制冷系统的(火用)效率分析

在简要地阐述了制冷系统(火用)析的基础上,对单级压缩氨制冷循环和双级压缩氨制冷循环进行了 详尽的(火用)损失及(火用)效率的计算,进而可以得知系统各个环节能源利用的情况.同时简单地介绍了减少(火用)损失、 提高(火用)效率的一般措施     

带节能器的CO2跨临界循环制冷系统

为避免CO2跨临界循环运行因高低压差增大而导致压缩过程偏离等熵过程太远，减小CO2跨临界循环系统损失，提高系统性能并降低系统成本，采用带节能器的CO2跨临界制冷循环，对其热力学模型进行计算分析，并与基本带膨胀机循环进行对比．结果表明，不同于传统工质带节能器制冷循环的补气压力介于系统高压和低压之间，带节能器CO2跨临界制冷循环的补气压力应介于临界压力和低压之间；其制冷系数与膨胀机效率为0．6的系统性能相当；制冷性能随蒸发温度的升高而提升，随气体冷却器出口温度的升高而降低；相对补气压力对系统性能的影响较大，当相对补气压力为0．9～1．1时制冷性能较高，在较低蒸发温度下降低压缩机排气温度的优势明显．     

冷中子源逆布雷顿循环氦制冷机性能分析和优化

运用能量守恒和(火用)分析方法,对冷中子源氦制冷逆布雷顿循环过程进行热力分析和(火用)分析.找出了系统(火用)效率和各部件(火用)损失随着压缩机压比、膨胀机等熵效率、跑冷量、换热器冷热流体平均温差变化的规律,并提出减小循环跑冷量、换热器内冷热流体温差,以及提高压缩机压比、膨胀机等熵效率、物料分配均匀度以提高循环性能和系统(火用)效率的措施.基于换热器内部冷热流体温差分布对循环性能影响的分析,设计了膨胀机预冷循环方案,该方案的(火用)效率相对于基本循环提高了24 %.     

论制冷循环中(火用)效率与热力完善度的关系

本文分析了制冷循环各环节的热交换与(火用)交换,分析了制冷循环的(火用)效率与热力完善度之间的关系。明确提出,只有当冷凝器冷却水平均温度等于环境温度时,制冷循环的(火用)效率才等于热力完善度,否则,二者并不相等。因此,不加前提条件地、笼统地认为制冷循环的(火用)效率即为热力完善度,是不准确的。     

太阳能喷射式制冷系统能耗与经济性分析

选用大金的1P挂壁机FTXD25DV2C,对蒸气压缩式制冷循环(VCRC)和太阳能喷射式制冷循环(SERC)进行了能耗比较.能耗从火用和一次能源能效比(PEER)方面分析,SERC的(火用)效率为0.065,VCRC的火用效率可以达到0.392 1.SERC在集热器和喷射器中能源的利用率不高,(火用)损失最大.VCRC的一次能源能效比为2.60,而与此相比SERC的一次能源能效比为5.26.但是即使SERC的使用寿命是VCRC的3倍,SERC的初投资的年度化成本依然比VCRC高出三分之一.     

两级复叠式低温预冷设备的(火用)分析

为了辅助某换热器的性能实验并深入研究低温制冷机的性能,自行设计并搭建了一个两级复叠式低温预冷实验台.该实验台在低温级循环中加了一个回热器和冷凝器,当高温级循环辅助启动后,低温级循环可通过自身回热而实现独立运行并达到-60 ℃的制冷温度.采用(火用)分析方法对系统进行了分析,计算了各部件及整个系统的(火用)损失和(火用)效率,结果表明:高温级各部件的(火用)损失大于低温级各部件的(火用)损失;高温级气体冷却器及低温级回热器的(火用)效率较低.     

压气机压气过程的(火用)分析

对压气机压缩过程的(火用)损失和(火用)效率进行了分析.结论表明,(火用)损失和(火用)效率均与进气流量、进口温度、进口压力及冷却水流量有关.不同压缩过程(火用)损失和(火用)效率也不同.为了取得较高的(火用)效率,应合理选择上述参量使实际过程尽量趋近于等温压缩过程.     

一种新型蒸气压缩／喷射混合制冷循环的探讨

提出一种压缩／喷射混合制冷循环，该循环相对蒸气压缩制冷循环改动较小，易于实现，钍对此循环进行了理论分析和计算，并与相同工况下的简单蒸气压缩制冷循环作了比较，对７种不同制冷工质讨论了喷射器喷射系数及其效率对循环性能的影响，分析了变工况条件下循环性能系数ＣＯＰ的变化，计算结果表明，新循环能有效地提高循环性能系数。     

及其在制冷工程中的应用

为了在国内能逐步对(火用)在制冷中的应用引起注意,本文介绍了(火用)的基本概念。列出了制冷系统中各个设备的(火用)平衡及(火用)损计算式,并通过对压缩式制冷机的具体计算,介绍了(火用)分析的方法,绘制了(火用)焓图与(火用)流图,指出了使用(火用)图及(火用)分析的优越性,列出了某些国产制冷机的(火用)效率值。     

