建模与先进控制在多效蒸发器节能中应用

按照热力学原理，经过合理简化，建立了多效蒸发器的仿真模型，并从节能控制的角度分析了多效蒸发器操作中的关键工艺参数，应用ＡｔＬｏｏｐ ＰＩＤ自动整定软件，稳定了装置的运行，收到了良好的节能效果。     

机械蒸汽压缩并流进料多效蒸发系统能耗计算分析

建立了并流进料机械蒸汽压缩(MVC)多效蒸发(MEE)系统自平衡循环的热力过程模型,分析了并流进料MVC-MEE系统中蒸发器效数、多效蒸发系统总温差、末效蒸发器二次蒸汽温度和MVC等熵效率对系统比功耗(w_(spc))的影响.计算结果显示:w_(spc)随系统总温差的增大而增加,蒸发器效数越少,w_(spc)增加的速率越大;蒸发器效数较多时,w_(spc)的增加速率随系统总温差的增大而提高.在系统总温差一定时,w_(spc)随蒸发器效数增加而明显降低,但随着蒸发器效数的增加,w_(spc)的减小幅度降低.在蒸发器效数一定时,w_(spc)随末效蒸发器二次蒸汽温度的升高略有降低,其影响随着蒸发器效数的增加而减小.在系统总温差一定时,w_(spc)随MVC等熵效率的增加而降低,在系统总温差较大时,MVC等熵效率对w_(spc)的影响更显著.     

平流热压缩多效蒸发浓缩高含盐废水的热性能分析

基于系统的物料和能量平衡,建立了蒸汽热力压缩器与平流多效蒸发器耦合技术(PP MED-TVC)浓缩石化企业含盐废水的热力计算模型.分析了效数对平流多效蒸发(PF MED)性能的影响,比较了四种不同进料方式MED的热性能,并对TVC最优抽汽位置进行了优化.结果表明,效数对系统的热力性能有显著影响;通过对四种MED系统的比较,TVC的加入能显著提高系统的造水比(GOR)和降低蒸发器总换热面积;根据GOR和蒸发器总换热面积,设置最优的TVC抽汽位置,MED-TVC的性能可有很大的提高.     

基于热分析和(火用)分析的氧化铝生产蒸发工序节能研究

阐述热分析和(火用)分析在氧化铝蒸发工序节能降耗中的意义,建立工序的热分析和(火用)分析模型,并以此对某厂蒸发工序进行热效率和(火用)效率的分析.研究结果表明:蒸发工序热效率仅为30.67％,(火用)效率仅为15.08％,热损失严重,用能水平低,节能潜力大;热分析确定的高耗能环节为冷凝水自蒸发器和末效蒸发器,(火用)分析确定的高耗能环节不仅为冷凝水自蒸发器和末效蒸发器,还有传热过程(火用)损失和流动过程(火用)损失.通过对蒸发工序进行热分析和(火用)分析,评价工序用能水平,确定耗能的主要环节、部位及节能潜力,指出蒸发工序的节能降耗途径.     

水平管降膜蒸发器温度损失的计算与分析

为了研究降膜蒸发管束阻力造成的压降及其对传热的影响,以降膜蒸发器内广泛应用的正三角排列管束为物理模型,采用由实验数据拟合出来的压降系数,计算了压降对应的温度损失,分析了蒸汽产率、饱和温度、管列数和喷淋密度对蒸发温度损失的影响。结果表明:温度损失随喷淋密度、管列数和蒸汽产率的增加而升高,随饱和温度的升高而减小;在相同的蒸汽质量流量下,45℃蒸汽的温度损失是70℃时的6倍,而喷淋密度为0.08kg/(m·s)时的温度损失约是0.02kg/(m·s)时的2倍;大型降膜蒸发器内管束区内的温度损失随管列数的增加呈现抛物线型升高。为保证各效蒸发器的传热效率,提出每一效蒸发器温度损失都相等的等温度损失设计思想,其对低温多效蒸发器的设计具有指导意义。     

氧化铝生产蒸发工序能耗分析

为降低氧化铝生产蒸发工序的能耗,对测试结果误差进行修正;应用热分析和(煳)分析方法研究四效蒸发器-三级闪蒸器系统的用能状况.研究结果表明:蒸发系统的热效率仅为15.39％,其中Ⅳ效蒸发器的热效率仅为7.23％,其他单元热效率较高;Ⅳ效蒸发器的热损失主要是外排的冷凝水和乏汽带走大量的热所致;蒸发系统的(炯)效率仅为19.51％,其中各效蒸发器的(炯)效率均较低而(炯)损失率均较高,是提高系统(炯)效率的关键因素,因此,应加强乏汽和冷凝水的余热回收利用,并优化或改进蒸发器的操作参数和预热器使用方式.     

