开式地表水源热泵系统取水能耗限值确定方法

对于开式地表水源热泵来说,取水能耗是决定系统节能性的关键因素.在水源热泵机组能耗模型、取水能耗模型等的基础上建立了开式地表水源热泵系统的能效比耦合模型,并得到了基于节能率的地表水源热泵系统的不同取水温度和不同取水能耗下的耦合限值.通过实际案例,计算得到了地表水源热泵系统不同取水温度下以及不同系统方式下的系统节能率,建立了开式地表水源热泵系统取水能耗限值方法.     

高温双再生器型吸收式热变换器热力循环分析

提出一种新型以溴化锂溶液为工质的高温双再生器型吸收式热变换器（HDAHT）循环系统,该系统在高温单级吸收式热变换器循环中再生器和冷凝器之间增加了第二级再生器.HDAHT系统可以将高温废热源的温度进一步提高至有用温位.对HDAHT内各参数对系统性能系数COP的影响进行了模拟计算.计算结果表明,系统性能系数COP随着蒸发温度、低压再生器温度和溴化锂溶液中间浓度的升高而增大,随着吸收温度、高压再生器温度和溴化锂稀溶液浓度的升高而减小.在适合的操作条件下,本循环的系统性能系数COP达到了0.61,是高温单级吸收式热变换器的1.2倍.所得到的这些规律将为高温吸收式热变换器设计系统优化提供必要的理论依据.     

吸收式热泵区域供热最大供热范围与节能判据研究

在国家建筑节能设计标准中的耗电输热比EHR的基础上,结合一次能耗率引申得到一次能源消耗输热比PEHR的能耗比较标准,并根据对吸收式热泵区域供热系统PEHR指标的控制要求,得到了系统的最大作用范围,推导计算了吸收式热泵区域供热系统比传统的锅炉房区域供热系统节能时,热泵机组制热性能系数的下限值表达式。结果表明,当吸收式热泵制热性能系数一定时,PEHR控制值越大,吸收式热泵的作用范围越大;a值越大,系统的供热范围越小。吸收式热泵的制热系数的下限值不仅随锅炉热效率的提高而升高,而且随区域供热作用范围的增加而增大,因而小规模的吸收式热泵区域供热系统有利于系统节能的体现。     

闭式热泵干衣机干衣性能实验研究

对闭式热泵干衣机干衣性能进行实验研究,采用热泵系统性能系数COP、除湿能耗比SPC、单位时间除湿量MER、单位能耗除湿量SMER等指标考察其性能.研究结果表明,热泵系统的COP值在低负载时随着衣物含水率的增大而增大,在较高负载时,在含水率为45%时达到最大值;热泵干燥系统的SMER值在低负载时随着衣物含水率的增大而增大,在较高负载时随着含水率的增大而增大且基本维持在较高的数值;热泵系统和热泵干燥系统相互影响相互制约,热泵系统的COP值与热泵干燥系统的SMER值不能同时达到最大.     

溶液加冷剂回热双吸收式热变换器循环性能分析

基于溶液回热双吸收式热变换器循环,提出了一种溶液加冷剂回热双吸收式热变换器循环方案,即在溶液回热双吸收式热变换器的吸收蒸发器稀溶液出口增加了一个溶液与冷剂间的热交换器.计算并比较了吸收蒸发器稀溶液出口溶液无回热、有溶液回热以及同时有溶液和冷剂回热3种双吸收式热变换器循环的性能系数和效率.结果表明,溶液加冷剂回热双吸收式热变换器循环不仅具有较宽的吸收蒸发温度变化范围,而且在整个吸收蒸发器操作范围内可使循环性能系数和效率进一步提升,当吸收温度、发生温度、冷凝温度和吸收蒸发温度分别为120~150,70,25和80~115℃时,性能系数和效率较有溶液回热双吸收式热变换器循环增加约2.5%~3.5%.同时分析了吸收温度、冷凝温度、发生温度和吸收蒸发温度变化时吸收蒸发器稀溶液出口无回热、有溶液回热以及同时有溶液和冷剂回热3种循环的性能系数和效率的变化趋势.     

