GAX循环的α-h图热力学分析

本文分别对单级氨水吸收式制冷循环和GAX循环进行了计算机模拟,在热源温度TH为120℃、TM为25℃、TL为5℃的情况下,两个循环的制冷系数分别为0.589和0.776,GAX循环高出31.8%。(火用)效率分别为15.4%和27.4%,GAX循环高出77.9%。在α-h图上别对两个循环的热力学结构进行了比较分析,认为循环的改进取决于热机子循环的热力学完善程度,GAX循环与单级循环内部的热泵子循环的(火用)需求是相同的,只是由于GAX循环改善了热机子循环的过程耦合结构,减少了(火用)的消耗而获得了整个循环的增益。     

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。     

CO_2化学吸收技术的模拟及环境影响评价

本文采用二乙醇胺(DEA)作为化学吸收剂,通过流程模拟工具Aspen plus对电厂烟道气的CO_2捕集过程进行模拟,分析各个关键参数对系统性能的影响。最后利用MATLAB软件构建了三种模型,对CO_2捕集技术的环境影响进行评价。结论表明:升高吸收溶液温度会减少DEA溶剂损失,降低再沸器热负荷,不过提高溶液温度会消耗额外的能量;当吸收溶液质量分数为0.25时,再沸器消耗的等效功最少;在轮船运输场景下,当泄漏因子取0.05时,其有效排放因子大于参考电厂的排放因子,CCS技术在减缓气候变暖中不会起到作用.     

三元工质吸收式制冷系统的性能模拟与优化

为了分析加入溴化锂与硝酸锂等物质后对三元工质氨吸收式制冷系统性能的影响,本文建立了氨-水二元、氨-水-溴化锂和氨-水-硝酸锂两种三元工质吸收式制冷系统模型并模拟其不同盐浓度下的运行特性,结果表明,在相同工况下,三元工质吸收式制冷系统的COP高于传统氨-水二元系统。同时为解决添加盐后吸收终了氨含量降低的问题,建立了新型含电渗析分离的三元工质吸收式制冷系统并进行模拟,氨-水-溴化锂吸收式制冷系统增加电渗析装置后,COP提高了36.0%,氨-水-硝酸锂吸收式制冷系统增加电渗析装置后COP提高了28.1%。     

LNG冷能用于轻烃分离流程热力学分析

为回收液化天然气(LNG)中C2+轻烃资源,利用LNG冷能,以现有专利中LNG轻烃回收工艺为基准,结合国内LNG轻烃回收研究成果,提出2种LNG轻烃回收改进流程,运用HYSYS对三种工艺进行了模拟及分析。结果表明:在各流程的进料和C2+轻烃产量相同的情况下,脱烃LNG组成中C2+轻烃含量由原料的10.5mol%均降低到1mol%;改进流程II功耗和再沸器热负荷均低于专利流程和改进流程I,但其效率高于专利流程和改进流程I;LNG加压后换热器HE/HE1和脱甲烷塔进料与出料换热器HE2的效率较低,而脱甲烷塔与换热器HE/HE1的损之和占各流程总损比例均高达60%以上。     

全回流模式下低温精馏分离氢同位素实验

全回流是低温精馏分离氢同位素的一种重要操作模式，由于此模式下系统不受外界进料等因素的扰动，可以方便地获得再沸器加热功率对系统分离性能和温度、压力、液位等重要参数的影响。在全回流模式下，再沸器加热功率提高后，精馏柱内气液两相传质充分，因此再沸器加热功率作为可调参数可改善系统分离性能，但再沸器加热功率提高后，精馏柱内气体线速度加大，造成床层压降加大，有可能带来液泛等问题。     

水泥窑余热发电辅助碳捕集系统分析

本文提出一种应用于水泥厂的基于余热发电技术的醇胺法碳捕集系统,针对余热发电系统和乙醇胺(MEA)碳捕捉系统建立模型,利用Visual Basic软件编程模拟余热发电系统,利用Aspen Plus软件模拟MEA法CO_2捕集系统。探讨了废气负荷、低压蒸汽温度、压力对余热发电系统性能的影响,废气负荷和解析塔操作压力对MEA碳捕捉系统中解析塔耗能的影响,并分析了系统的耦合和匹配关系。结果表明,该系统碳捕获率范围为8.6%~15.0%。     

