烧结余热回收系统效率计算及参数动态优化

针对烧结余热回收存在的余热利用率不高、生产不稳定的难题,采用分析方法对某钢铁厂烧结余热回收系统进行研究,建立了评价系统运行效率的效率模型,并对不同运行工况下系统效率进行了计算分析.在此基础上,建立效率优化模型,并通过粒子群算法进行求解.根据不同入口余热资源量动态地调整蒸汽参数设定值,从而增加系统对变工况运行环境的适应能力.基于工业运行数据的仿真结果表明,动态优化法可使烧结余热回收系统的效率提高4%~11%.     

太阳能-沼液余热式热泵高温厌氧发酵加温系统

针对地源热泵式沼气池加温系统需要打地埋井及铺设地埋管受地质水质局限等问题,系统构建了太阳能—沼液余热式热泵高温厌氧发酵加温系统.对系统发酵池热负荷、沼液余热回收率、中高温热泵机组、太阳能集热装置等关键参数进行了理论计算,得出系统能够保证发酵池温度50±2℃,沼液余热回收量可以达到系统总需要热量的70%.系统特点在于采用太阳能和沼液余热联合作为中高温热泵低位热源并确立其三种运行模式,包括太阳能直接加温模式,太阳能低位热源—热泵加热模式和太阳能—沼液余热回收联合式热泵加温模式.     

转轮式全热回收器的数学模型与变工况性能分析

建立了转轮式全热回收器的数学模型,与现有文献对比验证了该模型的正确性,并利用此模型研究了迎面风速、新排风比、新风温度(含湿量不变或相对湿度不变)、新风含湿量的变化对转轮热回收效率的影响.结果表明,随迎面风速的增大,转轮的显热效率、潜热效率与全热效率均降低;随排风量与新风量之比增大,或新风温度的升高(相对湿度不变时),转轮的显热效率、潜热效率与全热效率均增大;随新风温度的升高(含湿量不变时),转轮的显热效率增大,潜热效率与全热效率降低;随新风含湿量增大,转轮的显热效率不变,潜热效率与全热效率升高.     

空调全铝新型换热器结构优化与性能研究

对新型家用空调换热器的物理模型单元进行合理的简化处理后,利用Fluent软件对换热器波纹翅片进行了优化设计,得出优化后换热器波纹翅片的结构尺寸,为实际设计和研究提供了理论依据.按照结构优化结果生产换热器试验样件,利用空气焓值法对使用新型换热器和翅片管式换热器的家用空调机进行了对比实验,实验结果表明:采用传热面积和体积都较小的新型换热器后空调的制冷量有所增大,总耗功率却基本不变,空调的效能比提高5%,是目前家用空调翅片管式换热器的理想替代品.     

稠油热采高效供水系统改进与应用

渤海稠油储量丰富,主要采用多元热流体吞吐方式开采。多元热流体发生器对供水水质有苛刻要求,其前端水处理设备采用反渗透(reverse osmosis,RO)膜分离技术,要求入口水温5～40℃,而海上平台地热水温度一般超过80℃。为保障水处理系统安全平稳高效运行,需要降低地热水温度。为此,开展了高效供水系统改进,在地热水井与水处理设备之间设计两级板式换热器。其中,1号板式换热器热交换介质为地热水(热介质)与渗透水(冷介质),2号板式换热器热交换介质为地热水(热介质)与海水(冷介质)。经过两级板式换热器后,水处理设备入口水温降至约25℃,热流体发生器入口水温升高30～35℃。自2010年起,该系统已在NB35-2油田多元热流体热采吞吐作业中累计应用25井次,累计处理地热水约2×10~5t,水处理设备安全平稳运行、制水效率高。以单井节省燃料消耗成本11. 88万元计算,高效供水系统投入使用后已累计节省燃料成本297万元、节省电能1. 8×10~5kW·h。     

大型低速船用柴油机余热回收装置的（火用）平衡分析

介绍了当前一般船用柴油机的余热回收装置,对特定型号主机废气余热回收装置进行（火用）平衡分析,通过计算求出了该装置的（火用）分配及利用情况,以及各装置（火用）效率的潜在提高程度.结果表明,该余热回收装置具有较高的（火用）效率和较好的经济性.（火用）分析的结果可以指导人们合理的提高（火用）的利用效率.     