谷物干燥热泵性能的实验研究及理论分析

在已开发的热泵流化床谷物干燥设备研究基础上对其中的热泵进行了实验研究,得出干燥实验系统热泵供风温度以及供热系数的影响因素及其影响规律.通过对实验结果进行细致的理论分析,发现增大蒸发器回路风量与降低冷凝器出口风温可以显著改善热泵性能.依此拟定了热泵改进方案,预测了改进后热泵的性能指标,分析比较了相应干燥系统的经济效益.结果显示,改进后的热泵供热系数可达到3.856,干燥费用进一步降低.     

用于烟气全热回收的全开式吸收式热泵

提出一种新型全开式吸收式热泵技术用于烟气余热回收,利用燃烧器产生的高温烟气在发生器中驱动稀溶液再生,降温、加湿后的烟气经冷凝器被冷却水冷却到饱和状态,再与待回收的目标烟气混合进入吸收器,被浓溶液吸收.其中,冷凝和吸收过程放出的热量可用于供热.系统的3个主要部件均为喷淋塔结构,节省了传热管材,有效降低初投资;同时,这种全开式常压结构对强度要求不高,可进一步降低制造和维护成本.该技术在热网回水温度较高时仍能有效回收烟气余热,而且烟气最终被处理到过热状态,避免了排出过程中结露腐蚀的问题.采用欧拉-拉格朗日方法建立了细致的液滴动力学和耦合传热传质模型,根据该模型理论计算,设计并搭建了实验样机,结果表明,系统COP最高达到1. 621,排烟露点最低达到36. 2℃,相对湿度为62. 4%.仿真与实验结果吻合较好,理论模型得到了验证.     

基于干燥蒸汽余热利用的连续型谷物真空干燥机的研制及性能评价

针对谷物清洁节能干燥及干燥蒸汽余热利用,研发一种连续型谷物真空干燥机。该干燥机整体结构为滚筒式,主要包括内筒、外筒、进料装置、出料装置、传动装置、真空管及支架。为验证该干燥机的性能,选取玉米进行干燥试验,并以含水率和裂纹率作为玉米干燥品质的评价指标,探究内筒转速、干燥温度、干燥压力对干燥性能的影响,进而获得适合玉米干燥的工艺参数。试验结果表明:该干燥机可以实现对玉米的连续真空干燥,且在内筒转速1. 5 r/min、干燥温度80℃、干燥压力9 k Pa或内筒转速2. 0 r/min、干燥温度85℃、干燥压力9 k Pa的两种工况下,均能获得干燥品质较高的玉米。     

渗透剂预处理对扇贝柱热泵干燥动力学及品质特性的影响

为提高扇贝柱热泵干燥效率,改善干制品品质,分别采用不同种类(菊糖、海藻糖、麦芽糊精和乳清分离蛋白)和质量浓度(50、100、150g/L)的渗透剂预处理扇贝柱,在温度45℃、风速2m/s条件下进行后续热泵干燥,探究不同渗透剂预处理对扇贝柱热泵干燥动力学和品质特性的影响。基于低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance, LF-NMR)技术,分析扇贝柱热泵干燥过程中水分状态和分布规律。结果表明:适宜质量浓度的菊糖、海藻糖、麦芽糊精和乳清分离蛋白溶液预处理可显著提高热泵干燥速率,降低色差(ΔE),提高复水效率。菊糖、海藻糖、麦芽糊精和乳清分离蛋白质量浓度分别为100、150、100、50g/L时,综合加权评分最高,复水率相比于对照组分别提高了2.98%、12.76%、11.91%和7.13%。150g/L海藻糖预处理对扇贝柱热泵干燥速率和品质特性的改善效果最优,与对照组相比,干燥时间缩短2h,ΔE降低40%,硬度降低,复水率增加22.79%,综合加权评分提高12.76%。LF-NMR结果表明:热泵干燥过程中,扇贝柱含水率的降低主要取决于不易流动水的去除；适宜质量浓度渗透剂预处理后,扇贝柱中不易流动水干燥过程中迁移速率加快,自由水峰面积占比略有增加,但总体变化不大；结合水峰面积占比呈增加趋势,而不易流动水峰面积占比显著降低；扇贝柱横向弛豫时间随干燥进行向左偏移,水分子流动性变低。综合考虑,扇贝柱热泵干燥优化预处理条件为150g/L海藻糖。     

