【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高效换热，具体涉及一种基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法。
技术介绍
1、在管道式蒸汽加热装置中，填料堆积密度和加热性能之间存在一定的关系。填料的堆积密度可以影响加热装置的传热和传质性能，以及设备整体的热平衡。
2、较高的填料堆积密度通常可以提供更大的表面积和更多的接触点，从而增加了热传导和传质的表面积。这会使得加热过程具备以下优点：(1)延长蒸汽与水之间的接触时间，增加了热传导的机会。(2)蒸汽和水之间可以存在更大的温度梯度，有助于提高热传导效率和热交换效率。(3)提供支撑和分散流体流动的作用，以减少湍流和流动不均匀性。实现更均匀的温度分布，并提高加热效率。(4)增加湿壁面积，从而改善对流传热。
3、但是，填料堆积密度越高还会导致气流或液流在管道式蒸汽加热装置内的流动阻力的升高，增加传热过程的能量损失和系统压降，使得加热装置的能耗提高，降低装置的整体效率。
技术实现思路
1、为克服现有技术中的管道式蒸汽加热装置的能耗高，从而降低设备的整体效率的问题，本专利技术的目的是提供一种基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，通过优化加热器中填料整体堆积密度，实现加热装置导热性能与设备内流通阻力的匹配，找到装置高效热传导与降低系统能耗之间的平衡。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，包括以下步骤：
4、1)根据预期能效要求，调整管道内部
5、2)若是流通阻力变化没有达到预期能效要求，则重复步骤1)；若是流通阻力变化达到预期能效要求，则实现基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能的控制。
6、进一步的，根据调整后管道内部填料堆积密度，计算流通阻力，包括以下步骤：
7、根据调整后管道内部填料堆积密度，计算填料整体孔隙率；根据填料整体孔隙率，计算流通阻力。
8、进一步的，填料整体孔隙率通过下式计算：
9、
10、式中：
11、——单个填料孔隙率；
12、ρf——管道内部填料堆积密度。
13、进一步的，流通阻力通过下式计算：
14、
15、式中：
16、δp——流通阻力，pa/m；
17、k——流通阻力系数；
18、——填料整体孔隙率；
19、μ——蒸汽动力粘度，pa·s；
20、v——蒸汽流速，m/s；
21、dp——填料的等效直径，m；
22、ρ——液相流体的密度，kg/m3。
23、进一步的，流通阻力系数k取值如下：
24、当k＝180；或当k＝150。
25、进一步的，管道式蒸汽加热装置包括混合区，混合区上设置蒸汽入口、进水口、混合区与出水口，混合区内放置有球形泡沫金属填料。
26、进一步的，混合区设置有视镜。
27、进一步的，蒸汽入口设置有在线压力变送器。
28、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：
29、本专利技术通过调整管道式蒸汽加热装置内填料的堆积密度，计算流通阻力，并判断管道内部填料堆积密度调节前后流通阻力变化是否达到预期能效要求，若不能，达到预期能效要求，再重复调节管道内部填料堆积密度，直至流通阻力变化没有达到预期能效要求，从而实现装置导热性能和能耗水平的平衡，从而提高管道式蒸汽加热装置内导热系数及传热表面积，增强传热效果，降低了流体在填料中通过时流通阻力，并且减少了设备的运行和维护成本。本专利技术可实现传热效率与流体流通阻力之间的匹配，实现加热过程中高效热传导与系统能耗之间匹配。
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1.一种基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，其特征在于，根据调整后管道内部填料堆积密度，计算流通阻力，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，其特征在于，填料整体孔隙率通过下式计算：
4.根据权利要求1所述的基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，其特征在于，流通阻力通过下式计算：
5.根据权利要求4所述的基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，其特征在于，流通阻力系数k取值如下：
6.根据权利要求1所述的基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，其特征在于，管道式蒸汽加热装置包括混合区，混合区上设置蒸汽入口、进水口、混合区与出水口，混合区内放置有球形泡沫金属填料。
7.根据权利要求6所述的基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，其特征在于，混合区设置有视镜。
8.根据权利要求6所述的基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制
...【技术特征摘要】
1.一种基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，其特征在于，根据调整后管道内部填料堆积密度，计算流通阻力，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，其特征在于，填料整体孔隙率通过下式计算：
4.根据权利要求1所述的基于堆积密度的管道式蒸汽加热装置效能控制方法，其特征在于，流通阻力通过下式计算：
5.根据权利要求4所述的基于堆...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐兆郢，张江涛，朱学兵，李海燕，慕时荣，康少鑫，刘德庆，张跃，王宏宾，孙立娇，尹萍，董娟，
申请(专利权)人：西安西热水务环保有限公司，
类型：发明
国别省市：
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