喷气增焓空气源耦合地源热泵系统的性能优化

针对山西省太原地区地源热泵应用导致土壤热平衡难以满足的问题,在传统空气源耦合地源热泵系统的基础上,设计一套新的喷气增焓空气源耦合地源热泵系统,并建立相关的数学模型.以太原地区某一建筑的应用为例,利用DeST软件模拟计算案例建筑全年冷、热负荷需求特征,利用TRNSYS软件仿真分析常规地源热泵、空气源热泵、喷气增焓空气源耦合地源热泵系统的性能,并对新的喷气增焓空气源耦合地源热泵系统性能进行优化.结果表明:案例建筑全年累计冷、热负荷比为1.57∶1.00,应用常规地源热泵后,土壤初始温度和最高温度逐年下降,10 a后平均温度降幅14.3%;与常规地源热泵系统比较,喷气增焓空气源耦合地源热泵系统初投资节省12.5%,节省25.8%的打井数,节省33.9%的运行费和15.9%的总费用,可解决埋管区土壤冷、热不平衡、埋管面积不足的问题,夏季性能系数(COP)提升26.2%,冬季制热性能系数(COP_h)提升12.3%.     

对热电联产机组效率提升的探讨

阐述了纯冷凝式发电机组热效率、热电联产机组的热效率与利用冷凝热供热机组热效率,并进行了对比,通过对回收冷凝热技术的应用,提升了热电联产机组效率。     

平面热管与液冷作用下锂离子电池热管理系统散热特性

锂离子电池的工作温度需要保持在合适的范围内,才能获得更好的性能和更长的使用寿命。本文提出了一种平面热管与液冷相结合的锂离子电池热管理系统,通过搭建的锂离子电池发热功率测试平台确定不同放电倍率下单体电池的发热功率,建立热管理系统三维有限元模型,分析不同放电倍率、冷却液流量及冷却液流动方向对散热性能的影响。结果表明,在3 C放电倍率下,最高温度可以控制在50 ℃以下。与相同进液方向相比,不同进液方向下电池包最大温差降低了17.30%。     

某地地埋管热响应试验研究与传热性能分析

地埋管换热器传热性能及传热过程的研究一直是地源热泵工程应用的理论基础和重点。结合河南某地地源热泵工程,针对不同埋管方式的垂直U型地埋管建立现场热响应试验系统,分析得到场地土壤等效导热系数为1.52 W/（K?m）;双U型地埋管换热器的换热效果比单U形管高30%左右,De32型双U地埋管的延米换热量比De25型高10%左右,地埋管延米换热量随载热流体流速的变化不呈正相关变化,存在最优流速使得换热器换热效果最好;以单位钻孔深度换热量最大作为优化条件提出优化U型地埋管换热器设计的方法,建议设计前试验确定适合管径和流体最优流速。     

重庆地区垂直双U地埋管换热器保温性能研究

以层换热理论为基础,重庆某示范楼工程土壤源热泵系统为对象,建立实验系统,测试了实际运行状况下的地埋管换热器供回水管不同深度的水温.从地埋管不同时刻的平均水温和换热能效两个方面分析了实测数据,研究了回水管保温与不保温时垂直双U地埋管换热器的换热情况.结果表明,在冬季,保温地埋管典型日不同时刻的换热能效比不保温的高出14.09%,月平均换热能效比不保温的高出23.08%,季平均换热能效比不保温的高出40.54%.在夏季,保温地埋管典型日不同时刻换热能效比不保温的高出10.76%,月平均换热能效比不保温的高出28.57%;季平均换热能效比不保温的高出41.48%,回水管保温有利于加大地埋管换热器的换热能力.     

带有热管热回收装置的燃气热水器系统性能实验研究

设计了一种加装于常规燃气热水器尾部烟道的冷凝式热管换热器,通过实验测试分析了热负荷和进水流量对该换热器蒸发段显热、潜热回收量以及燃气热水器热效率的影响。实验结果表明,燃气热水器热负荷对热管换热器热回收量有重要影响,随着热负荷从0.51 m3/h增加至0.59 m3/h,显热和潜热的回收量分别从2 671 kJ/h增加至3 283 kJ/h、735 kJ/h增加至1 126 kJ/h,燃气热水器的平均热效率能够达到94%,按燃气低位热值计算,最高热效率可达到101%。     

多热源工业厂房的通风系统优化

针对某多热源工业厂房室内高温的问题,提出全面通风和局部送风两种优化方案,并运用计算流体力学方法对改造前后厂房的热环境进行模拟.研究结果表明,增加局部送风主要是改善人员活动区域的热环境.增强全面通风使室内的整体热环境得到改善,同改善效果更为明显,并且可以有效的节约能源.原厂房工作区平均温度为38.9℃;平均风速为0.43...     

