科技成果

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成果名称: 混凝土骨料预冷(预热)设计关键技术及能耗优化研究

成果登记号: 9612015Y0270

第一完成单位: 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

联 系 人: 周琳

成果类型: 应用技术

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

   本项目属于水利水电及工程传热、传质科学技术领域。以小湾、拉西瓦、溪洛渡、官地等工程为依托,结合大型混凝土系统骨料温控技术,针对风冷/热骨料、水冷骨料三种温控措施开展全面系统的研究工作。    针对风冷、水冷骨料的传热关键参数,开展全面系统的实验研究,分析风冷、水冷骨料的关键传热参数对骨料瞬态冷却过程的影响机理。以实验参数为依据,开展风冷、水热传热模型数值仿真研究,完善仿真数值计算方法,获得骨料瞬态传热规律。针对影响风冷、水冷骨料传热及流动的关键参数,开展敏感性分析,绘制骨料传热的对比过余温度诺模图,拟合骨料瞬态传热经验关系式,获得骨料非稳态传热、流动瞬态规律。进行料仓风道模型瞬态传热仿真分析,研究不同风道形式下,冷风的流场、骨料冷却速率及均匀性,提出了骨料冷却最优的风道形式,提高骨料冷却效率,改善骨料在料仓内的流场,从而最大限度地利用进风冷量,减少冷量浪费。    首次针对混凝土骨料传热、流动过程开展数值仿真分析,准确的模拟出骨料瞬态传热、流动过程,获得了骨料瞬态传热、流动规律,为非稳态理论研究提供技术支持。首次提出描述风冷/热骨料、水冷骨料工况的非稳态流动、传热数学计算方法。首次揭示风冷、水冷骨料瞬态三维温度场分布特性,总结了风道布置形式、料仓结构、空隙率等因素对风冷骨料温度均匀性和传热速率的影响;胶带机尺寸、倾斜角度、喷淋流率、淹没率、粒径等因素对水冷骨料温度均匀性和冷却速率的影响。    结合当前混凝土骨料温控计算理论应用现状,分析采用非稳态动态传热计算理论计算的优越性,优化了风冷/热料仓设计参数,提高了换热器热交换效率,改善了料仓锁气效果,降低了料仓漏风率。合理的实现节能降耗降,降低工程投资。本研究成果提出了系统的混凝土骨料温控多相传热理论,开发出高效、可靠的温控计算软件,可为同类工程提供借鉴和指导,具有较高推广应用价值,社会经济效益显著。