换热温差对升温型吸收式热泵回收废热的影响

以升温型溴化锂吸收式热泵系统的传热、传质平衡以及各部件的热力学关系为理论依据,建立一个回收废水热量的稳态数学模型,运用正交实验法,提出了综合考虑系统总换热面积、总循环流量和系统性能系数COP的经济参数F,阐述了系统各参数受各部件换热温差及其相互耦合作用影响的敏感度,分析了各部件换热温差对系统总面积A、总循环流量M、COP及参数F的影响。结果表明：各温差因素的耦合作用相比各温差因素对系统的影响力度要弱很多,可以忽略其作用;当蒸发温差、冷凝温差、吸收温差和发生温差分别取4℃、4℃、9℃和6℃时经济参数F值最大,为0.4515,相应的COP为0.455。     

IGCC系统的(火用)分析

应用热力学第一定律和热力学第二定律 ,通过一个具体的算例 ,给出了整体煤气化联合循环 (IGCC)系统的较为具体的火用分析方法 详细分析了系统各组成部件的火用效率与火用损率 ,给出了各处工质的较为重要的状态参数的确定方法、体现系统整体性的重要关系式和系统及其各组成部件的火用效率、火用损率的具体计算公式 对所采用的算例的计算结果进行分析说明并给出改进意见 ,从火用的角度分析讨论了各部件在系统中的地位和对系统整体效率的影响程度 ,为IGCC系统的优化组合提供了依据     

采用可逆质子交换膜燃料电池/膨胀机的综合能源系统性能研究

为提高可再生能源在冷热电联供系统中的利用率,提出一种以可逆质子交换膜燃料电池(RPEMFC)和膨胀机为主要部件的新型冷热电联供综合能源系统,通过引射器和膨胀机回收电解池氧气侧的压力能,以RPEMFC电堆的冷却回路和膨胀机出口冷气分别对外供热和制冷。为获得系统中主要设备运行参数对系统性能的影响,建立了系统的热力学模型,进而揭示了系统效率、效率、压缩机耗功、膨胀机回收功、系统制热制冷量等参数的变化规律。研究结果表明:当RPEMFC电堆以50kW的发电功率运行时,系统发电效率为56.2%,热效率为35.2%,总效率为91.4%,效率为54%,且在15～85kW的发电功率变化范围内系统能效均超过89%;系统能量效率及效率对引射器流量比及引射器工作流压力的变化较为敏感,并以影响系统发电效率为主;压缩机出口压力变化对系统能效影响不大,但压缩机出口压力增大有利于系统增加产冷量。     

RPEMFC/膨胀机可再生能源驱动的综合能源系统性能研究

为提高可再生能源在冷热电联供系统中的利用率，提出一种以可逆质子交换膜燃料电池RPEMFC和膨胀机为主要部件的新型冷热电联供综合能源系统，通过引射器和膨胀机回收电解池氧气侧的压力能，以RPEMFC电堆的冷却回路和膨胀机出口冷气分别对外供热和制冷。为获得系统中主要设备运行参数对系统性能的影响，建立了系统的热力学模型，进而揭示了系统效率、?效率、压缩机耗功、膨胀机回收功、系统制热制冷量等随参数的变化规律。研究结果表明，当RPEMFC电堆以50kW的发电功率运行时，系统发电效率为56.2%，热效率35.2%，总效率91.4%，?效率54%，且在15kW-85kW的发电功率变化范围内系统能效均超过89%。系统能量效率及?效率对引射器流量比及引射器工作流压力变化较为敏感，并以影响系统发电效率为主；压缩机出口压力变化对系统能效影响不大，但压缩机出口压力增大有利于系统增加产冷量。     

RPEMFC/膨胀机可再生能源驱动的综合能源系统性能研究

为提高可再生能源在冷热电联供系统中的利用率，提出一种以可逆质子交换膜燃料电池RPEMFC和膨胀机为主要部件的新型冷热电联供综合能源系统，通过引射器和膨胀机回收电解池氧气侧的压力能，以RPEMFC电堆的冷却回路和膨胀机出口冷气分别对外供热和制冷。为获得系统中主要设备运行参数对系统性能的影响，建立了系统的热力学模型，进而揭示了系统效率、?效率、压缩机耗功、膨胀机回收功、系统制热制冷量等随参数的变化规律。研究结果表明，当RPEMFC电堆以50kW的发电功率运行时，系统发电效率为56.2%，热效率35.2%，总效率91.4%，?效率54%，且在15kW-85kW的发电功率变化范围内系统能效均超过89%。系统能量效率及?效率对引射器流量比及引射器工作流压力变化较为敏感，并以影响系统发电效率为主；压缩机出口压力变化对系统能效影响不大，但压缩机出口压力增大有利于系统增加产冷量。     

