利用热管传热技术提高沼气产气率
浅谈热管及热管气-气换热器的应用
浅谈热管及热管气-气换热器的应用热管是一种利用液体和蒸汽相变以传热的设备，具有高效、节能、灵活、可靠等特点，被广泛应用于工业生产、航天航空、军事设备等领域。
热管气-气换热器也是一种热管的应用形式，它能够实现气体之间的换热，广泛应用于空调、采暖、化工等领域。
热管的原理是利用液体在吸热后蒸发，将热量带到高温端，然后在高温端再凝结成液体，将热量释放出来。
经过这样的循环，热量就能够从低温端传递到高温端。
热管具有高效率、传热均匀、无需外部能源等优点，因此在许多领域得到了广泛的应用。
热管的应用领域非常广泛。
在工业生产中，热管被用于散热、温度控制、传热等方面。
一些工业设备需要保持稳定的温度，可以使用热管来实现。
在航天航空领域，热管被用于热控系统、空调系统、温控系统等方面，能够帮助控制设备的温度，提高设备的工作效率。
在军事设备领域，热管也被广泛应用于火箭发动机、导弹引导系统等方面。
热管气-气换热器是一种热管的应用形式，它将热管的原理应用到了气体之间的换热过程中。
热管气-气换热器具有传热效率高、体积小、重量轻、结构简单等优点，因此在空调、采暖、化工等领域得到了广泛的应用。
热管气-气换热器在空调领域的应用非常广泛。
在空调系统中，冷却剂需要和空气进行换热，以实现室内温度的调节。
热管气-气换热器能够高效地实现冷却剂和空气之间的换热，提高空调系统的效率。
热管气-气换热器还可以用于采暖系统中，实现热水和空气之间的换热，提高采暖系统的能效。
在化工领域，热管气-气换热器也有着重要的应用。
在化工生产过程中，许多反应需要控制温度，热管气-气换热器能够有效地实现热量的传递，帮助控制反应过程的温度，提高生产效率。
热管及热管气-气换热器具有着广泛的应用前景，能够在许多领域发挥重要的作用。
随着技术的不断进步，热管及其应用形式将会得到进一步的发展，为人类的生产生活带来更多便利。
浅谈热管及热管气-气换热器的应用
浅谈热管及热管气-气换热器的应用热管是一种利用液体的蒸发和凝结来传热的被动式传热元件，其具有高效、节能、无噪音、无污染、结构简单、体积小等优点，在众多领域得到了广泛的应用。
热管气-气换热器则是利用热管的传热能力，在气体间进行热量的传递，实现换热的目的。
本文将从热管的基本原理及应用出发，深入探讨热管气-气换热器的应用及发展前景。
热管是一种独特的传热元件，其核心是由薄壁的金属管制成，内部充满一定量的工质（通常是液态）和适量的气体，在热管两端分别设有蒸发器和冷凝器。
当热管的蒸发器端受热后，工质迅速蒸发成气态，并将热量带走，然后由气态工质自发运动到冷凝器端，再在那里被冷却并凝结成液态，将带走的热量传递给外部环境。
这样，热管通过液态和气态之间的相变循环，将热量从一个地方传递到另一个地方，实现传热的作用。
热管在工业、航空航天、电子、建筑、农业等领域有着广泛的应用。
在电子领域，热管被广泛应用于散热模块、CPU散热、LED散热等方面，其高效的传热特性能够有效地提高电子设备的散热效果，延长设备的使用寿命。
在航空航天领域，由于热管具有重量轻、热效率高等特点，因此被广泛应用于飞行器的热控系统中，有效地提高了飞行器的性能和可靠性。
在建筑领域，热管除了可以应用于空调系统的改进外，还可以用于太阳能热水器、地源热泵等领域，提高系统的热效率。
热管气-气换热器的应用领域涉及到空调、制冷、化工、航空航天等众多领域。
在空调制冷领域，热管气-气换热器被广泛应用于冷冻系统、冷库、制冷设备等方面，其高效的传热性能可以提高系统的制冷效率，减少能源消耗。
在化工领域，热管气-气换热器被应用于各种化工反应器、蒸馏塔、蒸发器等设备中，帮助提高了化工生产的效率和质量。
在航空航天领域，热管气-气换热器被应用于飞行器的热平衡调控系统中，能够帮助飞行器更好地适应各种复杂的高温和低温环境。
未来，随着科技的不断发展和进步，热管气-气换热器的应用前景将更加广阔。
沼气工程罐内盘管加热传热速率与效率分析
沼气工程罐内盘管加热传热速率与效率分析张少鹏;韩瑞萍;陈晶晶;周俊;陆小华;王昌松【摘要】国内沼气工程中广泛采用的加热方式——罐内盘管加热。
从热力学角度出发，基于热力学第一、第二定律，对影响罐内加热的各因素从传热速率与传热效率方面进行分析。
研究表明，从传热速率-总传热系数角度分析，选用热导率在15 W·m−1·K−1以上的厚管壁管径，同时采用低转速的搅拌方式能实现最大化的传热速率。
另外，从传热效率-有效能角度对传热过程进行能耗分析，在逆流搅拌下，提高冷物料进口温度可以减少换热的不可逆性，可增加传热过程有效能的利用率。
研究结果为实现沼气工程罐内加热过程传热速率与效率统一，达到能量的最优化利用提供理论参考。