基于高级(火用)分析的富气乙烷回收工艺改进

针对国内新开发的中高压富气板块原料气工况条件,发现部分干气循环(recycle split vapor process, RSV)工艺在进行乙烷回收时存在能耗高及(火用)效率低的问题。采用常规(火用)及高级(火用)方法对RSV工艺进行计算,找出原料气预冷冷箱、外输气压缩机、透平膨胀机膨胀段、丙烷制冷循环二级压缩机、脱甲烷塔、外输气空冷器等6个(火用)损较高的关键设备,分析产生各设备(火用)损的主要原因。然后以降低外输干气回流比、降低丙烷循环量作为改进方向,提出采用两级分离、增加冷流方式的部分干气再循环(recycle split vapor with liquid flashing process, RWLF)工艺,与RSV工艺对比发现RWLF工艺总压缩功耗及(火用)损分别降低了6.1%、9.34%,(火用)效率提高了23.23%。以上结果表明高级(火用)分析法可用于乙烷回收工艺优化,为现场乙烷回收工艺优化提供新思路。     

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。     

制浆蒸煮过程分析及其节能途径

本文给出了制浆造纸蒸煮设备炯平衡和效率计算的一般方法,结合实例对蒸煮过程进行炯分析,在此基础上提出了采用蒸汽喷射式热泵回收排放浆液闪蒸蒸汽的可行方案.     

基于(火用)分析的空间太阳能集热表面最佳工作温度的确定

基于对太阳辐射的分析,研究了外层空间太阳能集热表面的转化过程与效率,并以获得集热表面转化效率最大为条件,理论计算了不同情况下太阳能集热表面的最佳工作温度,给出了转化效率与系统工作温度及最佳工作温度随环境温度的变化关系曲线,对影响最佳工作温度的因素进行了讨论.     

双温冰箱压缩／喷射式混合制冷循环的分析

通过对双温冰箱压缩／喷射式混合制冷循环系统的分析阐明了混合循环的节能原理，同时推导了混合制冷循环的理想制冷系数．理论计算表明混合制冷循环系统的效率比简单制冷循环的高．     

用于冷中子源系统的氦制冷循环方案分析

为向冷中子源装置氢系统提供17．5K的低温冷源，设计了逆布雷顿循环的液氮预冷模式和4种膨胀机预冷模式，并对这5种循环模式进行热力分析和[火用]分析，获得了各循环模式下的主要热力参数并分析比较了各自的热力性质．结果表明：带液氮预冷和前置式并联膨胀机预冷2种模式的热力性能最好，[火用]效率最高；对于膨胀机预冷循环，并联模式优于串联模式，前置式优于后置式．循环系统[火用]损失部位主要在压缩机、膨胀机和换热器，减小这3部分[火用]损失的途径有以下方面：改善循环，减小系统氦的质量流量；提高压缩机的等温效率、膨胀机的等熵效率；改善换热器的内部温度、温差、压力分布及物流分配．本研究为中国先进研究堆冷中子源氦制冷系统的设计提供了数值基础。     

基于火用分析和生命周期评价的既有建筑围护结构节能改造

 为了定量系统地评价既有建筑改造的节能效果,提出了火用分析结合生命周期评价的方法。根据热力学第二定律,将能耗转换为火用,分析建筑生命周期中对能源、资源和环境影响较大的阶段,即建材的生产阶段和运行阶段。运用该方法对宁波建筑节能改造实例进行分析,结果表明,在建筑节能改造后的生命周期内,保温材料在生产阶段的能耗需要15年才能与运行阶段节约的能耗相等,CO2排放量需要16a才能与减排的CO2量相等,但对于保温材料,其在生产阶段消耗的火用,远大于其在运行阶段节约的火用。因此,对于既有建筑节能改造,新增保温材料在生产阶段的能耗和CO2排放量不能忽略。对于建造年代久远的建筑,在进行围护结构节能改造时,应当将改造后的节火用效果、节能效果和环境影响作为一个整体进行综合分析。     

以R123和R245fa为循环工质的车用余热回收系统的(火用)分析

针对以R123和R245fa为循环工质的车用有机朗肯循环余热回收系统,结合重型车用柴油机的试验数据针对系统进行焖（火用）分析.分析结果表明对于R123系统,在不同的发动机转速下,系统焖（火用）效率随着蒸发压力和发动机负荷增大逐渐增大,但是增长速率均逐渐减小.对于R245fa系统,在不同的发动机转速下,系统焖（火用）效率随着蒸发压力的增大先增大后减小,随发动机负荷的增大逐渐增大.蒸发器是提升中温有机朗肯循环系统系统焖（火用）效率的关键,合理选择及设计系统蒸发器将能够有效提高系统焖（火用）效率.      

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。     

基于平衡的微型燃气轮机回热循环效率分析

对采用回热循环的微型燃气轮机进行了正、反平衡效率分析,推导了正、反平衡效率一致性的数学模型.结合微型燃气轮机实例,计算了正、反平衡的效率,并进行了分析的可靠性检验,检验结果表明,实例中的正、反平衡效率偏差和偏差率都很小,分析结果可靠.通过反平衡效率分析,得出了微型燃气轮机的主要损部位,提高微型燃气轮机效率可主要从改进燃烧室和回热器入手,对于排气中的损失可采用结合余热利用装置加以利用.