生物质气化合成二甲醚系统的火用分析

基于生物质串行流化床气化合成二甲醚(DME)系统的Aspen Plus模拟,对系统进行热力学火用分析,研究了气化反应参数与合成反应参数对各子系统和总系统的火用效率影响.研究结果显示:火用损失主要发生在气化子系统中;气化产物氢碳摩尔比在2左右时,系统火用效率可达到最大;液化子系统提高气化合成二甲醚一步反应的有效转化率,降低循环气份额,可有效提高系统火用效率;全系统的火用损失主要是由过程的不可逆性引起的,内部火用损率近80%.对于稻秸气化一步法合成二甲醚系统,适宜的气化温度为750~800℃,水蒸气生物质质量比为0.3;在合成温度为260~280℃,合成压力为4.0~4.5 MPa的条件下,系统的二甲醚产率可达到6.20 mol/kg,火用效率达到51.66%.     

建筑用太阳能热管式光伏光热系统优化

根据热管式光伏光热(photovoltaicthermal,PVT)系统的能量流动过程,建立了热管式PVT系统数学模型。为研究主要变化参数对系统性能的影响规律,达到系统效率的最优值,以光伏效率及光热效率为优化指标对系统进行了优化,分析了系统主要变化参数(集热器热管数量和集热器倾角)对系统光伏效率及光热效率的影响规律,确定了热管式PVT系统分别在春分、夏至、秋分、冬至日的最高光热效率和光伏效率及系统对应的最优集热器热管数量和集热器倾角。     

直接接触式冰蓄冷系统制冷循环的分析

对新型蓄冷系统——直接接触式冰蓄冷系统进行了火用分析,并通过与常见的盘管式冰蓄冷系统进行对比,发现直接接触式冰蓄冷系统的火用效率有极大的提高,从而表明直接接触式冰蓄冷系统具有广泛的应用前景. 同时通过对系统各部件火用损失的分析,表明提高系统火用效率的有效措施是系统中采用高效的与制冷剂相匹配的压缩机.     

换热器传热效率与强化对高温热泵性能的影响

溶液换热器是高温吸收式热泵的重要部件之一。它的传热效率及其传热强化对提高系统性能,降低热泵系统的设备费和操作费是非常重要的。本文分析计算了不同传热效率对系统性能的影响,并分析了换热器传热温差与(火用)损及传热效率的关系,提出采用强化传热元件和评价热泵系统性能的关联式。     

体内微机电系统无线能量传输技术的耦合特性研究

首先介绍体内微机电系统无线能量传输技术的原理和构成。在互感基础上建立四种拓扑补偿的数学模型。用Mat-lab进行计算和仿真,研究了负载和工作频率对反映阻抗特性的影响以及电磁耦合结构参数如耦合系数和初次级绕组内阻等对系统性能的影响。表明耦合系数增大,可以大大增加系统传输效率;与次级绕组内阻相比,初级绕组内阻对系统传输效率影响更大。因此减小初级绕组内阻,可以显著提高系统传输效率和性能。     

燃气轮机总能系统热力学分析

通过对典型燃气轮机总能系统热力学分析,认为(火用)效率是各类燃气轮机总能系统具有可比性的热力学完善性指标,通过(火用)分析可查明(火用)损失分布。文中指出提高(火用)效率的主要途径是提高燃气透平进气温度,它是影响总能系统(火用)效率的主要因素,而余热的利用方式对其影响不大。从热能综合利用的角度来看,总能系统宜兼有高的热利率与(火用)效率,因此,对总能系统进行能分析仍属必要。     

冷冻消融预冷系统热力学分析

将单级蒸气压缩式制冷系统作为冷冻消融设备的预冷系统,利用热力学第一定律、第二定律对其建立数学模型,进行能量分析和?分析.研究了R134a,R22,R404a这3种制冷剂在不同蒸发温度和冷凝温度下循环性能系数、总损失、总效率的变化,以及系统中各部件的?损失、?损失占比和?效率.结果表明,在所选工况范围内,R22的性能系数、总?损失、总?效率均优于R134a和R404a,但与R134a相比无显著差异.计算结果表明,系统中压缩机、冷凝器、毛细管是循环总?损失的主要来源,而回热器及蒸发器的损失较少,分析了其原因,并提出了改进建议.     