高炉渣余热回收系统的热力学分析

采用焓-火用图热力学分析方法对不同高炉渣余热回收模式进行分析,对物理法回收余热生产热水和水蒸气,不同化学反应的化学法回收余热的焓效率和火用效率进行计算和对比分析.结果表明:物理法回收余热生产热水和生产蒸气的焓效率相同,都为769%,而火用效率分别为144%,342%;利用化学法回收余热的焓效率高达922%,火用效率为60%左右,二者均高于物理法;利用C-CO2的煤气化反应对高炉渣余热进行回收时,每吨渣可以消耗165kg的CO2,有利于钢铁企业实现节能目标.     

关于换热器热力学性能评价指标的分析与讨论

在分析和讨论常见的换热器热力学性能评价指标－－Ｙｏｎｇ效应η和无因次熵产数Ｎ。在实际应用时存在不足的基础上，引入了一个新的换热器热力学性能评价指标－－无因次熵产率（Ｙｏｎｇ损率）Ｎ，分析了讨论的结果表明，该指标不仅物理意义明确，而且适用范围更广，在换热器的热力学评价时优于Ｙｏｎｇ效率η和无因次熵产数Ｎ。     

蓄热型太阳能喷射制冷系统供冷性能分析及优化

为提高蓄热型太阳能喷射制冷系统的供冷性能,利用TRNSYS软件,建立蓄热型太阳能喷射制冷系统瞬态仿真模型.结合太原市某公共建筑的逐时冷负荷,分析集热侧循环水流量和蓄热水箱容积对系统供冷特性的影响.结果表明:随集热侧水流量、水箱容积的增大,系统在连续5 d中的平均输出冷量均呈现先增后减的趋势;集热侧水流量和蓄热水箱容积与集热器总面积的最佳比例分别为0.005 kg·(h·m²)^-1和0.02 m³·m^-2.     

地表水源热泵系统冷热源利用的节能评价

分析了地表水源热泵系统的冷却水温度、流量和扬程等因素对水源热泵系统能效比的影响.以空调冷负荷和冷冻水参数作为控制目标,提出了包含水源热泵机组能耗的冷却水系统能效比分析模型.利用该模型分析了地表水直接进入热泵机组的地表水源热泵系统和以板式换热器间接换热的地表水源热泵系统的运行能效.结果显示,冷却水温度变化对能效比的影响大于冷却水系统静扬程变化对能效比的影响.部分负荷工况下冷却水温度为23~24℃时系统能效比达到最大值.     

无压尾水洞引风喷淋串联空气处理系统特性研究

为突破尾水洞长度对无压尾水洞引风技术应用的限制,拓展其应用范围,提出采用低温尾水对无压尾水洞引风进行喷淋的串联空气处理系统,建立了顺流与逆流式喷淋系统的数学模型并得出模型的解析解,分析了引风量、喷水系数、喷水压力及喷淋装置位置对串联系统运行特性的影响.研究结果表明,在无压尾水洞引风喷淋串联系统中,采用无压尾水洞优先处理模式及增加喷水系数有利于提高串联系统的空气热湿处理效果,而引风量及喷水压力对串联系统的运行特性影响较小.     

综合考虑传热、流动与投资的换热器性能优化

在给定换热器传热量下导出使投资费用最少的换热表面的最佳匹配准则和使流动传热过程火用损失率最小（即反映运行费用最省）的换热性能最佳配比准则，并利用两准则间的相关性对换热器进行综合性能优化，从而获得最佳的结构参数、性能参数和运行参数．为显示优化方法过程，以圆形肋片管换热器为例进行具体的性能优化，经数值迭代最终获得最佳参数     

热力系统定量分析的热量品位系数法研究

推导出了一种火电厂热力系统定量分析的新方法———热量品位系数法 .从热力系统的常规热平衡计算出发 ,推导出了热量品位系数公式 .通过数学归纳 ,总结出热量品位系数的简便通用计算模型 ,并阐述了热量品位系数法用于热力系统经济性定量分析的通则 .应用实例验证了该方法的正确性和简捷性 .该方法不仅可以独立进行热力系统热经济性指标计算 ,而且还可以对热力系统各种变动进行简捷、准确的定量分析 .