發(fā)布時間：2017-10-21 01:14

  本文關(guān)鍵詞：濕法紡絲制備PVDF換熱毛細管及其性能研究

  更多相關(guān)文章： 非溶劑致相分離法 換熱毛細管 聚偏氟乙烯 傳熱系數(shù)

【摘要】：傳統(tǒng)的換熱器一般采用金屬材質(zhì),如銅、鋁、鈦和不銹鋼等。普通金屬換熱器存在易腐蝕和運輸成本高等缺點；由于近幾年來金屬價格的上揚,很多學者選用低成本的鋁合金材料并對其表面進行改性,雖然取得了一定的防腐效果,但壽命短,且傳熱性能降低,而稀貴金屬材料價格昂貴,難以推廣應(yīng)用。針對以上問題,塑料換熱器應(yīng)運而生。塑料換熱器具有化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕、熱能損失小和成本低等優(yōu)點,現(xiàn)在塑料換熱器已廣泛應(yīng)用在化工、醫(yī)藥、食品、石油、冶金和半導體等行業(yè)。針對目前塑料換熱器普遍存在傳熱系數(shù)低的問題,本文提出了基于毛細潤濕機理的PVDF中空纖維換熱毛細管。即采用非溶劑致相分離法制備具有多孔結(jié)構(gòu)的PVDF中空纖維換熱毛細管,利用換熱毛細管壁中的非貫通孔在換熱過程中,空氣隙被水填充后,微孔中的水分受傳熱過程中管壁兩側(cè)溫差而產(chǎn)生微循環(huán)強化傳熱,從而提高傳熱系數(shù)。制備了具有多孔結(jié)構(gòu)的單層和復合PVDF換熱毛細管,并測試了其傳熱性能,考察了其強化傳熱的機理。首先,本文采用非溶劑致相分離法制備了單層及復合PVDF換熱毛細管,對換熱毛細管的力學性能、內(nèi)外表面接觸角、氣密性、孔隙率、表面結(jié)構(gòu)、斷面結(jié)構(gòu)等方面進行表征,對換熱管潤濕前后的導熱系數(shù)進行計算,采用水-水蒸氣換熱系統(tǒng)對換熱管的傳熱系數(shù)進行了測試,考察了換熱管表面微孑L對傳熱的促進機理。結(jié)果表明制備的單層PVDF換熱毛細管潤濕后,導熱系數(shù)可顯著提高其270%。潤濕后非溶劑致相分離法制備的換熱管的換熱性能優(yōu)于潤濕前,單層PVDF換熱毛細管潤濕后傳熱系數(shù)提高了40%以上。由于單層換熱管內(nèi)外表面皮層均較為致密,水分進入換熱管壁孔隙較困難,因此在單層PVDF換熱毛細管的外層復合一層親水層,去掉外層的致密皮層,同時增大換熱管的孔隙率。對復合換熱管的測試結(jié)果表明,復合換熱管管壁潤濕后,相比于熔融法制備的致密換熱管,可顯著提高其導熱系數(shù)達140%,復合換熱管的傳熱系數(shù)可提升約100%。相比于潤濕的單層換熱管導熱系數(shù)可提升22%。潤濕后復合PVDF換熱管的換熱性能優(yōu)于單層PVDF換熱管的換熱性能。復合PVDF換熱管潤濕后傳熱系數(shù)與熔融法制備的致密換熱管相比,傳熱系數(shù)可提高約80%。對PVDF換熱毛細管,蒸汽走管程的傳熱系數(shù)高于蒸汽走殼程的傳熱系數(shù)。蒸汽走殼側(cè)時,傳熱系數(shù)隨裝填率的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,傳熱系數(shù)會在裝填率約15%時達到最大值。
【關(guān)鍵詞】：非溶劑致相分離法 換熱毛細管 聚偏氟乙烯 傳熱系數(shù)
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ340.643;TQ051.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 換熱器概述9-12
• 1.1.1 換熱器簡介9-10
• 1.1.2 換熱器的分類10-12
• 1.2 塑料換熱器概述12-17
• 1.2.1 塑料換熱器簡介12-14
• 1.2.2 應(yīng)用于塑料換熱器的材料14-17
• 1.3 氟塑料換熱器概述17-21
• 1.3.1 氟塑料換熱器簡介17-19
• 1.3.2 氟塑料換熱器特點19-20
• 1.3.3 氟塑料換熱器傳熱過程20-21
• 1.4 本課題的研究目的及意義21-22
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容22-25
• 第二章 PVDF換熱毛細管的制備及表征方法25-33
• 2.1 實驗材料與儀器25
• 2.2 PVDF換熱毛細管的制備工藝25-26
• 2.3 PVDF換熱毛細管的表征方法26-31
• 2.3.1 力學性能測試27
• 2.3.2 接觸角測試27
• 2.3.3 孔隙率測試27-28
• 2.3.4 氣密性測試28
• 2.3.5 形貌結(jié)構(gòu)表征28-29
• 2.3.6 PVDF換熱毛細管導熱系數(shù)計算29
• 2.3.7 PVDF換熱毛細管的傳熱系數(shù)測試方法29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 第三章 PVDF換熱毛細管的制備及性能33-47
• 3.1 PVDF換熱毛細管的制備33-34
• 3.2 PVDF換熱毛細管性能表征結(jié)果34-45
• 3.2.1 PVDF換熱毛細管表面及斷面形貌表征34-36
• 3.2.2 PVDF換熱毛細管力學性能36-37
• 3.2.3 PVDF換熱毛細管接觸角37-38
• 3.2.4 PVDF換熱毛細管氣密性38-40
• 3.2.5 PVDF換熱毛細管孔隙率40-41
• 3.2.6 PVDF換熱毛細管導熱系數(shù)41-42
• 3.2.7 PVDF換熱毛細管的傳熱機理42-45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 第四章 復合PVDF換熱毛細管的制備及性能47-61
• 4.1 親疏水復合PVDF換熱毛細管的制備47-48
• 4.2 復合PVDF換熱毛細管性能表征48-52
• 4.2.1 復合PVDF換熱毛細管形貌表征48-49
• 4.2.2 復合PVDF換熱毛細管力學性能49-50
• 4.2.3 復合PVDF換熱毛細管接觸角50
• 4.2.4 復合PVDF換熱管氣密性50-51
• 4.2.5 復合PVDF換熱毛細管孔隙率51-52
• 4.2.6 復合PVDF換熱毛細管導熱系數(shù)52
• 4.2.7 復合PVDF換熱毛細管傳熱系數(shù)52
• 4.3 熔融法、單層和復合三種換熱毛細管性能比較52-58
• 4.3.1 三種換熱毛細管形貌表征53-54
• 4.3.2 三種換熱毛細管力學性能54
• 4.3.3 三種換熱毛細管的接觸角54-55
• 4.3.4 三種換熱毛細管氣密性55
• 4.3.5 三種換熱毛細管孔隙率55-56
• 4.3.6 三種換熱管導熱系數(shù)56-57
• 4.3.7 三種換熱管換熱性能比較57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-61
• 第五章 結(jié)論61-63
• 參考文獻63-71
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明71-73
• 致謝73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 章春艷;;淺談?chuàng)Q熱站設(shè)計及其問題分析[J];石油化工設(shè)計;2010年03期

