内燃机余热回收有机朗肯循环系统研究综述

有机朗肯循环(Organic Rankine cycle, ORC)系统是一种回收内燃机余热的有效方案之一,目前受到越来越多的关注。由于内燃机余热形式多样,温度梯度大且存在变温特性,基本有机朗肯循环用于回收内燃机余热有一定难度。本文对内燃机有机朗肯循环系统的相关研究进行了综述,以余热最佳匹配循环为基础,分别从工质和系统结构方面对比分析了超临界ORC,混合工质ORC,双回路ORC和添加额外回路ORC四种方案。采用温熵(T-S)图映射法,根据有机朗肯循环与理想循环的接近度,总结了多种有机朗肯循环系统用于内燃机余热回收的潜力。分析发现在相同的循环系统下,具有较高临界点的工质和有较大的温度滑移的混合工质更有优势,相同工质下,双回路ORC和添加额外回路的ORC是解决内燃机余热波动的合理方案之一。     

基于有机朗肯循环的船用柴油机余热回收系统研究

本文针对某船用柴油机,利用有机朗肯循环技术,设计系统回收废气余热和主机冷却水余热,两套余热回收系统的热效率分别为21.1%和5.3%,总净功率为102.2 kW,可将柴油机的输出功率提升10.3%。在两套独立系统的基础上,进行优化并提出了主机冷却水预热、废气蒸发的方案,探讨了预热温度对系统性能的影响。优化后的系统,净功率为100.8kW。优化方案的净功率略有降低,但大大简化了系统、降低了投入成本和占用空间。     

发动机余热利用蒸气动力循环的工质筛选

本文针对汽油发动机余热温度的特点,采用有机Rankine循环(Organic Rankine Cycle,ORC)回收发动机的排气和冷却水废热。利用计算机程序对循环中各主要状态点的热力参数和热力性能进行了理论计算,确定了最佳参数值,进行了有机工质的筛选。最终选定环戊烷和R113作为发动机余热回收利用蒸气动力循环的工质。     

低品位余热驱动制冷问题的探讨

低品位余热的回收应用于制冷是节能减排、保护环境的有效方法之一。文中介绍了目前常用的两种余热驱动制冷的方式,并重点介绍了各种热源应用于溴化锂制冷的情况,最后比较了不同温度热水应用于溴冷机的区别,为余热回收应用于制冷提供理论参考。     

柴油机多品位余热回收低损跨临界联合循环

为高效低损回收柴油机多品位余热,本文提出了一种跨临界有机朗肯联合循环,其中高温级循环用于回收温度较高的发动机排气余热和废气再循环(EGR)余热,低温级循环回收发动机冷却水余热、增压空气余热、与高温级循环换热后的排气余热和EGR余热。本文对联合系统高温级工质选择多种高温型工质,并对系统热效率、回收功、效率及整体效率随高温级最大压力的变化规律进行模拟分析。结果表明存在一个最优的高温级最大压力P_(maxh),使得随着P_(maxh)的增大,系统热效率先上升后下降,工质均存在热效率η(th)的最大值。甲苯不论是热效率还是效率均表现出较好的性能,并且使柴油机效率提高了6.86个百分点。     

双层并联叠置烟气余热回收装置流动特性研究

针对大型燃气热电厂的余热回收工程,设计了一种双层并联叠置烟气余热回收装置,搭建了1:5缩比模型样机,用空气模拟烟气进行了冷态实验并进行了数值分析,获得了上下层空气的流量分配特性、填料层出口空气流速的均匀性和空气的流动阻力特性,可为大型烟气余热回收装置的设计提供参考。     

利用LNG冷(火用)与工业余热的闭式Brayton循环的进一步分析

以超临界状态的LNG作为冷源,以工业余热作为热源的闭式Brayton循环,可以有效的利用LNG的冷(?)并回收工业余热。本文以(?)效率为评价准则,兼顾LNG冷(?)和工业余热的利用,对该循环进行了热力学分析。在分析过程中,利用以前分析所得的结论[1],选取的循环自变量数为4,针对不同的自变量、不同的LNG冷(?)和工业余热利用情况,对多种循环方案作了进一步(考虑了循环与冷、热源的匹配)较详细的热力学分析,并得出较明确的性能表达。     

工业制冷系统组合式热回收节能方案研究

为改善氨工业制冷系统的运行能效和经济性,对螺杆式制冷机组系统,提出一种回收压缩机氨蒸气显热部分冷凝热和油冷却器润滑油余热的组合式热回收方案。该方案在压缩机排气管上增设氨热回收器,在油分离器和油冷却器之间增设油热回收器。理论计算表明,热回收系统所回收的总热负荷相较于压缩机输入功率的百分比R_(t,p)可达84. 2%～99. 6%,而组合式热回收系统的综合性能系数COP_c比无热回收制冷系统的COP高29. 0%～62. 5%。系统改造实例表明,本组合式热回收方案节能效益显著,系统改造投资的静态回收期较短。     

低温核供热堆驱动的制冷系统方案研究

本文结合孙桥农业开发区的实际情况，提出了五种利用低温热源驱动制冷系统的方案；通过热力计算各制冷循环，探讨了利用低位热能制冷的可行性。采用年成本分析法和层次分析法对各制冷方案进行比较，确定出适合孙桥农业开发区的低温核供热堆驱动的最佳制冷方案。本研究为余热回收和太阳能利用等提供了理论分析和决策参考。     

