地铁废热源热泵薄壳式换热器换热特性研究

发布时间：2024-04-02 04:58

　　地铁在运营过程中会产生大量废热,导致大量热量蓄存于隧道围岩中,进而引起围岩温度逐年升高,地下岩土温度场亦发生较大改变,最终破坏隧道周围生态环境,造成地下空间热污染。目前常用解决方法包括隧道通风法、空调系统降温法、喷雾法、相变降温法以及隔热法。上述方法虽能达到隧道降温的目的,但未能对隧道内产生的废热进行利用,一定程度上造成了能源浪费。地铁废热源热泵系统是解决隧道热污染,并对其废热进行有效利用的技术之一。而其前端换热器的设计对整个系统的性能具有决定性作用。本研究拟对一种地铁废热源热泵前端换热器——薄壳式换热器的换热性能进行实测及数值分析,以期为工程实践提供设计依据。首先,基于薄壳式换热器的构造及其传热过程,建立了相应的理论传热模型;其次,在隧道内部搭建了薄壳式换热器实验平台,并对其不同工况下的换热特性进行了实测分析;再次,基于薄壳式换热器理论传热模型,搭建了相应的数值模型,并采用实测数据对模型进行了对比验证;最后,基于验证后的数值模型,进一步对薄壳式换热器的传热特性、影响因素等进行了分析。基于上述研究得主要结论如下:1)实测结果显示,地铁隧道用薄壳式换热器换热效果良好,系统供水温度为35℃...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1地铁废热源热泵系统原理图

2.1地铁废热源热泵系统原理地铁废热源热泵系统属于土壤源热泵系统的一种，地铁废热源热泵系统的前端换热器采用薄壳式换热器，薄壳式换热器敷设在地铁隧道一衬与隧道二衬之间进行换热[55]。地铁废热源热泵系统原理图如图2.1所示，薄壳式换热器与地铁废热源热泵机组相连接夏季工况时地铁....

图2.2薄壳式换热器安装位置断面示意图

图2.2薄壳式换热器安装位置断面示意图地铁隧道内专用薄壳式换热器敷设安装工艺流程为：1）施工准备完成后进行定位，对隧道壁面凹凸严重部位，采用水泥砂浆（沙子：水泥=1:3）对基面进行找平，应位置开沟槽。2）材料运抵工地后，采用抽检的形式应用水压试压进行检漏试验，合格后进行集管安....

图3.1青岛地铁2号线示意图

本章通过建立地铁隧道薄壳式换热器实验台，对不同运行工况下的薄壳式换热器效果进行实验研究，分析了不同入口温度对薄壳式换热器传热的影响，然后将数值得到的结果与实验得等到的结果进行对比验证。.1实验系统情况介绍.1.1实验台位置及施工情况介绍实验台位置在青岛市地铁2号线五四广场....

图3.2五四广场站与芝泉路站区间地质纵向断面图

图3.2五四广场站与芝泉路站区间地质纵向断面图实验首先将一片尺寸为4m*1m、单根管管径为4.3*0.85mm、管间距为10mm式换热器敷设在隧道二衬表面，将主管与支管管道连接完成之后，然后在换热器敷设一层砂浆来固定换热器并保证换热器与隧道围岩的充分接触。薄壳式换热器....

本文编号：3945854