乙苯脱氢制苯乙烯反应系统能量模型与分析

运用复杂系统能量传递-转换模型,对乙苯在绝热式反应器中脱氢制苯乙烯反应系统作(火用)分析,用系统(火用)流图代替结构特性,可简化对系统的分解与数学运算,并建立该系统的能量模型。推导了系统总(火用)效率与能量单元(火用)效率相互关系的表达式,探讨了高温焓(火用)与低温焓(火用)的概念,计算出系统总(火用)效率、各能量单元(火用)效率与能量单元(火用)效率贡献系数,确定节能的主攻方向。分析结果与工厂实际数据基本相符。     

太阳能增效的复叠式空气源热泵系统能量分析与及分析

为了提高空气源热泵的效率和稳定性,提出一种太阳能增效的复叠式空气源热泵系统,建立系统的能量模型和模型,以R134a为制冷剂进行计算分析.结果表明:随着中间冷凝温度的升高,系统机械性能系数先增大后减小,当中间冷凝温度为38 ℃时,系统机械性能系数达到最优值;随着中间冷凝温度的升高,效率先增大后减小,当中间冷凝温度为22 ℃时,效率达到最优值;系统机械性能系数、制热量、损失随着蒸发温度的升高而增大;随着太阳辐射照度的增大,系统机械性能系数、效率及制热量均有明显提升;系统中损失最大的部件为集热发生器,提高集热效率、采用合理的运行参数是提高系统效率的关键.     

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.     

地热驱动有机朗肯-单级压缩制冷系统的热力学分析

建立了地热驱动有机朗肯-单级压缩制冷系统的热力学模型,根据热力学第一定律和第二定律,以系统性能系数和火用效率作为系统性能的评价指标,研究分别以R245fa,R123,R114,R141b作为循环工质时,地热流温度(发生温度)、凝汽温度和蒸发温度对系统性能的影响,并筛选出适用于中温地热能驱动的有机朗肯-单机压缩制冷系统最佳工质.计算结果表明,R141b综合性能最佳,根据典型工况下R141b作为循环工质时系统火用损的分布情况,在发生器和冷凝器处进行改进将大大提高系统的火用效率.     

原油库能量系统的运行火用分析

随着我国原油储备能力的增加,原油库的生产能耗将进一步增大。对于油库这种由储油罐、输油泵、加热炉等用能单元按照一定拓扑关系连接组成的总能系统,热力学佣分析方法可从能质角度对其进行全面分析,反映能的真正价值和利用程度。论文首先采用序贯模块法确定油库系统各单元模块的节点参数,然后根据工艺流程的特点,建立了系统佣分析的灰箱模型,给出了正平衡佣效率、佣损系数及反平衡佣效率的计算式。对某油库进行佣分析的应用实例研究,结果表明加热炉的佣损系数为73.99%,是油库佣损最大的设备;在其各项佣损失中,换热佣损失高达47%。因此,提高油库佣效率的主要途径是改善加热炉换热过程的能级匹配。     

散热器对流采暖、低温地板辐射采暖热力学分析

介绍了散热器对流采暖和地板辐射采暖两种采暖方式的形式和特点,并以热力学分析为基础,从熵和火用两方面讨论计算了地板辐射采暖和散热器对流采暖这两种常用的采暖方式的熵变和火用效率,进而分析其节能性.结果表明,在相同供暖负荷条件下,地板辐射采暖的熵增较散热器对流采暖的熵增小,而火用效率大说明地板辐射采暖比散热器对流采暖节能效果好.     

烧结工序的物质流和能量流(火用)分析

本文讨论了烧结工序开展物质流和能量流的(火用)分析意义,应用物质流分析方法,建立了烧结工序的物质流和能量流(火用)分析模型.应用该模型,分析了烧结工序的(火用)效率、(火用)损失,指出了烧结工序的节能方向和途径.     

煤-焦-电分级替代新工艺制备电石过程的热力学分析

为分析煤焦电分级替代新工艺制备电石各环节能量和的利用与损失情况,对不同电石生产工艺进行科学评价,文中依据国内某电石生产企业的实际运行数据,对煤焦电分级替代电石生产新工艺进行了物料平衡、能量平衡和平衡分析;依据多产品综合能耗指标和综合耗指标,以不同目标产物为基准对煤焦电分级替代新工艺、电热法及氧热法进行了对比.结果表明,在输入新系统的总能量和总中,冷球团带入热解炉的能量和占比最高,分别为69.36％ 和71.85％;在输出新系统的总能量和总中,电石带出的能量和占比最高,分别为71.97％ 和69.09％;在各项热损失中,电石炉气带走的热量最多,占总输出热量的15.12％;新工艺单位产品电耗仅为2.48 k W h/kg-CaC2,比电热法的3.26 kWh/kg-CaC2降低了23.93％.当以CaC2为唯一目标产物时,分级替代新工艺具有最低的单位产品综合能耗10.22 kWh/kg-CaC2和单位产品综合耗9.15 kWh/kg-CaC2,与传统电热法和氧热法相比,具有显著的节能和节优势.