%Heating coil inside the tank is widely used in biogas projects at home and abroad. The various factors affecting the heating and heat transfer of the tank were analyzed from the heat transfer efficiency and rate based on the first and the second laws of thermodynamics. It was found that from the view of the overall heat transfer coefficient, the thermal conductivity and wall thickness were comprehensive considered and then the maximum heat transfer rate was obtained with low speed mixing method by choosing the thick wall with the value of thermal conductivity of above 15 W·m−1·K−1. Meanwhile, the energy c onsumption of transfer process was analyzed from the view of heat transfer efficiency. It can be obtained that an appropriate increase in the inlet temperature of cold material can reduce the irreversibility of heat transfer and increase the utilization ratio of limited energy for heat transfer process with countercurrent mixing. Therefore, the high-efficient, energy saving andrational theoretical guidance was provided for biogas project using tank heating to achieve the unity of transfer heat rate and efficiency.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】8页(P4304-4311)【关键词】热力学;沼气工程;罐内加热;总传热系数;热传导;有效能;传热速率与效率【作者】张少鹏;韩瑞萍;陈晶晶;周俊;陆小华;王昌松【作者单位】南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，江苏南京 210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，江苏南京 210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，江苏南京210009;南京工业大学生物与制药工程学院，江苏南京 211816; 南京工业大学生物能源研究所，江苏南京 211816;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，江苏南京 210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，江苏南京 210009【正文语种】中文【中图分类】S216.4我国每年产生约7亿吨农作物秸秆和20亿吨畜禽粪便，许多未经有效处理直接排入环境，造成了较大的环境危害；同时2012年我国已成为世界第一大能源消费国，全年消耗36.2亿吨标煤[1]。
太阳能热管加热系统在沼气工程中的应用
太阳能。为此 ， 在综合 了工程的实际情况和当地 的气 候条件后 ， 设计 了以太阳能作 为热 源的太 阳能热 管加 热系统 ， 从而保障 了沼 气系统 在冬季正 常运行 ， 在春 秋 季 大 幅 度提 高其 沼 气产 量 。
１ 生态 校 园 沼气 系 统 构 建
生 态 校 园 沼气 系 统 由人 畜粪 污 收集 与清 杂 系 统 、 沼 气 发 酵 与 进 出 料 系 统 、 阳 能热 管 加 热 系 统 、 液 太 沼 冲厕 与 回流 搅 拌 系 统 、 气 输 配 贮 存 与 利 用 系 统 、 沼 沼 肥 贮 存 与 利 用 系 统 等 几 个 部 分 组 成 ， 统 组 成 及 工 系
艺 流 程 如 图 １所 示 。公 厕粪 污在 重 力 下 ， 经粪 污 收 集
器 自动排人格栅沉沙池 ， 截留了沉淀及漂浮物后 ， 进入
图 １ 沼气 系 统 组 成 图
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ０ ０ ８— ３— ３
Ｆ ｇ １ Ｍｅ ｈ ｎ ｙ ｔ ｍ ｏ ｓｉ ｔ ｎ ｌｄ ａ ｒ ｍ ｉ． ｔ ａ ｅ ｓ ｓｅ ｃ ｎ ｔ ｕ ｉ ａ ｉｇ ａ ｔ ｏ
关键词 ：太 阳能热 管 ； 系统 ； 加热 沼气工程 中 图分类号 ：Ｔ ０ ９ Ｋ１ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ ２ ０ ） ７． ２ ４— ４ ８ Ｘ（ ０ ８ ０ ０ ０ ０
０ 引 言
