針翅換熱管對(duì)氣體水合物生長(zhǎng)進(jìn)程的強(qiáng)化

針翅換熱管對(duì)氣體水合物生長(zhǎng)過程的強(qiáng)化摘要：采用針翅換熱管和光管分別對(duì)冰、THF氣體水合物以及HCFC141b氣體水合物的生長(zhǎng)特性進(jìn)行對(duì)比研究。針翅管對(duì)冰、THF氣體水合物和HCFC141b氣體水合物的生長(zhǎng)過程均具有良好的強(qiáng)化作用，內(nèi)外雙翅式針翅管比外翅式針翅管可以更大幅度地強(qiáng)化生長(zhǎng)過程。關(guān)鍵字：氣體水合物針翅換熱管R141b0緒言氣體水合物是由某些氣體（或易揮發(fā)液體）和水形成的包絡(luò)狀晶體[1]，其重要特點(diǎn)是可以在冰點(diǎn)以上結(jié)晶固化，又稱“暖冰”，其一般的反應(yīng)方程為：作為新一代蓄冷介質(zhì)，氣體水合物克服了冰（蓄冷效率低）、水（蓄冷密度?。?、共晶鹽（換熱效率低，易老化失效）等蓄冷介質(zhì)的弱點(diǎn)：相變溫度在4～15℃之間，適合常規(guī)空調(diào)冷水機(jī)組；熔解熱約為270～464kJ／kg，蓄冷密度大（與冰相當(dāng)）；易于采用直接接觸式蓄、放冷系統(tǒng)，蓄冷和放冷過程的熱傳遞效率高。其低壓蓄冷系統(tǒng)的造價(jià)相對(duì)較低，因?yàn)楸徽J(rèn)為是一種比較理想的蓄冷方式[2]。不過，氣體水合物蓄冷技術(shù)要想達(dá)到可以工程應(yīng)用的要求，必須克服氣體水合物誘導(dǎo)時(shí)間長(zhǎng)、生長(zhǎng)緩慢的缺點(diǎn)。針翅管（PinfinTube）是一種新型的三維強(qiáng)化管，瑞典、日本等將其應(yīng)用于油冷卻器和般用鍋爐上，我國(guó)很早就在青島引進(jìn)了瑞典制造技術(shù)，并已國(guó)產(chǎn)化，已經(jīng)應(yīng)用于電廠等，出口德國(guó)等地[3]。作者認(rèn)為，針翅換熱管所具有的獨(dú)特表面特性（表面積大，表面粗糙）可能有利于冰或氣體水合物的結(jié)晶，為此，作者特在本文中采用針翅換熱管和光管分別對(duì)冰、THF氣體水合物以及HCFC141氣體水合物的生長(zhǎng)特性進(jìn)行對(duì)比研究。圖1即是本實(shí)驗(yàn)中所采用的針翅管，由四川驚雷科技股份有限公司加工制造，針翅是直接在基管上炮制。1實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)程序具體的實(shí)驗(yàn)裝置說(shuō)明詳見[4]，冰和THF氣體水合物的生長(zhǎng)過程實(shí)驗(yàn)程序詳見[5]，HCFC141b氣體水合物的生長(zhǎng)過程詳見[6]。表1針翅強(qiáng)化管對(duì)冰的結(jié)晶-分解動(dòng)力學(xué)特性的影響a棍換熱管班過冷嚼度爪(濤℃雨)好誘導(dǎo)時(shí)疲間言(追min勒)索生長(zhǎng)速喜度帆(折g/m團(tuán)in)瞞光管吐2.0定240參1.5蠅針翅管嘉（外翅掀式）化1.0穩(wěn)10著3.0池針翅管川（內(nèi)外滋雙翅式礙）輔0.5桌10課4.1a反應(yīng)器垂直放置，冷媒流向由上向下，冷媒溫度為-5℃；b指整個(gè)生長(zhǎng)過程的平均生長(zhǎng)速度表2針翅強(qiáng)化管對(duì)THF氣體水合物的結(jié)晶-分解動(dòng)力學(xué)特性的影響a姜換熱管劫過冷駐度欲(劫℃護(hù))超誘導(dǎo)時(shí)籠間恨(捧min濁)話生長(zhǎng)速責(zé)度被(框g/m咽in)疊光管樓3.8刊10抽1.5愚針翅管會(huì)（外翅芬式）話4.4鉛10絲3.0科針翅管搏（內(nèi)外聾雙翅式估）付3.6漂10喚3.5a反應(yīng)器垂直放置，冷媒流向由上向下，冷媒溫度為-5℃；b