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基于太阳能加热技术的搅拌设备沥青加热系统研究
| 论文题名： | 基于太阳能加热技术的搅拌设备沥青加热系统研究 |
| 关键词： | 沥青搅拌设备;沥青混合料;太阳能加热;沥青油罐;结构设计 |
| 摘要： | 在沥青搅拌设备沥青加热系统中应用太阳能加热技术是一项重大的技术创新，是节能环保的加热技术方面的一项重大突破，其不仅能为企业取得经济效益，而且为工程机械行业乃至整个机械装备行业提供了新的节能环保思路，对于我国建设可持续发展社会有着重要而又深远的意义。 在沥青混合料搅拌设备中，传统的沥青加热方式需要耗费大量的化石燃料，而目前全球正处于能源紧缺状态，如何在沥青混合料搅拌设备中减小甚至代替矿物燃料的使用，是我们当前现实而又严峻的任务。本文进行基于太阳能加热技术的搅拌设备沥青加热系统的研究，提出了一种利用太阳能加热沥青的新型加热方式，利用热管式太阳能集热器集热效率高，启动速度快等特点，设计研究一款基于太阳能加热技术的搅拌设备沥青加热系统。 本文首先对太阳能热管技术进行了全面详细的理论分析，重点阐述太阳能热管的组成及工作原理，进行了太阳能热管技术原理的分析，建立了太阳能热管传热数学模型，分析了影响其传热效率的主要因素，分析了热管在不同充液率和不同倾角的情况下，其传热性能的变化，进行了太阳能热管的试验研究，通过实验得到Φ18热管在垂直放置下的最佳传热充液率。 其次，对基于太阳能加热技术的搅拌设备沥青加热系统进行设计研究，主要从两个方面进行设计：一方面是集热端：对热管式太阳能集热器进行了设计研究，从理论上建立集热器的传热模型，并且对平均日效率以及瞬时集热效率进行了对比实验研究，其试验结果表明热管式太阳能集热器的其瞬时效率曲线与其理论效率曲线走势相一致，日平均集热效率高，是一种高效实用稳定，使用寿命长的集热器。另一方面是换热端：对沥青加热油罐进行设计，对沥青加热油罐内盘管的布置以及换热面积进行了优化设计研究，并且提出在沥青加热油罐内加设罐中罐结构，这样有效地减少了热量损失，提高了传热效率，同时降低了矿物能源的消耗。 最后，对试验用的沥青混合料搅拌设备样机进行改造，试制加装了太阳能加热系统的沥青加热油罐，并在湘路科技园以及湘潭养护站对其进行节能环保工程应用试验，实验结果表明，改造后的沥青混合料搅拌设备在晴天节约柴油35％左右，在阴天节约柴油17%左右，加热后沥青质量相对提高20%，CO2的排放量只有其他传统加热方式35%～48%，有害气体排放也相对减少了48%。 |
| 作者： | 达昀峰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李自光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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