农 村 中小 学 生 态 校 园 沼气 系 统 不 仅 可 以 利 用 厌 氧消 化技 术 ， 学 校公 厕 的粪 污 进 行 资 源化 利 用 和无 对 害化 处理 ， 底 改 变 农 村 学 校 公 厕 脏 、 、 的 局 面 ， 彻 乱 差 还 可 以 为学 校 食 堂 提 供 优 质 、 洁 能 源 ， 农 村 广 大 清 还 师生 一个 卫 生 、 康 、 适 的 生 活 学 习 环 境 。但 是 冬 健 舒 季 过 低 的 温度 制 约 了沼 气 系 统 效 率 的正 常 发 挥 ， 响 影 了沼 液循 环 自动 冲厕 功 能 的正 常 运 行 ， 因此 必 须 采 取 各 种增 温 、 保温 措施 对 其 进 行热 量 补 充 。西 北 地 区 气 候 具 有光 照 时 间 长 、 ｔ 充 足 等 特 点 ， 合 开 发 利 用 Ｅ光 适
低温沼气产气量及效率提升综合方案
低温沼气产气量及效率提升综合方案1.实验目的、原理及任务1.1实验目的（1）以沼气发酵原理为基础，通过在厌氧发酵过程中研究微生物、相关酶活性的变化过程以及与沼气产生之间的关系及动力学模型，以及非产甲烷菌和产甲烷菌在整个沼气发酵过程中的作用和功能，分析物质转化及沼气形成特点和整个反应过程链的促进作用和反馈抑制特点，分析沼气产生过程的生化过程特点，其物质降解转化及产生沼气的过程与能量代谢流的关系及其平衡关系。
（2）研制基于高效生产沼气的微生物和酶催化剂，完善催化剂成熟的制备工艺，使沼气产量提高，研究高效产沼气的生化反应体系有效控制模式及调控优化技术措施，开发出可用于沼气生产的基于专用微生物菌群和生物酶的高效催化剂制品。
（3）通过添加发酵促进剂，筛选出能提高沼气产量的外源添加物，筛选出各外源添加物后进行正交及验证试验，结合考虑促气效果及经济成本，得出最优组合，最后将该组合在沼气池中进行效果验证。
1.2实验原理（1）沼气工程是一个复杂的生化过程，需要多种产沼气微生物参与，多种生物酶促进了生物质向沼气的转化。
大体可分为三个阶段：水解—产酸—产甲烷。
水解阶段是在微生物的作用下把不溶于水的固形有机物转变成可溶于水的物质。
许多微生物能分泌各种胞外酶，在胞外酶的作用下，固形有机物被水解成相对分子质量较小的可溶性物质。
如纤维素酶、淀粉酶、蛋白质酶和脂肪酶等，通过对有机物质进行体外酶解，将多糖水解成单糖或二糖，蛋白质分解成多肽和氨基酸，脂肪分解成甘油和脂肪。
产酸阶段是指第一阶段产生的各种可溶性物质（单糖、氨基酸、脂肪酸）进入细胞内后，在各种细菌胞内酶作用下继续分解代谢转化成低分子物质，如丁酸、丙酸、乙酸以及醇、酮、醛等简单的有机物质。
最主要的产物是乙酸，也有氢（H2）、二氧化碳（CO2）、氨（NH3）和少量的其他产物。
产甲烷阶段由产甲烷菌将前一阶段产生的低分子化合物如乙酸、甲酸、氢和二氧化碳还原转变为甲烷。
中间产物乙酸、氢气等对产甲烷有双重作用，在其高于一定浓度时，抑制产甲烷。
沼气发动机的热效率和能量利用效率分析
沼气发动机的热效率和能量利用效率分析沼气是一种由有机物在缺氧条件下分解产生的混合气体，它主要由甲烷和二氧化碳组成，同时含有少量的氮气、氢气和硫化氢。
沼气不仅可以作为可再生能源用于燃料替代，还可以被用作发电或供暖。
沼气发电是一种环保、经济的能源利用方式，具有巨大的潜力。
热效率是衡量发动机能够将燃料能转化为有效功的指标。
对于沼气发动机而言，热效率直接影响着能量的利用率。
沼气发动机的热效率与多个因素有关，包括进气温度、压缩比、燃烧室的设计和燃气的混合。
提高沼气发动机的热效率，可以减少能源的浪费，降低环境污染。
首先，进气温度对热效率有着重要影响。
较高的进气温度可以提高燃料的燃烧效率，从而增加热效率。
通过采用预热器或回收装置，将废气中的余热循环利用，可以使进气温度升高，提高热效率。
此外，还可以通过对进气过程进行优化设计，减少热能损失，进一步提高效率。
其次，压缩比也是影响沼气发动机热效率的重要因素。
增加压缩比可以提高凸轮轴功率输出，从而增加燃料的燃烧效率，提高热效率。
然而，过高的压缩比可能会导致爆震或点火提前，因此需要在设计过程中综合考虑发动机的结构和燃气组成，选择合适的压缩比。
燃烧室的设计也对热效率产生着影响。
燃烧室的设计应考虑到充分的燃烧和混合，以及最小化的燃气损失。
合理的喷油系统和喷油策略能够提高燃料的燃烧效率，进而提高热效率。
同时，通过增加燃烧室的孔道面积和减少燃烧室内的阻力，可以减少燃气的负荷损失，提高能量利用效率。
此外，燃气的混合也是影响热效率的因素之一。
燃气与空气混合均匀，可以提高燃烧效率，增加热效率。
通过合理的供气系统和调节装置，可以使燃气与空气充分混合，提高热效率。
除了热效率外，能量利用效率也是评估沼气发动机性能的重要指标之一。
能量利用效率是指发动机从燃料中获取的有效功率与燃料的能量之比。
提高能量利用效率可以减少能源的浪费，提高发动机的经济性。
更高的能量利用效率可以通过以下几个方面的优化来实现。
地热能发电中的热管技术应用
地热能发电中的热管技术应用热管是一种利用热传导的原理，将热量从一个位置传递到另一个位置的热传导装置。
它由一个密闭的金属管道组成，管内充满工质，通过利用工质在低温区蒸发吸热，然后在高温区冷凝释放热量的循环流动，实现热量传递。
地热能发电中，热管技术的应用对于提高发电效率、降低成本具有重要意义。
首先，热管技术可以改善地热能发电系统的热量传递效率。
在传统的地热能发电中，地下储热层与发电机组之间通过地热液体管路实现热量传递。
然而，由于管路传热过程中存在热阻、渗漏等问题，导致热量传递效率不高。
