冷凝式油气回收系统设计研究

设计了一种冷凝式油气回收系统,其制冷系统由单级压缩预冷单元与单级压缩2级自动复叠单元复叠而成。应用物性软件REFPROP对混合制冷剂的性质进行分析,应用大型通用流程模拟软件对油气负荷及制冷流程进行了模拟计算,研究了非共沸混合制冷剂配比变化对自动复叠单元压缩机性能的影响;通过对系统的模拟运行,研究了该冷凝式油气回收系统的工作性能,分析了冷凝温度对油气回收率和尾气油气含量的影响;在系统分析和模拟研究的基础上,为冷凝式油气回收系统关键设计参数选择提供了理论依据。     

基于混合制冷剂循环的油气冷凝回收系统优化

油品在储运过程中,部分轻烃组分挥发会造成资源浪费和环境污染,油气冷凝回收法以其经济性和可靠性已成为有效的油气污染控制方法之一。文中提出了一种基于混合制冷剂循环的油气冷凝回收系统,与现有的复叠式系统相比,该系统流程简单、结构紧凑、运行经济性显著。介绍了该系统的主要组成和工作原理,建立了系统热力学优化模型,以典型的挥发油气工况为输入参数,研究了混合制冷剂配比以及各级冷凝温度对系统性能的影响。研究结果表明:高沸点组分比例的提高能够降低系统能耗,一级冷凝温度对系统性能有显著影响,二级冷凝温度对系统性能影响有限,与复叠式系统相比,混合制冷剂系统的每方油气处理功耗可降低23～48%。     

R1270/CO_2复叠式制冷系统热力学分析

针对R1270/CO_2复叠式制冷系统,通过能量及分析的方法,分析了低温级冷凝温度、系统蒸发温度、系统冷凝温度以及冷凝蒸发器传热温差对系统COP、损I和质量流量的影响。分析结果表明,在其他变量一定的条件下,存在确定的低温级冷凝温度使系统COP最大,总损最小;适当的升高系统蒸发温度和降低系统冷凝温度,以及减小冷凝蒸发器传热温差,可以增大系统COP和降低损;R1270高温级部件和冷凝蒸发器的损占总损比例较大,需对其进行重点优化。降低低温级冷凝温度和系统冷凝温度,提高系统蒸发温度可以减少系统中R1270的充注量。     

复叠式制冷系统性能的模拟分析

为提高制冷系统运行性能、优化系统结构设计,用EES软件对可实现复叠与双级压缩转换的制冷系统进行模拟分析,分析对比了复叠循环与双级压缩循环、级间容量比及高温级频率对复叠循环的影响。结果表明:蒸发温度对复叠循环和双级压缩循环系统COP的影响都很大,且蒸发温度较低工况下,应选用复叠循环以提高系统COP。对于复叠循环:蒸发温度和冷凝温度一定,随级间容量比的增加,复叠式制冷系统的中间温度降低,级间容量比与冷凝温度一定,蒸发温度每上升1℃,系统的中间温度增加1.5℃;当工况一定时,系统COP随级间容量比的增加呈现出先增大后减小的变化趋势,故对于固定工况下的复叠式制冷系统存在一个使系统COP最优的级间容量比;随高温级频率增大,系统的级间容量比减小,系统的COP先增大后缓慢减小,在达到最佳COP后,系统运行稳定。     

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。     

基于双级压缩的制冷系统热回收

受限于冷凝温度,目前制冷系统热回收制取的热水温度通常在60℃以下。提出了基于双级压缩制取95℃左右高温热水的热回收方案,在热回收系统(即高压级)冷凝压力不超过30bar、排气温度为100℃时,该热回收系统的性能系数理论值为11.3(R717)、11.4(R22)。该热回收方案只需在原有制冷系统的压缩机排气至冷凝器、冷凝器至储液器这两处的管路上开口联接即可,非常适合同时有冷、热需求场合的现有制冷系统的热回收改造,也可作为新设计的热回收制冷系统的参考方案。     

HFC134a在太阳能喷射制冷系统中的性能分析

建立了系统热力学性能计算模型,分析了HFC134 a喷射系统的蒸发温度、喷嘴效率等参数对系统性能的影响。研究表明,冷凝温度改变对系统性能和喷射系数的影响大于蒸发温度的影响;混合效率每减小1%,系统COP减小5%左右;系统COP随蒸发温度的增而增,随冷凝温度的增而减。HFC134 a喷射系统设计时,尽量使蒸发温度在4—12℃,冷凝温度在30—36℃之间变化,该研究为HFC134 a在喷射系统中的设计和优化提供了技术支持。     

R404A/CO2复叠式制冷系统的熵分析

为了研究R404A/CO₂复叠式制冷系统的性能,对其进行了热力学分析。采用理论计算和熵产最小法分析蒸发温度T_e、冷凝温度T_k、冷凝蒸发器的传热温差△T等参数对该系统的性能、部件及整个系统的熵产的影响。结果表明,给定T_e、T_k和△T时,在最佳低温级冷凝温度下,系统COP取得最大值,系统总熵产取得最小值;高温级节流阀和压缩机、冷凝蒸发器和低温级压缩机的熵产约占总熵产的80%。     

冷却系统对ORC性能影响的模拟研究

该文利用Aspen HYSYS软件模拟研究了环境温度、冷凝温度和冷凝器工质侧压降因素对有机朗肯循环系统性能的影响,系统采用工业低温废热作为热源,选择R123作为工质,并通过分析得出:受环境温度的影响,夏季的最大系统净功和循环热效率比冬季下降了4.13 kW、3.03%;冷凝温度从24℃上升为40℃时,系统净功和循环热效率分别降低了2.52 kW、1.87%。当冷凝器压降从0 kPa上升为40 kPa时,系统净功和热效率分别下降了1.41 kW、1.43%。     

热泵空调用冷凝器的匹配设计与仿真分析

针对纯电动客车热泵空调用翅片管式冷凝器的匹配设计,利用MATLAB自主编写了一套通用的仿真设计程序,并且在消除冷凝器具体结构影响的条件下,基于谷轮ZW79KAE涡旋压缩机的工作性能,运用该程序仿真分析了设计参数对设计结果的影响。结果表明:冷凝温度一定时,总传热系数和空气流量随空气进出口温差的减小而增大,且总传热系数的增长趋势逐渐减缓,当温差每减小1K时,总传热系数增大约5%,流量增大约15%;空气进出口温差一定时,冷凝器设计热负荷和总传热面积随冷凝温度的降低而增大,当冷凝温度从323.15K降低至318.15K时,总传热面积增大约30%。