指整個(gè)生長(zhǎng)過程的平均生長(zhǎng)速度表3針翅強(qiáng)化管對(duì)HCFC141b氣體水合物的結(jié)晶-分解動(dòng)力學(xué)特性的影響a蟻換熱管姿過冷獻(xiàn)度客(僚℃萄)盡誘導(dǎo)時(shí)當(dāng)間悼(矮min釀)費(fèi)生長(zhǎng)速厲度碼(繪g/m竹in)房光管主6.4擁360脊2.9易針翅管垮（外翅狀式）軟6.4鍋180矛6.0饞針翅管渣（內(nèi)外糊雙翅式青）從6.0途90糞6.5a反應(yīng)器垂直放置，冷媒流向由上向下，冷媒溫度從0℃以1℃/1h的速率降低到-5℃，SDS濃度為0.03%；b指整個(gè)生長(zhǎng)過程的平均生長(zhǎng)速度2針翅換熱管對(duì)冰和THF氣體水合物生長(zhǎng)過程的強(qiáng)化通過實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，針翅管外冰或THF氣體水合物的生長(zhǎng)形態(tài)和光管外的生長(zhǎng)形態(tài)是一樣的，也是冰或THF氣體水合物圍繞換熱管慢慢長(zhǎng)厚，圖像在此省略。針翅管對(duì)冰或THF氣體水合物結(jié)晶動(dòng)力學(xué)特性的影響如表1和表2所示。分析表1可以發(fā)現(xiàn)，與光管相比，冰在針翅片外生長(zhǎng)的過冷度、誘導(dǎo)時(shí)間均有很大的降低，而生長(zhǎng)速率則提高了一倍。由此可見，針翅管對(duì)冰的生長(zhǎng)過程的強(qiáng)化作用是非常顯著的。相比較而言，內(nèi)外雙翅式針翅管比外翅式針翅管的強(qiáng)化作用要更為明顯，所以作者認(rèn)為針翅管應(yīng)用于冰蓄冷技術(shù)是完全可行的。墓分析黃表啊2等可以發(fā)典現(xiàn)，與燒光管相你比礙，搜TH痛F羅氣體水碌合物在栽針翅管稍外的過號(hào)冷度、竄誘導(dǎo)時(shí)清間并沒云有明顯貼的變化利，但生酷長(zhǎng)速率荷卻增大曾了一倍沖。由此訪可見，快針翅管溫對(duì)青TH貍F柱氣體水枝合物生漆長(zhǎng)過程顧的強(qiáng)化毅作用主隨要體現(xiàn)年于增大葛了生長(zhǎng)兄速率，縫而對(duì)過致冷度和桿誘導(dǎo)時(shí)親間的影賭響不大姓，作者奉認(rèn)為原盯因在輸于侮TH鋼F觸氣體水薄合物在劍光管外械的過冷之度和誘刪導(dǎo)時(shí)間債本身就褲比較小斧，降低慈的空間余有限。曠由種于朋TH逝F秀氣體水預(yù)合物在永同等實(shí)持驗(yàn)溫度駁下的生趕長(zhǎng)速率癢要比冰移小，因爛此作者產(chǎn)認(rèn)為采肚用針翅論管來(lái)加陽(yáng)快娛TH壘F儀氣體水盈合物的且生長(zhǎng)速銳率是非習(xí)常有實(shí)少用價(jià)值礎(chǔ)的。對(duì)稱于針翅晨管本身河來(lái)說(shuō)，功內(nèi)外雙船翅式針狡翅管比遺外翅式封針翅管散可以更皇大幅度銀地加快于生長(zhǎng)速汁率。柴3列針翅換倉(cāng)熱管莫對(duì)扇HCF旬C14伶1急b肌氣體水屠合物生該長(zhǎng)過程妨的強(qiáng)化伴通過實(shí)墾驗(yàn)觀察桿發(fā)現(xiàn)，劫針翅管懲外辮HCF蟲C14碧1蓮b蘆氣體水摸合物的豬生長(zhǎng)形渡態(tài)和光租管外的偏生長(zhǎng)形貞態(tài)是一捉樣的，舍也是在敲表面自米由能的文作用下款沿著換探熱管向食下滲透都到液彩態(tài)盲HCF趟C14本1熔b棗中生長(zhǎng)稠，具體永見器[6哭]殼。品針翅管寺對(duì)段HCF饞C14諸1問b械氣體水嫁合物結(jié)誓晶動(dòng)力倡學(xué)特性袍的影響削如啞表恰3泛所示。轉(zhuǎn)分析望表堪3柴可以發(fā)像現(xiàn)，與吸光管相岡比姑，默HCF嘆C14岡1燒b黨氣體水拉合物在歲針翅管繁外的過味冷度沒遍有明顯寸的變化廟，但誘嶼導(dǎo)時(shí)間糞卻有了駝明顯的付減小，笨而且生遺長(zhǎng)速率銅也增大賢了一倍形。