而热管作为一种新型的热传导装置，具有传热速度快、传热效率高等优势，可以有效地改善地热能发电系统的热量传递效果。
通过在地热能发电系统中引入热管，可以大大提高热能的传递效率，从而提高发电效率。
其次，热管技术可以实现地热能发电系统的热量分配优化。
在地热能发电中，地下储热层的温度分布不均匀，导致热量在不同区域的利用效率存在差异。
而热管技术可以根据实际需求，将热量从局部高温区域传递到其他区域，实现热量的重分配，从而优化地热能发电系统中的热量利用效果。
这种优化分配的热管技术，可以提高系统的整体效率，从而提高地热能发电的发电量。
此外，热管技术还可以解决地热能发电系统中的热损失问题。
在地热能发电中，由于热阻等原因，会导致热量的损失，降低系统的热能利用效率。
而利用热管技术，可以将热量从系统中迅速传递出来，减少了热能的损失，提高了系统的热能利用效率。
通过在地热能发电系统中应用热管技术，可以在一定程度上降低其热能损失，提高系统的有效利用率。
此外，热管技术还可以改善地热能发电系统的热交换效果。
在地热能发电系统中，各个部件之间的热交换效果直接影响着系统的整体效率。
而热管技术的应用可以在各个部件之间实现高效热量传递，提高热交换效果，从而提高地热能发电系统的整体效率。
这种热交换优化的热管技术，可以减少各个部件之间的热阻，提高热量传递效率，降低系统能源消耗，更好地利用地热能源。
增温保温技术是沼气工程成败的关键
14 杭州能源环境工程有限公司
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二、发酵工艺和关键设备
5、热电联产
保温技术
常用保温材料
名称 岩棉 泡沫板 聚氨酯 高密度挤塑板
导热系数 （W/m•K） 0.029~0.046
0.030 0.035 0.028
密度 （kg/m3）
微曝气中温水解酸化2天，
预处理
可以缩短厌氧发酵停留时间， 技术
提高产气率。水解池中必须 每次留有三分之一的水解液
传统厌氧
作为接种母液。
瘤胃系统
传统的厌氧工艺与瘤胃 和仿生工艺比较：
仿生工艺
负荷 <5g/Ld >100g/Ld >5g/Ld
发酵 温度 38℃
39℃
38℃
发酵 时间 >30d
<3d
<15d
TS转化率
未经青贮处理<30% 经青贮处理>50% 1天为40%-50% 3天为60%-70%
>50%
杭州能源环境工程有限公司
二、发酵工艺和关键设备
1、厌氧发酵工艺
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高浓度CSTR厌氧发酵
发酵罐是整个工程的心脏，设计的好坏直 接影响沼气工程的可靠性。 • 规模：根据大型化和集中式沼气工程设计原
大型沼气工程的关键技术
蔡昌达 杭州能源环境工程有限公司2Fra bibliotek16年11月4日
杭州能源环境工程有限公1 司
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目录
一、原料和预处理 二、发酵工艺和关键设备 三、沼气的净化与高值利用 四、工程案例
杭州能源环境工程有限公司
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农业沼气转型升级政策的出台，为发展大型沼气工程带来了发展机遇。
浅谈热管及热管气-气换热器的应用
浅谈热管及热管气-气换热器的应用热管是一种无动力的传热元件，其基本工作原理是利用工质的相变过程来传输和分配热量。
热管由内壁光滑、密封的金属管组成，内部充满了工质，正常工作时，管内的工质在高温端蒸发成气体，通过压力差的作用，气体在管内传输，然后在低温端冷凝成液体，再通过毛细力回到高温端完成传热循环。
热管的传热性能优异，具有体积小、传热效率高、温度均匀等特点，因此在各个领域有广泛的应用。
热管气-气换热器是一种利用热管技术实现气体之间传热的设备。
它由一组热管并列组成，每个热管的高温端和低温端各连接一个换热器，分别与待换热气体进行换热。
在热管气-气换热器中，高温端气体在经过换热器的冷却后，通过热管的高温端蒸发成气体，然后在热管中传输到低温端，再通过低温端的换热器冷凝成气体，从而实现热量的传递。
热管气-气换热器具有以下几个优点。
首先，它能够实现不同温度气体之间的传热，在保证热量传递的同时，实现了气体之间的热交换。
其次，热管气-气换热器的传热效率高，传热面积大，能够有效地提高设备的传热性能。
此外，热管气-气换热器的结构紧凑，体积小巧，适应性强，可以灵活地应用于不同的空间环境。
最后，热管气-气换热器的运行稳定可靠，不需要外部能源驱动，具有较长的使用寿命。
热管气-气换热器在工业领域有广泛的应用。
例如，在工业生产中，为了保证生产过程的安全和稳定，需要对气体进行冷却、加热和热交换。
热管气-气换热器可以用于冷却工艺中的烟气、燃烧气体等，实现热量的回收和再利用。
另外，在能源领域，热管气-气换热器可以用于燃气轮机、发电设备等的热回收，提高能源利用效率。
此外，热管气-气换热器还可以应用于空调、制冷设备等领域，实现空气的调节和热量的传递。
综上所述，热管及热管气-气换热器具有传热效率高、体积小、运行稳定可靠等优点，适用于各个领域的热量传递和热交换。
随着技术的不断进步，热管气-气换热器将在更多的领域得到应用，推动工业生产和能源利用的高效化。