660MW机组升负荷对脱硝及除尘影响研究

火电机组承担调峰任务,且随着风能和太阳能发电占比的提高,机组处于频繁的变工况运行。本文基于GSE软件搭建了660 MW超临界、中间再热凝气式机组模型,仿真误差不超过±0.5%,具有良好的准确性。研究了机组升负荷瞬态过程对脱硝及除尘的影响。结果表明,随着机组负荷的升高,机组脱硝效率逐渐升高,除尘效率逐渐降低。升负荷过程,脱硝瞬态稳定时间远小于除尘的瞬态稳定时间,同时SCR脱硝效率呈现出现突然降低再快速升高,ESP除尘效率则出现先突然升高后逐渐降低至稳定。升负荷幅度较大,SCR容易出现超调过大导致NO_x瞬时超标排放。     

三元工质氨吸收式制冷性能实验研究

通过实验研究了氨–水–溴化锂三元工质的对氨吸收式制冷系统的影响。实验测试了发生温度100～130℃,蒸发温度-16～-4℃和冷却水温度22～33℃工况下的系统性能系数,发现适用于氨吸收式制冷的最佳溴化锂浓度为15%,与氨吸收式制冷系统相比,性能系数最高提升了10%。溴化锂最为第三工质对系统的影响是整体的,使用三元工质可以降低精馏负荷与回流比,提高热能利用效率同时降低了发生压力,有利于提升性能系数;但其不利影响体现在会降低浓溶液中氨的浓度,导致系统循环倍率上升,不利于提升性能系数。合理使用氨–水–溴化锂三元工质是不增加系统复杂度提高氨吸收式制冷性能有效方式。     

EAST纵场线圈在稳定状态下热负荷的计算

文章分析了EAST托卡马克核聚变装置在正常运行情况下产生的各种热负荷。计算过程考虑了核热沉积以及热传导、热辐射、对流引起的换热过程。其中稀薄气体对流热、辐射热和核沉积热是热负荷的重要组成部分。这些结果对于分析整个液氦系统消耗量,降低低温系统的成本有着重要的作用。     

一种回热型TSA空分纯化再生系统的节能效果分析

为了提高纯化系统的能源利用率,降低空分纯化系统的能耗,本文提出一种在传统双吸附器系统中增设回热器以回收再生阶段排出氮气中部分热量的纯化流程,并以公开的实际制氧厂工况为例进行了节能效果分析。计算表明,采用带回热器的TSA空分纯化再生系统后,最大可使污氮气再生电加热量减少56.0%。     

基于T形管的自复叠制冷系统性能分析

T形管中非共沸工质的组分分布对组分可调热力循环性能有重要影响。但目前的研究均是基于理想分离假设分析T形管对热力循环的影响。为研究T形管实际分离性能对热力循环性能的影响,设计了一种基于T形管的新型自复叠制冷系统。对制冷工况下T形管中R134a/R600a的组分分布进行数值模拟,基于数值模拟结果对新型自复叠制冷系统性能进行计算分析。结果表明：T形管出口的流量分配比越高,其分离效率越大。当干度大于0.8或R134a质量分数大于0.7时,T形管两个出口的分离效率相对较小。与无分离的制冷系统相比,基于T形管的自复叠制冷系统的COP可提升0.83%至18.69%,单位容积制冷量可提高3.09%至36.2%,过冷器热负荷可降低11.6%至31.3%。     

乳品行业低温余热回收系统性能分析

针对乳品行业排风风量大但品位低的特点,本文提出利用排风余热代替蒸汽来预热干燥空气的余热回收系统.在构建预热器、回热器和主加热器等部件热量流模型的基础上,建立了不包含中间节点参数的系统整体热量流模型.结合某奶粉厂运行数据对模型进行求解,结果表明,该系统将排风温度由90℃降低到42.58℃.在给定热负荷下,通过匹配中间回路...     