核心流强化传热对温差发电器性能的影响

半导体温差发电技术在汽车尾气余热的回收与利用方面具有很大的潜能。本文搭建了一套可以模拟汽车尾气排气的试验系统,并利用核心流强化传热技术研究其对采用热电发电模块回收汽车尾气的余热并将其转换成电能时的性能影响。     

两级烟气废热热管溴化锂制冷机的可视化设计

根据国内外有关资料与作者拟合的公式,采用Visual basic面向对象的编程技术,对两级烟气废热热管溴化锂制冷机进行了计算机辅助设计研究,并编制了可视化程序,适用于工程上对该系统的设计与计算,缩短设计时间,提高工作效率。     

废热溴化锂吸收式动力、冷、热量梯阶转换系统分析

介绍了一种利用溴化锂溶液的热力学特性,合理安排废热回收的废热溴化锂吸收式动力、冷、热量梯阶转换系统。该系统将其中一部分高品位的能量进行动力转换,其余转换成热量和冷量,实现能量梯阶转换,提高废热能源中可用能的合理利用率。利用自编的计算程序对系统的废热回收量以及能量利用与转换做了详细分析,得出烟气进出口温度对系统的能量转换的影响。     

驱动热源温度对热管废热溴化锂机组制冷量的影响

介绍了热管废热溴化锂制冷机的工作原理,讨论了驱动热源温度对机组各个发生器制冷量的影响。在给定的温度区间内通过理论计算和分析,得到了高压发生器、低压发生器a和b的制冷量以及它们与总制冷量的比值分别随着烟气进口、中间和出口温度变化的曲线图。论文中还给出最佳中间温度区间,为今后的实验论证提供了理论依据。     

Loop thermosiphon thermal collector for waste heat recovery power generation

A loop thermosiphon thermal collector was developed for the waste heat recovery power generation with electric capacity of 500 W. The heat collector with heat transfer area of 0.159 m² (500 mm width and 300 mm depth) was connected to the condenser with a shrunken heat transfer area by a loop. The thermal performance of the apparatus was declined when increasing the water filling rate to 90% as the working fluid occupied the internal volume. In the range of water filling rate between 30% and 60%, the effective thermal conductivity was around100 times of the conductivity of copper.     

Pulsed ultrasound assisted dehydration of waste oil

A method to aid the separation of the oil phase from waste oil emulsion of refineries had been developed by using a pulsed ultrasonic irradiation technology. Compared with conventional continuous ultrasonic irradiation, it is found that pulsed ultrasonic irradiation is much better to make water drop coalescence and hence dehydration of waste oil. The effects of ultrasonic irradiation parameters on waste oil dehydration are further discussed. The orthogonal experiment is also designed to investigate the degrees of influence of ultrasonic parameters and the optimal technological conditions. Under the optimal experimental conditions, the water content of waste oil is decreased from 65% to 8%, which thereby satisfies the requirements of refineries on the water content of waste oil after treatment (<10%).     

Hydrothermal hot pressing for recycling of waste glass

Abstract

Recycling of waste glasses has been conducted by a hydrothermal hot-pressing method to produce high density compacts. Our research was focussed on the intluence of various reaction variables (temperature, time, water content and loading pressure) during compaction of several types of waste glasses. The compaction of all glasses starts around 120°C and proceeds rapidly with increasing temperature. Under hydrothermal hot pressing conditions, the compaction of the waste glass is most strongly controlled by temperature and water content, and affected to a lesser degree by reaction time and loading pressure. A maximum tensile strength of 65 MPa was obtained for ‘blue’ glass at 200°C, 10wt% water content, after applying 60 MPa loading pressure for 2 hours.     

烟气型双效溴化锂制冷机的可视化设计

根据溴化锂水溶液的相关物性计算模型,提出了当已知溴化锂溶液比焓和浓度时求其温度的计算机解法,并针对烟气型双效并联溴化锂吸收式制冷机组,利用Visual Basic面向对象的编程技术编制了其可视化设计程序,为工程上设计计算提供了一种高效、快捷的解决方法.     

两级烟气废热热管溴化锂发生器的动态特性

利用热管废热溴化锂制冷机不仅能够回收工业过程的大量废热、余热,而且可以提高整个工业系统的能源利用效率。针对两级烟气废热热管溴化锂制冷机发生器的结构特征,建立了动态数学模型,进行了数值求解,得出了机组启动过程中发生器的各参数的变化规律。结果表明:蒸汽发生量与溶液出口温度基本同步稳定,烟气中间为250℃左右,出口温度为200℃左右。此研究对减短启动时间、节约能源具有一定的积极意义。     

Experimental Heat Transfer Coefficients of Waste Heat Recovery Unit in Detergent Manufacturing Process

The waste heat recovery unit is one of the most important units in the chemical process. It recovers waste heat from the exhaust gas of the process resulting in the reduction of heat loss. In the detergent manufacturing process, the particulate air leaving the spray dryer is the exhaust gas containing the large amount of heat. Therefore, a waste heat recovery unit can significantly reduce heat loss. In this work, heat transfer coefficients of a waste heat recovery unit in the detergent manufacturing process were studied. Waste heat from the particulate air is recovered in the shell and coiled tube heat exchanger. The particulate air flows in the shell side, and water flows in the tube side. Four coiled tubes with different coil pitches were investigated. The results show that the tube-side heat transfer coefficient increases as the coil pitch decreases. Loading ratio also has an important effect on heat transfer coefficients. The increase of loading ratio leads to a lower value of the overall heat transfer coefficient. From 100 experiments, empirical correlations for the prediction of tube-side and shell-side heat transfer coefficients were proposed. The results indicate that the predicted heat transfer coefficients agree well with the experimental values.