由此救可見，玉針翅管柴對(duì)眉HCF弓C14鈔1借b蒼氣體水們合物生俗長(zhǎng)過程培的強(qiáng)化宿作用主古要體現(xiàn)奪于減少供誘導(dǎo)時(shí)卵間和增累大生長(zhǎng)裙速率，濕而對(duì)過嚷冷度的燦影響不萄大，具腐體原因悄還有待彈于進(jìn)一講步的研滑究。由味于攀HCF據(jù)C14服1渴b硬氣體水順合物在出光管外柳的誘導(dǎo)紗時(shí)間非典常長(zhǎng)（趙一般超伏過因360刪mi乏n欺），而賓針翅管年正好可畫以明顯讀改善這殖一缺點(diǎn)史，所以炊作者認(rèn)忙為采用祝針翅管貞來(lái)強(qiáng)眼化智HCF帝C14殿1璃b查氣體水瓶合物的替生長(zhǎng)特泉性是非夾常有實(shí)系用價(jià)值轉(zhuǎn)的。對(duì)殿于針翅瀉管本身喝來(lái)說(shuō)，傷內(nèi)外雙易翅式針奶翅管比屯外翅式所針翅管邪可以更糠大幅度皇地加快藥生長(zhǎng)速耗率和縮被短誘導(dǎo)烘時(shí)間。4總結(jié)插本文中灰作者將偵針翅強(qiáng)芝化管應(yīng)銅用于冰紀(jì)、裳TH偏F皆氣體水持合物以紛及棒HCF移C14汽1鐵b層氣體水庫(kù)合物生減長(zhǎng)過程首的強(qiáng)化奧研究中刊，取得傾了預(yù)期繭的良好柳效果。接冰的強(qiáng)云化生長(zhǎng)抗實(shí)驗(yàn)研撲究表明殖，相對(duì)計(jì)于光管煌，針翅芳管可以紛大大降陽(yáng)低冰的骨過冷度語(yǔ)、明顯盒縮短冰獄的誘導(dǎo)驕時(shí)間并疏且顯著殿地加快贏了冰的蔥生長(zhǎng)速隸率，因益而對(duì)冰交的生長(zhǎng)稱過程有失著明顯舊的強(qiáng)化政效果鼠；址TH社F屆氣體水喊合物的私強(qiáng)化生描長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)處研究表效明，相角對(duì)于光鳳管而言就，針翅崖管可以郵大大提蒸高蝶TH黎F抬氣體水憑合物的掠生長(zhǎng)速斷率行；趟HCF臘C14吳1蒸b照氣體水在合物的盈強(qiáng)化生幸長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)診研究表角明，與廉光管相俘比，針陸翅管可嬸以明顯污縮狂短送HCF蒸C14蘇1耍b驗(yàn)氣體水盆合物的談?wù)T導(dǎo)時(shí)嗎間并且緣大大加流快了它姻的生長(zhǎng)纖速率。敘由此可嘉見，針鳴翅管對(duì)薄冰蜜、安TH餐F咱氣體水梅合物拘和絲HCF嘉C14耗1拔b落氣體水假合物的鏡生長(zhǎng)過給程均具濱有良好定的強(qiáng)化份作用。殃對(duì)于針連翅管本鹿身來(lái)說(shuō)涌，內(nèi)外掉雙翅式暢針翅管需比外翅妖式針翅漂管可以米更大幅攀度地強(qiáng)爪化生長(zhǎng)扣過程（閱減小過業(yè)冷度、蹲加快生輸長(zhǎng)速率雙和縮短紀(jì)誘導(dǎo)時(shí)色間）。遼參考文鴨獻(xiàn)渴1.D噴.W努.Di背vid老son沉,C地lat誕hra柴te兼Hyd按rat宜es,欄.啄Wat厘e(cuò)r-絮AC責(zé)omp央reh綁ens紋ive弓Tr蟲eat功is速e柿（歌Edi炮ted咱by如Fe熄lix弦Fr杏ank痛s坦）嘆.P穩(wěn)len傷ium劈Pr興ess秒,N翅ew碰Yor及k-L酒ond曾on,現(xiàn)197功3墓2爬.磚郭開奉華浮,匯舒碧腐芬況.肆空調(diào)蓄感冷及氣橋體水合助物蓄塘冷歲.框制幼冷起,19奸95,鞋53(韻3):愁15-毀21餡3玉.纖錢頌文繞，朱冬綱生，李地慶領(lǐng)奇等凍.對(duì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