提高供气供热效率的最佳实践优化能源利用并降低成本
提高供气供热效率的最佳实践优化能源利用并降低成本提高供气供热效率是目前能源领域中的一个重要课题。
随着能源资源的日益紧缺和环境污染的加剧，实施有效的能源利用和降低成本的措施显得尤为重要。
本文将介绍一些提高供气供热效率的最佳实践，以优化能源利用并降低成本。
一、建立高效供热系统首先，建立高效供热系统是提高供气供热效率的重要举措之一。
采用高效锅炉和热交换器等设备，可以提高能源利用效率，并减少能源的浪费。
此外，合理设计供热管网，减少管道的阻力和热损失，也可以有效提高供热系统的效率。
二、优化热源选择选择合适的热源也是提高供气供热效率的重要策略。
传统的燃煤锅炉在供热过程中存在能源利用低、环境污染大等问题。
因此，替代能源，如天然气等，具有更好的能源利用效率和更低的排放水平，可大幅降低供气供热过程中的能源成本。
三、采用智能控制技术智能控制技术在提高供气供热效率中发挥着重要作用。
通过采用传感器、自动调节阀门等设备，可以实现对供热系统的精确控制和调节，减少能源的浪费和损失。
此外，借助数据分析和人工智能等技术，可以对供气供热系统进行实时监测和优化，提高能源利用效率，并降低能源成本。
四、提高供热设备的维护保养供热设备的维护保养对于提高供气供热效率至关重要。
定期清洗锅炉、热交换器等设备，及时更换老化部件，可以保证设备的正常运行和高效工作，减少能源的浪费。
此外，建立完善的设备巡检和维护制度，及时发现和排除故障，也能有效提高供热系统的效率，并降低运维成本。
五、加强能源管理与监测加强能源管理与监测是优化能源利用并降低成本的基础。
建立能源计量系统，对供气供热的能源消耗进行实时监测和统计分析，可以及时发现能源的浪费和损失，并采取相应的改进措施。
此外，制定合理的能源管理方案，加强对供气供热系统的日常管理和维护，也能有效降低能源成本。
在实施上述最佳实践的过程中，需要加强与相关专家的合作和交流，充分利用现代化科技手段，如人工智能、大数据分析等，为提高供气供热效率和优化能源利用提供科学依据。
浅谈热管及热管气-气换热器的应用
浅谈热管及热管气-气换热器的应用热管是一种基于热传导原理，利用无动力驱动的被动式热传递设备。
它具有高效、可靠、轻量化、易于维护、振动小等优点，因此在许多领域中得到广泛应用。
热管的应用领域涵盖了大型能源设备、电子设备、机器制造等多个领域。
其中，热管气-气换热器是目前应用最广泛的热管产品之一。
热管气-气换热器是利用热管传递热能的原理，将一种或多种气体在热管内进行传热和传质，从而实现气体之间的能量转移和物质传递的设备。
热管气-气换热器具有减少动力消耗、节约能源、增加产值、保护环境等优点，因此在化工、合成氨、冶金、空调、核工业等领域得到广泛应用。
在化工工业中，热管气-气换热器被广泛应用于催化剂载体的恒温加热、催化反应过程的热交换和冷却、气体处理等方面。
由于热管具有高效、稳定的传热性能和可靠的运行特性，可以保证催化剂的稳定性和反应速率，在化学反应过程中实现高效能的传热。
此外，热管气-气换热器还可以用于在晶体生长中的温度控制和气体处理过程中的除湿、除尘、去气等方面。
在合成氨行业中，热管气-气换热器被广泛应用于催化器的起始升温和保持恒温、冷凝剂的凝聚和再生等方面。
热管气-气换热器的高效传热性能和稳定的运行特性可以保证合成氨生产过程中的反应温度和催化剂活化温度，在提高合成氨生产效率的同时减少了能源消耗，提高了生产效益。
在空调方面，热管气-气换热器已成为空调系统中的重要组件之一。
热管气-气换热器被用作空调系统的蒸发器和冷凝器，可以提高空调系统的能效比、减少能耗，也对环境保护起到了积极的作用。
总之，热管的应用在不断扩展和深入，尤其是热管气-气换热器在化工、合成氨、冶金、空调、核工业等领域得到广泛应用。
鉴于其高效、可靠、轻量化、易于维护、振动小等优点，相信在未来的发展中，热管仍将继续发挥重要的作用，为各个领域注入新的生命力。
冬季加热沼气池中换热器的传热分析及其应用
冬季加热沼气池中换热器的传热分析及其应用冬季利用换热器加热沼气池,使沼气池温度保持在中温发酵,增大沼气池产气量,是解决村镇建筑供暖的有效途径之一。
提出设计了沼气池中加热换热器。
依据沼气池形状以及换热特点,对沼气池内加热换热器进行了设计计算。
分析计算了沼气池容积、沼气池冬季加热热负荷、换热器形式、换热盘管管径及管间距、热源大小与参数、循环水泵、自动控制系统等内容。
搭建安装了多组加热换热器及其监测系统。
进行多工况优化、监测比较分析。
换热器分别安装在池底和池壁,其中池壁安装了两组换热器;沼气池内均匀布置了9个测温点,对沼气池温度进行实时采集,全面反映试验中沼气池温度场状况;测试点分上、中、下3层,层距400mm。
每层测温点沿半径方向等距离分布。
建立了沼气池加热换热器系统传热模型,利用CFD对系统进行了数值模拟,对影响传热因素进行了分析讨论,并与实验测试结果进行了对比分析。
进行了沼气池多组加热换热器实验研究。
利用多组加热换热器及其监测系统,调节三组换热器分别对沼气池进行加热,对底部换热器和中间换热器进行了联合加热。
设定了加热温度波动范围(34℃±1℃),对实验结果进行了整理分析。
研究结果表明:影响换热器传热效果主要因素有:沼液加热功率,沼液温度场均匀程度、沼液维持适当温度是影响沼气池产量的主要因素。