2 路廣;換熱站的安全經(jīng)濟運行[J];煤氣與熱力;1999年04期

3 趙東輝;;鐵運處換熱站蒸汽凝結(jié)水回收利用工程[J];煤礦現(xiàn)代化;2013年S1期

4 劉樂京;陰發(fā)成;;換熱站蒸汽凝結(jié)水的回收利用[J];煤礦現(xiàn)代化;2006年S1期

5 胡明松,徐文中;區(qū)域供熱系統(tǒng)換熱站設(shè)計應(yīng)注意的幾個問題[J];選煤技術(shù);2004年01期

6 沈恩軍;換熱站運行過程中水擊現(xiàn)象的分析及解決辦法[J];遼陽石油化工高等�？茖W校學報;2001年03期

7 楊良仲,邵蓉,任惠中;全自動板式換熱機組的設(shè)計選用[J];煤氣與熱力;2001年04期

8 周澤濤;李繼才;周慶蓮;;淺談計算機管理供暖介質(zhì)的溫度、壓力和流量[J];煤礦現(xiàn)代化;2007年03期

9 張鴻麗;;抓好三個環(huán)節(jié)把牢安全關(guān)[J];兵團工運;2011年05期

10 薛輝;;軟啟動器一拖多在換熱站控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];山東煤炭科技;2007年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 孫玉慶;孫毅;;關(guān)于換熱站規(guī)模的經(jīng)濟分析[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