南方波纹米粉丝的热泵-热风组合干燥工艺研究

以综合反映南方波纹米粉丝干燥过程中产品品质、能耗、干燥速率的干燥效果评价值为指标,研究了热泵-热风组合干燥工艺中热泵干燥温度、转换点含水量、热风干燥温度对南方波纹米粉丝干燥效果的影响,并采用完全析因设计进行了优化。结果表明,热泵干燥温度、转换点含水量及热风干燥温度对南方波纹米粉丝干燥效果均有极显著的影响,南方波纹米粉丝热泵-热风组合干燥优化工艺条件为:热泵温度48℃、转换点含水量23%及热风温度78℃。在此条件下所得南方波纹米粉丝干燥效果评价值为86.19,比热风干燥和热泵干燥分别提高了11.99%和13.15%。热泵-热风组合干燥方法是南方波纹米粉丝的较佳干燥方法。     

寒区隧道地源热泵供热系统及优化分析

为解决寒区隧道冻害问题,将地源热泵型供热系统应用于内蒙古博牙高速林场隧道中.系统由取热段、加热段、热泵和分、集水管路组成,可用于隧道洞口段衬砌和排水系统加热.在分析研究该系统传热机理的基础上,建立考虑热阻和热源的隧道取热段传热模型,利用叠加原理、格林函数法和拉普拉斯变换法相结合的方法获得其解析解.热交换管间距对热交换管换热量有显著影响,随着管间距的增加,换热量呈线性增加.热交换管换热量随隧道埋深的增加而呈线性增加,热交换管应布置在埋深深的部位.与热泵持续运行相比,间歇运行有利于土壤温度场的恢复,有助于提高热泵运行效率.     

智能节能型雷管DDNP起爆药烘干自动加热控制系统研究

传统的雷管DDNP起爆药烘干控制系统有板式换热器热水加热系统和真空干燥器烘干系统,前者需要一台蒸汽锅炉,投资大,特别是其尾汽热损失大,效率低;后者需要进行预烘,且需配套真空泵,容积有限,投资大,增加预烘环节的搬运,对安全操作不利。利用热泵和循环泵,结合PLC、变频器等器件对系统进行更新设计,能够实现机组自动运行和显示的智能控制,提高效率、降低能耗,提高产品质量和安全操作性能等优点。     

空气源热泵换热器与岗亭壁体一体化供暖性能

设计一种由太阳能供电、空气源热泵换热器与亭壁一体化的供暖岗亭.首先,建立一体化岗亭设备模型,并采用Matlab语言编制仿真程序,对岗亭进行性能模拟;然后,选取太原某日工况,对岗亭模型进行实验验证,并对其供暖季性能进行分析.结果表明:亭壁蒸发器吸收室内外两侧空气热量、得热量比相同条件下,常规风冷蒸发器高31.41%;供暖季系统性能系数(COP)为3.22~4.96,平均COP值为4.18,高于常规风冷热泵,节能效果良好;供暖季太阳能发电量可满足岗亭热泵压缩机耗电量需求,证明岗亭可实现供暖零能耗.     

回热型三元溶液吸收式制冷系统实验研究

基于无回热型氨-水-溴化锂三元溶液无泵吸收式制冷系统较传统系统的热力性能好、初投资费用少和安全性高,提出了3种回热型系统的改进方案,并做了系统比较和实验分析.方案Ⅰ,在wNH3=50%,wLiBr=15%时,系统性能系数(COP)提高约27.8%;方案Ⅱ,在同等条件下,COP提高约65%.可见,增加回热流程后,COP得到了显著提高.对改进型方案Ⅱ存在的问题做了讨论,提出了新的改进方案Ⅲ.     