另一方面,加热换热器形式、敷设方式等对加热效果也有较大影响。
这些研究结果对我国寒冷地区冬季利用加热沼气池采暖有一定指导意义。
沼气发动机的高效热能利用技术
沼气发动机的高效热能利用技术沼气是一种由生物质分解产生的混合气体，主要由甲烷和二氧化碳组成，其中甲烷是一种十分高效的可再生能源。
为了提高沼气的利用效率并减少对环境的不良影响，高效热能利用技术在沼气发动机中变得十分重要。
首先，为了实现高效热能利用，沼气发动机的燃烧室设计至关重要。
通过优化燃烧室的结构和燃料与空气的混合过程，可以使得燃烧更加充分，提高能源利用率。
燃烧室的设计要考虑到沼气的特性，保证优化的燃烧过程中产生的氮氧化物和颗粒物排放尽量低。
其次，排热利用是提高沼气发动机热能利用率的关键。
在传统的沼气发动机中，排出的高温废气没有得到有效利用，导致能源浪费。
一种有效的方法是采用余热回收技术，将废气中的热能转化为热水或蒸汽供给其他工业和生活用途。
这种方法不仅可以提高热能的利用效率，还可以减少对传统能源的需求。
另外，采用热力循环技术也是提高沼气发动机热能利用效率的重要手段。
通过将废热转化为热力循环中的蒸汽，再驱动蒸汽涡轮机或蒸汽发生器发电，可以进一步提高沼气发电系统的总体能源利用效率。
这种方法被广泛应用于大型沼气发电站，可以同时提供电力和热能，实现能源的综合利用。
此外，采用双能发电技术也是高效热能利用的一种方式。
双能发电系统将沼气发动机与其他能源转换设备（如发电机组）耦合，共同发电。
沼气发动机产生的废热可以用于发电过程中的蒸汽发生器，从而提高整个系统的能量转换效率。
最后，沼气发动机的运行与维护也是确保高效热能利用的关键。
定期维护和检修可以保持发动机的正常运行，避免能量的浪费。
此外，优化发动机的工作负荷和控制系统，使其在不同负荷情况下都能保持高效运行，进一步提高热能利用效率。
综上所述，沼气发动机的高效热能利用技术对于提高能源利用效率、减少环境污染具有重要意义。
通过优化燃烧室设计、采用余热回收技术、热力循环技术和双能发电技术，以及进行有效的运行和维护，可以实现沼气发动机热能的高效利用，推动可再生能源的发展。
浅谈热管及热管气-气换热器的应用
浅谈热管及热管气-气换热器的应用热管是一种利用液体的汽化和冷凝来传递热量的高效热传递装置。
它通常由内衬管、工作流体、蒸汽腔和冷凝腔等组件组成。
在热管中，液体在受热端蒸发成为蒸汽，然后通过压力差传递热量到冷凝端，然后在冷凝端重新凝结成液体，并通过毛细管结构回到受热端，实现了高效的热量传递。
热管具有热阻小、传热效率高、结构简单、无需外部动力、操作可靠等特点，因此在很多领域得到了广泛的应用。
热管气-气换热器是将热管技术应用于气体换热的一种新型换热器，它利用热管的高传热效率和灵活性，可同时实现换热和传质。
热管气-气换热器由热管模块和换热器模块组成，可以实现气体与气体之间的热交换和传质，广泛应用于空调、化工、石油、冶金等领域，并取得了良好的经济效益和社会效益。
热管气-气换热器的应用，不仅提高了系统的能效和可靠性，还降低了设备的占地面积和维护成本。
更适合高温、高压、易燃易爆等特殊工况下的换热需求。
下面将对热管气-气换热器的应用进行浅谈。
一、热管气-气换热器在化工领域的应用在化工生产中，许多工艺需要进行气体之间的换热和传质，热管气-气换热器可以满足这一需求。
例如在合成氨生产过程中，需要对氨气和气态氮进行换热、除润霜等操作。
传统的换热器往往存在传热效率低、结构复杂、清洗困难等问题，而热管气-气换热器可以有效地解决这些问题，其高传热效率和紧凑的结构使得在相同的换热面积下，可以实现更高的换热效果，大大节约了设备的空间和能源消耗。
在空调领域，热管气-气换热器可以作为热泵、制冷器等设备的重要组成部分，用于空气的冷却和热交换。
由于热管具有快速响应、高传热效率和稳定可靠的特点，使得其在空调系统中得到了广泛的应用。
例如在中央空调系统中，可以利用热管气-气换热器实现冷热水的换热，实现能源的高效利用。
热管气-气换热器还被广泛应用于石化、冶金、电力等领域。
在炼油和化工过程中，热管气-气换热器可以用于裂解炉、反应器、精馏塔等设备的换热和传质。
温度对沼气池的需热量和月份产气率的影响
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发酵 温 度 ／（ ） ℃
图 ２ 不同月份发酵温度对沼气池 需热量 的影响
热泵系统来提供热量。如果周围工厂有废热、 废气时 ， 可以 利用这些能量来实现供热 。 在我国的西南地区 ， 地热能是天 生就储存在地下的， 不受天气状况 的影响， 既可作为基本负 荷能使用 ，也可根据需要来加热沼气池。
发 酵 温度 。
（） ３ 沼气池的加热方式 ， 根据 当地 的可再生能源 ， 合理 利用 自然界提供的能量来供热 ， 这样既可以做到节能又可提 高能源 的利用率 。
参考 文献 ： … 张全国． １ 沼气技术及其应用 ［ ． Ｍ】 化学工业出版社 ，
２ ０ ０ ５， ６ ．
［】项 阳阳 、高正阳等． ２ 农村沼气发酵温度控制技术及
图 ４显示 了随着发酵温度的升高 ， 不同月份 的月份产气 率逐渐下降 ，逐渐趋于平缓 。６ 、７月份整体月份产气率比 ｌ ２月份 的月份产气率要高。最冷的 １ 、１ 月份发酵 ， 它的月 份产气率变化 比较平缓 ， 明发酵温度对月份产气率的影响 说 不大。 从经济性 的角度分析 ， 在保证满足 日常生活用气的情 况下 ， 根据实际条件确定不同月份的发酵温度 ， 从而达到经 济性较优。