双联变频空调系统建模与特性分析

双联（一拖二）变频空调系统由于两蒸发器间各参数的相互影响，使得它的运行特性较复杂，表现极强的耦合性，通过采用分布参数法并引入两相流理论，建立起以双蒸发器，电子膨胀阀、压缩机为一体的双联空调系统的热力学模型，对双联变频空调系统稳态特性及双蒸发器间耦合并系进行仿真研究，为双蒸发器的优化设计，控制及节能手段的运用提供依据。     

用低温核供热堆进行海水淡化

本文论述了用核能作为海水淡化能源对于减少环境污染的重要作用。在这方面，低温核供热堆是一种合适的堆型。多效蒸馏法是目前最有发展前途的一种海水淡化工艺。水平管液膜蒸发器具有先进的综合指标，是可供优先选择的一种蒸馏设备。     

核供热堆海水淡化系统的热工水力学特性

针对与低温核供热堆相耦合的竖管多效蒸发海水淡化系统 ,建立了物理数学模型 ,探讨该系统的热工水力学特性。采用等温差和分段等面积两种温差分配方案对系统进行设计。分析了系统各效的蒸发器和预热器面积、平均换热系数以及淡水产量等随效数的变化规律。结果表明 ,经过适当的温差调整 ,两种方案下产水比都可以达到 2 0以上 ,但等面积温差分配设计方案在系统的建设上将更具优势。本工作可以为大型竖管多效蒸发海水淡化系统的设计提供理论指导和基础数据     

氯化铵回收的三效降膜蒸发系统的(火用)分析

利用黑箱和灰箱模型对氯化铵回收三效降膜蒸发系统进行了[火用]分析，找到了系统[火用]损的关键，即二次蒸汽的消耗引起的外部[火用]损．对各效蒸发器采用白箱模型，分析了蒸发器[火用]损的主要环节，结果表明，对于一、二、三效蒸发器，传热温差引起的[火用]损率分别为77．64％、68．59％和75．87％，降低传热温差引起的[火用]损是提高蒸发系统效率的主要途径．由于浓缩热引起的[火用]损也是不容忽视的，应提高系统的真空度，采用低温蒸发路线．     

底泥盐分释放影响下的滨海水库 水体盐度变化过程数值模拟

为研究滨海水库大尺度水体盐度时空动态变化,改进了水动力与水环境数值模拟专业模型Delft3D中盐度输运方程的源汇项,对所得的数学模型计算值与理论值和实验值进行对比分析,并验证其合理性。结果表明,将改进后的Delft3D模型应用于拟建滨海水库的盐度变化过程模型,能定量预测不同工况情形下水库底泥盐分释放造成的盐度变化过程。     

粗粒盐渍土水盐迁移试验研究

为探究粗粒盐渍土水盐迁移特性,通过室内试验开展了不同细粒含量和盐分供给源的水盐迁移及时空分布特性研究.结果表明:粗粒土中细粒含量不同,盐溶液和盐渍土两种盐分供给源有不同的迁移规律.随细粒含量增加盐溶液供给源水盐迁移量逐渐减小,迁移速率最快的为10%细粒含量的土柱.随细粒含量增加盐渍土供给源短期水分迁移高度增加,整个土柱盐分迁移量增大,盐分迁移最显著的是30%细粒含量的土柱.因此粗粒盐渍土地区道路工程宜通过控制细粒土含量来抑制粗粒盐渍土水盐迁移.     

不同供给源下的粗粒土水盐迁移特性分析

为探究不同供给源下的粗粒土水盐迁移时空分布特性,根据新疆盐渍土地区的实际工况,选择氯盐为研究对象,掺配3种不同细粒掺量的粗粒土,开展不同压实度与不同供给源组合的粗粒土水盐迁移试验,分析在不同供给源下,细粒掺量与压实度对粗粒土水盐迁移时空分布的影响。结果表明：随着细粒掺量由10%、20%、30%依次递增,水盐迁移趋势逐渐显著;压实度对水盐迁移的影响会因供给源的不同而不同;盐溶液供给源下的水盐迁移速率较小,但迁移高度较高;盐渍土供给源下的水盐前期迁移速率较大,但后期迁移速率有所减小。盐溶液供给源宜选用细粒掺量少的粗粒土进行换填,并尽可能提高压实度;盐渍土供给源的盐渍土部分宜适当降低压实度,换填非盐渍土宜选用细粒掺量为20%左右的粗粒土并提高压实度,由此控制水盐迁移水平。研究成果可为粗粒盐渍土路基结构设计提供一定的理论依据和技术支持。     

盐类物质对泥质烃源岩生排烃过程的影响

根据中国东部下第三系盐湖相沉积存在的地质实际,利用地层孔隙热压生排烃模拟仪开展了仿真地层条件下的含盐和不含盐泥质烃源岩的生排烃模拟实验,通过对烃类产物的分析探讨了盐类物质参与烃源岩生排烃的过程。研究表明：（1）盐类的存在加速了成烃演化,促进了石油和天然气的生成;（2）盐类的存在降低了对有机质的吸附能力,加速了粘土转化和脱水过程,且盐层易解理,使烃源岩中微孔隙及孔缝发育,促进了油气的初次运移;（3）无盐泥质源岩发育区虽然滞留大量的石油资源,但由于其岩石本身难压裂,对于商业化开采页岩油并无太大意义,到达过成熟阶段后,可能是页岩气开采的有利区带。盐岩发育区虽然其整体演化过程中生成的油气易于排出,但在Ro=1.28%时仍然滞留着20% 的石油资源,富含大量的盐类脆性矿物而低含粘土矿物,有利于产生裂缝,易于压裂,是页岩油藏勘探的有利区带。     

