能蒸汽发生系统传热特性实验研究[D];浙江大学;2013年
6 康继光;太阳能高温集热器热性能的研究[D];华南理工大学;2013年
【参考文献】
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【共引文献】
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10 任勤;周亚素;张恒钦;;闭式冷却塔内换热盘管的热传递影响因素分析[A];纺织空调除尘高效节能减排技术研讨会论文集[C];2010年
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10 郑彬;低温热源喷射式发电制冷复合循环理论与实验研究[D];上海交通大学;2011年
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【同被引文献】
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1 张良;自然循环槽式太阳能中高温集热系统中流动传热特性及强化传热机理研究[D];浙江大学;2013年
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7 特约记者 李家起 李继红;大港采油四厂扎实推进节水节能工作[N];中国石油报;2006年
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9 记者 刘国安 特约记者 胡丽莉;大港采一提高抽油机系统效率降能耗[N];中国石油报;2006年
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5 李操;测温红外热像仪测温精度与外界环境影响的关系研究[D];长春理工大学;2008年
6 朱方辉;低红外发射率聚乙烯功能材料的研究[D];西北工业大学;2007年
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