３ ５ ・ ） ７ ０ ／（ Ｊ ℃ ，物料的填充系数Ｔ １ ，取 ０８ ，Ｔ 为沼气 ． ５ 池 内部 的温度 ，Ｔ 为外界环境的温度。 １ 沼气池散热量损 失的热量 ． ２ 目前土壤系统 的传热 问题 尚无令人满意的解析式 ， 作为 种估算 ， 可将沼气池的散热量视为恒壁温半无限大导热问 题。 由于沼气池的壁厚远远小于其直径 ， 可将其散热视为大 平壁散热问题 ，利用恒壁温半无限大导热公式 ，即
提高沼气池产气率方法15种
提高沼气池产气率方法15种作者：徐成文来源：《科学种养》2015年第01期怎样使沼气池多产气？笔者根据有关科研单位研究和生产试用，概括出以下15种方法：1. 添加碳酸氢铵、尿素。
沼气池发酵1个月以后，加入一定数量的碳酸氢铵或尿素、氨水等含氮化合物，可提高产气量30%左右。
添加量可按每立方米发酵液加1～3千克碳酸氢铵或0.3～l千克尿素。
添加时，先将碳酸氢铵或尿素装入小塑料袋内，扎紧袋口，用大头针在底部刺10～30个小孔，然后从进料管或天窗口投入沼气池底部，让其缓慢溶解释出，供沼气池微生物利用。
2. 添加硫酸锌。
锌在沼气发酵过程中能促进纤维素的分解、乙酸的形成和转化，提高脱氢酶的活力;同时，能促进菌体DNA的合成，增加菌体量。
添加量为0.005%时，沼气产量提高3%;添加量为0.01%时，产气量提高40.2%;添加量为0.02%时，产气量提高21%;添加量超过0.05%时，不仅不能提高沼气产量，相反还起毒害作用。
3. 添加活性炭。
活性炭是利用木屑、竹皮、果壳等副产品作为主要原料，加入盐酸、煤粉等，经过化学和物理方法，进行炭化和活化制成的，投入沼气池可提高产气量。
4. 添加钾、钠、钙、镁。
这几种物质能对沼气发酵起刺激作用，不同程度地提高产气量、甲烷含量以及有机质的分解率。
如无钾、钠、钙、镁等物质，也可添加磷矿粉、磷酸氢二钾、炼钢渣、碳酸钙、高锰酸钾、炉灰等含钾、镁、钙、钠元素的化合物。
5. 添加旧电池粉。
旧电池里含有锰、锌、氨等元素，还含有13%的乙炔（乙炔含碳量为99%）。
经试验，将15 节1 号旧电池剥开、砸碎，取电池粉拌在发酵原料里，投入8 米3的沼气池中，第三天产气量可增加1倍以上。
6. 添加煤炭。
煤除含有大量的碳、氢、氮外，也含有少量的微量元素。
在沼气发酵原料中加入少量的煤粉，可改变微生物的环境，是促进酶活动的诱导剂，可加速有机质分解，提高产气量。
7. 添加纤维素酶。
在沼气发酵液中添加纤维素酶，能促进纤维素分解，提高稻草的利用率，使产气量提高34%～59%。
浅谈热管及热管气-气换热器的应用
浅谈热管及热管气-气换热器的应用热管是一种通过液体或气体在内部循环流动来传递热量的装置。
它由内管、外管、工作介质和蒸发器、冷凝器等组成。
工作介质在蒸发器内受热后蒸发成为气体，通过热管内部的循环流动进入冷凝器，之后被冷凝成液体，再通过毛细结构返回蒸发器，形成闭合循环。
热管的传热效率高、传热能力强，被广泛应用在工业领域。
热管的应用非常广泛，特别是在电子、航天、军事等领域。
热管可以用于电子产品的散热。
现代电子设备的集成度越来越高，功率密度也越来越大，产生的热量也越来越多。
为了保证电子设备的正常工作，热管可以将散热效果大大提高，将热量快速传递到散热器中，保持设备的温度在可控范围内。
热管还可以应用在航天领域。
航天器在进入大气层时，会受到高温的热辐射，而且在返回大气层时，会产生大量的热量。
为了保护航天器，热管可以将其余热迅速传递到航天器的表面，通过辐射散热的方式降低温度，起到保护航天器的作用。
热管还可以用于军事领域。
军事装备在战斗过程中，会产生大量的热量，如果不能及时有效地散热，会影响装备的正常工作。
热管可以快速地将热量传输到散热器中，并利用大面积散热器将热量排出，保证装备的正常运行。
除了以上应用，热管气-气换热器也是热管的重要应用之一。
热管气-气换热器是利用热管的高传热效率和换热容量来实现气体之间的换热的装置。
该技术在工业生产中具有重要的应用价值。
热管气-气换热器可以应用于各种气体的换热过程中，例如氢气、氧气、空气等。
它广泛应用于化工、电力、石油、冶金等工业领域。
热管气-气换热器的工作原理是：一个热管作为蒸发器，在蒸发过程中吸热，另一个热管作为冷凝器，在冷凝过程中释放热量。
当气体通过蒸发器和冷凝器时，与热管内的工作介质进行热交换，实现热量的传递和平衡。
热管气-气换热器具有许多优点。
它具有高热交换效率和传热能力，能够快速地将热量传递给另一个气体。
热管具有自动调节热量传递的能力，可以根据需要自动调整热量的传递速度。
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保 证 沼 液 的恒 定 发 酵 温 度ｆ ４ ｏ） 如 ｏｃ 。我 国农 村 沼 气 多 采 用 自
然 温 度 发 酵 ， 环 境 气 温 变 化 很 大 ， 气 率 极 不 稳 定 ． 方 冬 随 产 北 季沼 气 池 几 乎 无 法 正常 供 气 。 一般 ， 度 波 动 大 于± ， 气 温 ５ 产 率有 明 显 影 响 ， 温 度 过 低ｆ 低 于 １ ￣）沼 气 池 可 能 停 止 产 如 如 ０Ｃ ，