直膨式土壤源热泵系统的理论与实验研究

对直膨式土壤源热泵系统性能系数随影响因素的变化规律进行分析。在热泵系统制热模式下,采用分布参数法建立该系统的稳态数学模型,运用该模型计算热泵系统的性能参数,并在所建直膨式土壤源热泵系统性能试验台上测试该系统的性能。研究结果表明:管壁温度、制热量、性能系数等的计算结果和实验结果较吻合,证明模型基本可靠;随着冷却水流量的增大,热泵系统的制热量和性能系数都会随之增大;随着冷却水入口水温增大,热泵系统的制热量和性能参数都会随之减小;热泵的性能系数在2.8~4.5之间,高于常规的空气源热泵的性能系数。     

钢瓶热载体烤漆加热系统及应用效果

针对电加热烤漆能耗成本高、一次能源利用率低等问题,提出了一种能耗费用较低的热载体烤漆供热系统,给出了该系统的主要组成设备及其作用与选用要求.应用实例表明,用该烤漆供热系统替代传统的电加热烤漆,能耗成本降幅最大可达86%,一次能源的利用率提高了20%.此外,该系统不仅可以满足烤漆供热工艺温度要求,烤漆质量也有所提高.     

基于EBSILON的冷热电三联供系统及能量利用特性

为研究天然气冷热电三联供分布式能源(combined cooling heating and power,CCHP)系统的能量利用特性,以某冷热电三联供能源站作为研究对象,利用EBSILON软件分别建立内燃机组、烟气-热水型溴化锂吸收式冷水机组、换热器组件等模型,分析了烟气-热水型溴化锂吸收式冷水机组在不同烟气与缸套水热源驱动下的制冷系数(coefficient of refrigeration,COP)特性,内燃机组不同负荷率下系统的综合供能特性.研究结果表明,CCHP采用单一热源制冷时,烟气热水型溴化锂吸收式冷水机组以烟气作为驱动热源可获得较高的COP,而以缸套水作为驱动热源时COP较低;在同时具备冷热负荷情况下,高温烟气更适合作为制冷热源,而高温缸套水更适合充当制热热源;采用双热源驱动制冷与单一热源相比,具有更高的综合能源利用效率,在内燃机75％负荷率、WY1工况下,COP与综合能源效率达到最大值1.28与92.0％;而在50％负荷率时采用缸套水作为单一热源驱动制冷机时,COP与综合能源利用效率达到最低值,分别为0.74与76.1％.模型分析得出的CCHP系统综合供能特性,在一定程度上可有效指导冷热电三联供能源站的高效运行.     

Applications of membrane distillation technology in energy transformation process-basis and prospect

Membrane distillation technology is a new type of efficient separation technology that combines traditional distillation technology and membrane separation technology. In the study, applications of membrane distillation technology in thermal engineering and refrigerating engineering with typical energy transformation process were presented. Desorption and regeneration process of saline solution by vacuum membrane distillation was proposed on the basis of the concentration and separation properties of membrane distillation. Membrane distillation technology could be used in lithium bromide absorption refrigeration system, energy storage system, and the regeneration process of liquid desiccant solution in temperature-humidity independent control air-conditioning system. The aim of the applications was to use the low-grade energy such as waste heat, solar energy and geothermal energy adequately and to improve the available temperature difference of heat source. According to latent heat transfer and thermal conduction across the membrane in direct contact membrane distillation process, a novel membrane heat exchanger with both heat transfer and mass transfer processes was proposed. The heat exchanger could be used as the solution heat exchanger of lithium bromide absorption refrigeration system and as the special heat exchanger that recovered heat and pure water simultaneously. Some feasible process flows about the applications of membrane distillation technology to energy transformation process were listed and analyzed. Finally, future research emphases were indicated.