侧室—走廊烟气运动特性的盐水模型

运用盐水实验模拟方法与液体双染色技术研究了侧室点火源烟气在走廊内的发展过程和运动特性,证实了走廊内存在着明显的烟气空气分层现象,且烟气在走廊内对环境空气的卷吸作用可忽略不计．通过研究侧室点火源位置、强度等与走廊烟气层运动速度之间的关系,得到了走廊烟气运动的无量纲速度与侧室火源强度无关的结论．最后,应用单室点源羽流模型,通道重力流模型和相似理论,并结合分析实验结果,建立了走廊烟气运动速度的盐水模型．     

青藏高原特种盐湖与深部火山-地热水的相关性

 青藏高原特种盐湖形成于陆-陆碰撞带,高原深部熔融物质,自第三纪形成始至第四纪时期以来,以火山-地热水形式向上地壳表层携出大量B、Li、Cs等成分。昂拉陵地区是青藏高原盐湖特殊组分Li、B、K、Cs、Rb含量最高的区域,郑绵平等首次在该区域发现中新世火山-沉积二元结构,火山后期与热液活动成为青藏高原盐湖特殊组分的主要来源。青藏高原第四纪地热水分布广泛,全区由南往北划分为5条地热带,其中狮泉河-雅鲁藏布地热带（I）、班公湖-怒江地热带（II）、贵德-南祁连地热带（IV）,地热水中富含B、Li、Cs、Rb、As,这3条地热带周围分布的盐湖中也富集这些元素。青藏高原特种盐湖中B、Li、Cs、Rb、As等元素含量,湖泊水化学带、地热带的特征系数,Rb/Cs、Ni/Co系数以及同位素值,与一般盐湖、海水中不同,而与该区域地热水中相同;同时,特种盐湖水化学特征与地热带中特征具有较好的对应关系。青藏高原盐湖各补给水源中地热水的Li、B、K、Rb、Cs元素含量最高。综上表明,青藏高原特种盐湖中富集的Li、B、Cs等元素,与火山-地热水具有很高的相关性。     

碳酸水对岩石润湿性及渗吸采收率的影响实验

渗吸作用是油藏基质原油开采的关键,CO2溶入地层水将对渗吸作用产生影响.进行了亲水岩心的润湿性转变实验,测试了亲油岩心在碳酸水浸泡前后润湿接触角的变化,比较了亲油性岩心在碳酸水和盐水中的渗吸效果.研究结果表明,模拟油浸泡法使得岩心润湿性变为油湿性;油湿性岩心经过碳酸水浸泡可使润湿性向水湿性转变;碳酸水有利于改善油湿性岩心渗吸效果,促进渗吸过程的进行.     

公式法与数值模拟法在水源地保护区划分中的应用——以北方地区水源地为例

2007年颁布的《饮用水水源保护区划分技术规范》中,提出运用公式法和数值模拟法两种方法对地下水水源地保护区进行划分。本文以北方地区水源地为例,分别应用两种方法对水源地保护区进行划分。通过对比与分析看出,公式法简便易行,但具有较强的主观性,划分结果与实际地质条件脱离较大;数值模拟法能客观详细地刻画实际含水层的结构与水文地质条件,划分结果比较可靠,但应用复杂,概化时也会产生一定的误差。在实际应用中,应将公式法和数值模拟法结合起来加以应用。     

太湖流域营养物质输移的模拟评估研究

以太湖流域上游来水区作为研究区,利用1995年、1998年和2002年实测的气象、水文水质资料和社会经济统计资料,以SWAT模型为模拟工具,对土壤本底营养盐、城镇农村居民生活排污、牲畜养殖排放、农业化肥使用、工业点源排放等5种营养来源进行了敏感性模拟.模拟结果表明:生活污水和工业点源是最重要的营养物质来源;农业化肥、牲畜养殖、生活污水、土壤本底营养盐及其他面源等非点源营养物质来源是太湖外源输入的主要形式;在营养盐入湖总量中,大约86%的总氮和88%的总磷与人类活动密切相关;总氮、总磷入湖量的贡献份额具有明显的空间差异,湖西区和武虞区是营养物质外源输入的主要贡献地区.     

油田采出水絮凝菌的筛选及絮凝性研究

通过多次采样,反复分离,从油田采出水和回注污水中分离得到16株产絮凝剂菌株,经复筛,得到1株具有较高絮凝活性的细菌。细菌生长过程均可产生具有絮凝作用的胞外分泌物,经实验对油田采出水具有高絮凝作用。分别研究了碳源、氮源、无机盐、初始pH值、培养温度等对其产生絮凝剂的影响。结果表明,葡萄糖、玉米淀粉是较好的碳源,蛋白胨为最佳氮源,最适宜培养温度为320C,初始pH为7.5~9,摇床转速为150 r/m in。