换 的 套 管 式 换 热 器 总 传 热 系 数 仅 ７ ０ １０ Ｗ ・ ）。 缺 点 ０ —４０ （ ～ ｍ 是 易 形 成 污 垢 不 易 清 除 ， 堵 塞 ， 热 效 率 不 高（ 其 在 使 用 易 传 尤
到 一 定 年 限后 污垢 热 阻 愈 加 增 大 ）对 沼 液 介 质 侧 ， 进 行 表 ， 须 面处 理 以 防 腐 ； 点 是 价 格 较 便 宜 ， 选 工业 污 水 类 热 交换 优 可 器用 在沼 气 工 程 中 。 ２热 管 式 加 热 控 温 循 环模 式 ． 与 套 管 式 热 交 换 设 备 相 比 ，热 管 式 热 交 换 器 有 诸 多 优
从上世纪 ７ ０年代 末 期 开 始 至 今 ，国 内 外 生 物 质 能 技 术 开 发 已有 了很 大 进 展 。利 用厌 氧 消 化 技 术 ， 温 下 的沼 气 产 高 气 率 可 达 ５ ｍ一 ～ ｍ ・ ３ ，百 千 瓦量 级 的 沼 气 发 电机 组 每 立 方 米 ｄ 沼 气 发 电 量 可 达 １ — ． 瓦， 时 。 电 效 率 可 达 ３ ％。 ． ２ ４ ６千 小 发 ８ 在中国 ， 秸秆 和粪 便 的 过剩 与污 染 ， 经 为 社 会 所 关 注 ， 已 加 大 开 发 力 度 ． 快将 其转 化 为优 质 能 源 已 经 迫 切 地 摆 到 了 尽 面前 。 国外 相 比 ， 国 生物 质能 技 术 有 较 大 差 距 ， 与 中 主要 表 现 在： 氧消化产气率低 ； 厌 缺乏 厌 氧 消化 稳 定 运行 技 术 保 证 ； 能 源综 合 利 用 技术 需 要 进 一 步 改进 提 高 ； 厌 氧 消 化 和综 合 利 与
气 。 此 为 保 证 高 产 气 率 ， 要 恰 当 的 控 温 。 此 开 发 适 合 沼 因 需 因 液 加 热 保 温 的 高 效 、 活 控 制 的装 置 系 统 有 重 要 的 意 义 。本 灵 文提出一种循环模式 ， 利用 高效 热 管 传 热 技 术 提 高 生 物 质 能
源 利 用 效 率 ，终 端 用 能 反 馈 至 能 源 发 生 端 以保 证 稳 定 产 气 率 ， 现 产 能 与 用 能 系统 循 环 高 效 自给 与输 出 。 实
二 、 热 系统 与 循环 模 式 加
点 。 具有 低 热 阻 管 内侧 换 热 系数 高 至 ７０ — ００ Ｗ ． Ｒ 它 ５０ １０ ０ （ ｍ
用 配 套 的 技 术 和 设 备 还 不 成 熟 ； 氧 消化 产 气 终 端 能 源 利 用 厌
效 率 较 低 ， 乏 高 效率 沼气 燃 烧 供 热 技术 和设 备 。 此 ， 现 缺 因 在 有 生 物 质 转 换 技 术 设 备 的 基 础 上 。 究 新 型 转 换 技 术 ， 发 研 开 新 型 装 备 既是 农 村 发展 的迫 切 需 要 ． 是减 少 排 放 、 护 环 境 、 保 实施 可 持续 发 展 的 需要 。 影 响 沼 气 产 气 率 不 稳 定 的 一 个 重 要 因 素 是 沼 气 池 内 受 气 温 的影 响 而 波 动 。 为保 证稳 定 的产 气 率 。 设 沼气 工程 时 ， 建
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农 村 能 源
Ｎｏ ｇＣ ｒＮｅ ｇＹ ａ ｎ ｕ ｎ ｕｎ ｔ
实 用 技 术
Ｉ 燕 管 传 热 技 术 高 沼 气 产 笺 ｊ 用 提 率
一
、
简 介
气 池 温 度 必 须进 行 良好 控 制 ． 度 较低 时 必 须 及 时 给 予 加热 温 以弥 补 向环 境 的 失热 。 常 要有 配套 高效 加热 设 备 来 实 现 如 通 上 目标 。 温 度 波 动 大 于 ± ℃ ． 气 池 产 气 率 有 明 显 影 响 ， 温 度 ５ 沼 如 过 低 ， 气 池 可 能 停 止 产 气 。 内 有 的 沼 气站 因气 温 过 低 ． 沼 国 导 致 池 内 温 度 过低 停止 产 气 ， 繁 启 动 时被 迫使 用其 他 补 充 能 频
一
水（５．ｏｃ与 沼 液（５ ６ ｏ） 热 交 换 器 中进 行 。 热 的 效 率 ９ － ｏ） ４ ３ — ｏｃ在 换
因 热 交换 器 的优 劣 而 大 不 同 ， 环 模 式 如 图 １ 示 。 液交 循 所 液一
方 面 需 要 采 取 恰 当的 保 温 措 施 ． 外 也 须 配套 加 端 用户用 气 ， 大了系 统劳动 强度 ， 既影 又加
还 违背 了本 为产能 装置 系统 的功 能 。利用 循环加 热 及控制 系统 则可 以解决这 一 矛盾 ， 沼气 发 生装 置稳定 持续 生产 。 使 根据 沼 气 产 能 用 能 系 统 特 点 ， 文 提 出利 用 热 管 传 热 技 本 术 保 证 沼气 池 恒 温 条 件 ， 发 以 热 管 为核 心传 热 元 件 的 热 交 开 换 系 统 可 以提 高 系统 的转 换 利 用 效 率 。 １ ． 现有 加热 循 环 模 式 当前 ． 气池 配 套 加 热 系统 多 为 如 下 形 式 ： 炉 加 热 的 沼 锅 热水 泵 至 管 壳 式 热 交 换 器 中 。 热 量 通 过 间 壁 式 换 热 方 式传 将 给 沼 液 ， 液 通 过 沼 液 泵 泵 回沼 气 池 。 由沼 气 锅 炉 生 产 的 热 沼