2 吳鶯;王順利;;換熱站的設(shè)計[A];土木建筑學術(shù)文庫(第13卷)[C];2010年

3 牟林朋;王俊;;換熱站無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)[A];推進供熱體制改革與節(jié)能改造新技術(shù)新設(shè)備應(yīng)用交流會論文集[C];2010年

4 董玉平;閻宇宏;武秉禮;張芫;;某工業(yè)廠區(qū)換熱站系統(tǒng)設(shè)計[A];全國暖通空調(diào)制冷2010年學術(shù)年會資料集[C];2010年

5 馮永華;;供熱系統(tǒng)換熱站主要設(shè)備選型應(yīng)注意的問題[A];2007年山東省制冷空調(diào)學術(shù)年會論文集[C];2007年

6 白海波;侯永亮;;利用高爐廢熱采暖存在問題的分析及處理[A];河北省冶金學會冶金設(shè)備學術(shù)年會會議論文集[C];2013年

7 付玉龍;;智能化板式換熱機組在集中供熱中的應(yīng)用[A];土木工程建造管理（6）[C];2011年

8 遲軍為;王俊;;無線射頻測溫系統(tǒng)在供暖溫度監(jiān)測中的應(yīng)用[A];推進供熱體制改革與節(jié)能改造新技術(shù)新設(shè)備應(yīng)用交流會論文集[C];2010年

9 白海波;侯永亮;;利用高爐廢熱采暖存在問題的分析及處理[A];第七屆全國能源與熱工學術(shù)年會論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 王俊美　通訊員 李杰;建設(shè)新熱源 整合換熱站[N];淄博日報;2009年

2 楊湘營　劉俊偉;給換熱站戴上“緊箍” 規(guī)范山東青州供熱發(fā)展[N];中國建設(shè)報;2010年

3 任永科;督導完成換熱站工程[N];中國航天報;2011年

4 華南;市府領(lǐng)導分別與相關(guān)部門座談排查災(zāi)情進一步部署抗災(zāi)工作[N];營口日報;2007年

5 地區(qū)糾風辦供稿;年內(nèi)新建三座換熱站[N];塔城報;2009年

6 沈河區(qū)太清宮街城中小區(qū) 王文良;換熱站是供暖好壞的關(guān)鍵點[N];沈陽日報;2009年

7 劉子昂　吳晶瑩;一場攻堅戰(zhàn)的考驗[N];經(jīng)理日報;2008年

8 李明旭 記者肖萌;丹麥新技術(shù)助熱電總公司節(jié)電48.25%[N];錦州日報;2009年

9 記者 曹雷　通訊員 王鑄;商河城區(qū)供熱新增5個換熱站[N];濟南日報;2011年

10 記者 王濤;切實加強領(lǐng)導 嚴格工作流程 確保如期供熱[N];呂梁日報;2013年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊先亮;集中供熱系統(tǒng)運行方式及管網(wǎng)泄漏檢測研究[D];華北電力大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 薛海松;基于故障樹的無人值守換熱站監(jiān)控技術(shù)研究[D];燕山大學;2015年

2 朱昭璐;基于氣候補償器的園區(qū)換熱站供熱控制系統(tǒng)研究[D];西安建筑科技大學;2015年

3 鄺濤;上灣換熱站節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計與研究[D];西安建筑科技大學;2015年

4 丁紅亮;某片區(qū)換熱站優(yōu)化實踐及供熱系統(tǒng)智能化控制策略研究[D];山東建筑大學;2015年

5 孫勇;工業(yè)遠程控制下的熱網(wǎng)自動控制系統(tǒng)[D];大連海事大學;2015年

6 杜鑫;遠程無人值守換熱站控制系統(tǒng)的設(shè)計[D];大連交通大學;2015年

7 高曉宇;基于數(shù)據(jù)挖掘的換熱站運行規(guī)律研究[D];河北工業(yè)大學;2015年

8 董如彬;基于s7-1200PLC的水水換熱站分布式系統(tǒng)設(shè)計[D];山東大學;2015年

9 高闖;“一補二”箱體式換熱站[D];太原理工大學;2012年

10 袁孝勇;換熱站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及研究[D];青島科技大學;2015年

，

本文編號：1070431