中间补气水-水热泵系统理论分析

带有中间补气的涡旋压缩机可以有效的改善热泵系统在低温环境下的制热性能和运行可靠性。根据中间补气及准二级压缩热泵系统的研究现状,采用理论分析对带过冷器的中间补气涡旋压缩机的性能进行了对比与分析。阐述了水-水热泵系统的研究背景及工作原理;详细分析了增设补气口后涡旋压缩机的工作过程;提出了中间补气热泵系统的数学模型及计算方法并对其进行热力分析。最后与单级压缩循环比较得出结论:在蒸发温度越低的情况下使用中间补气循环对性能的提高越有利。中间补气技术在低蒸发温度、大压比的设备和系统中,节能效果更加明显。     

微型燃气轮机动态模拟与分析

在建立压气机、燃烧室、透平、回热器、转轴转动惯性等单元部件动态模型的基础上,建立了恒转速简单和回热型微型燃气轮机的系统动态模型及其控制系统模型,对其冷启动、升降负荷和甩负荷动态过程进行了动态模拟,并对两者的动态性能进行了对比。结果表明,系统动态模型能够有效地对系统的各个典型动态过程进行模拟与分析,计算稳定可靠,可为微燃机控制系统设计与分析提供模型基础;控制系统设计合理,能够满足调节负荷和转速的要求,保证循环系统安全运行;回热器的热惯性和扰动幅度是影响微燃机系统响应的重要因素。     

热扩散效应在热声分离中的作用机理

在充满二元混合气体的声波谐振管中,振荡的气体会在径向上建立振荡的温度梯度,径向的温度梯度会引起两种组分的分子沿着不同方向进行扩散,在这种热扩散效应和热声效应的共同作用下,声波能够把混合气体中的两种组分分别带向谐振腔的速度节点和压力节点,使得混合气体在声波传播方向上逐渐分离。为了研究热声分离过程的机理,本文对一个半波长的声波谐振管进行了二维的建模,并基于可压缩的SIMPLE算法,通过求解He-Ar混合气体的速度场、温度场和一种组分的浓度场,对谐振腔内的传热传质过程进行了详细的数值模拟研究。数值模拟结果与文献的理论计算值进行了比较,结果符合良好。随后,通过研究一个周期内径向上的温度、速度和Ar的摩尔分数分布,揭示了径向上的热扩散过程,以及中间气体与边界层内气体之间的热质交换过程,完整地解释了热声分离过程的发生机理。     

固-液界面热整流现象的气体运动论分析

本文采用非平衡态分子动力学模拟方法,研究了固-液界面体系中的热整流现象。系统的两端为固体,而流体处于中间夹层,两端固-液界面的势能参数不同。模拟计算结果表明,此系统实现热整流的原因是左右两端固体壁面对流体分子吸附特性的不对称性。基于气体运动论的分析表明,高低温固体壁面所吸附流体分子数、温度协调系数和系统压强在正反向传热过程中均存在一定差异,从而形成了热整流效应;并且两端固-液界面差异性越大,热整流现象越明显。     

汽车空调系统降温性能的模拟计算

通过对轿车热负荷和空调系统的模拟 ,进行轿车空调降温特性计算和分析 ,提出轿车空调部件选择的实用方法     

冷凝法甲苯回收系统性能研究与优化

基于已有典型工业挥发性有机物甲苯设计的一套冷凝法回收系统,对其进行数值模拟和优化设计。运用物性软件REFPROP对甲苯负荷及制冷系统性能进行了模拟。通过对系统的模拟计算,研究了冷却级蒸发温度、冷凝温度以及甲苯混合气体入口温度对该冷凝法甲苯回收系统的性能影响,并针对冷却级温度影响进行了经济性分析。在此基础上,提出了冷量回收的优化方案,并与原有方案进行了对比分析,为进一步优化设计提供了理论依据。优化结果表明:系统预冷级负荷降低69.6%,系统的能耗降低38.9%,COP增大61.4%,压缩机排气温度下降7.7℃。     

基于EAST装置量热系统的 第一壁热负荷实验研究

通过测量EAST装置水冷系统的出入口冷却水的温差和流量，搭建了第一壁热负荷测量系统，实现了第一壁热负荷的分布测量。实验结果表明，在上单零偏滤器位形放电实验中，该系统测量的热负荷约占总注入能量的80%，其中，接近50%的热负荷沉积在上偏滤器区域。高的加热功率会使得第一壁热负荷更快上升。通过冷却水降温曲线拟合计算得出EAST装置上钨偏滤器水冷系统的热衰减时间约为下石墨偏滤器水冷系统的十分之一。