上海地铁某车站空调系统高效制冷机房改造实测分析

地铁车站空调系统高效技术是当前轨道交通节能降碳的主要手段,针对上海某地铁车站制冷机房高效化改造的具体情况、改造效果、能效提升进行了详细的分析和研究。改造选择了磁悬浮冷水机组,应用了变频技术来优化水泵的运行,改造后空调季制冷机房平均能效比达到5.16,年节电量约为30万kWh,节能效果显著。通过对制冷机房运行数据进行对比分析得知,负载率的优化对冷水机组能效具有直接而显著的影响,通过调整冷机出水温度和优化水泵变频策略,能进一步提高制冷机房的能效,为地铁车站制冷机房高效化改造和能效提升提供参考和帮助。

混合式抽水蓄能电站对下泄水温影响的数值模拟研究

【目的】混合式抽水蓄能电站运行特性与常规电站相比存在差异,本文旨在掌握抽水蓄能电站水温的变化规律,为水库管理调度提供参考。【方法】以紧水滩水库为研究对象,采用MIKE3水温模型模拟不同进/出水口高程以及不同抽水流量工况的下泄水温,据此探讨混合式抽水蓄能电站对下泄水温的影响。【结果】抽蓄水流会对下泄水温产生影响,相对于现状无抽水工况的下泄水温,抽蓄工况下的下泄水温基本表现为5—9月略有下降,其余月份略有升高,下泄水温的最大降幅不超过0.7℃,最大升幅不超过0.8℃。【结论】进/出水口高程对于下泄水温影响较大,且高程越低,下泄水温差异越大。然而抽水流量对于下泄水温差异影响并不显著,但整体上也呈现出随着抽水流量增加,水温差异增大的趋势。

基于夹点的带喷射器CO_(2)热泵系统性能分析

为了研究带喷射器的跨临界CO_(2)内部过冷热泵系统(TCISE),基于夹点建立了TCISE的热力学模型,分析了冷却水进出水温度及流量对系统性能的影响。研究表明:冷却水进水温度从25℃降低到15℃时,最优高压压力从9.3 MPa降至8.8 MPa,降低了5.4%,最大COP从3.83提升至4.27,提高了11.49%;TCISE存在临界冷却水出水温度和临界冷却水质量流量,当冷却水进水温度一定时,在出水温度低于临界出水温度或质量流量高于临界质量流量时,系统COP保持不变。

摩托车散热器护罩结构对其进风量的影响分析

为保护散热器不被泥土污染,需在散热器进风端添加散热器护罩。散热器护罩添加后对散热器进风量有明显的影响。为获取较优的散热器护罩结构设计,采用CFD分析方法搭建摩托车整车外流场计算域模型,结合不同散热器护罩结构方案,分析散热器护罩结构对其进风量的影响,选取合适的散热器护罩方案开展整车实验验证。结果表明:散热器护罩上导流板角度130°且散热器护罩与芯体间的间隙为1 mm时,散热器进风量为281.7 g/s,与无护罩状态的进风量相当。护罩与芯体间存在间隙可提升散热器进风量,建议间隙控制在1~2.5 mm;散热器护罩网孔倾斜和导流板开孔不利于风量提升。经对比测试,怠速工况、最高车速工况及最大扭矩工况下,散热器添加护罩后的发动机出水温度与无护罩状态的发动机出水温度基本一致。适当减小风扇罩挡风面积可进一步提升散热器进风量,散热器添加护罩后,人体大腿两侧不会出现明显热风。研究结果可为摩托车散热器护罩结构设计及优化提供理论参考。

太阳能吸收压缩制冷与真空膜除湿耦合系统性能优化

对于太阳能吸收式制冷系统,很难产生较低温的冷冻水用于除湿和冷却,并且面临间歇性的问题。提出了一种新型的温湿度独立控制系统(SACV),该系统集成了太阳能吸收式制冷(SSAR)子系统、蒸汽压缩制冷(VCR)子系统和真空膜除湿(VMD)子系统。VMD子系统和VCR子系统分别解决了除湿困难和全天候制冷问题。建立并验证了热力学数学模型,分析了集热器面积和热水流量对集热器出口热水温度的影响,以及对集热器、SSAR子系统和SACV系统性能的影响,并对SSAR子系统和SACV系统进行了性能优化。结果表明,集热器出口热水温度的增加,使得SSAR子系统存在最佳性能;通过变化热水流量来改变集热器出口热水温度,使得SACV系统存在最佳性能。集热器面积增加73.7%,SSAR子系统性能到达最佳,提升了0.24%,制冷量增长69.64%,同时SACV系统性能提升4.71%,耗功量减少36.18%,但系统成本增加,因此,需要综合考虑系统性能和经济效益。

塔体构型对钢结构间接空冷系统输运性能的影响研究

以2×350MW空冷机组为研究对象,采用数值模拟方法,详细探究了不同环境风速下,不同塔型空冷系统的流动换热特性;从系统整体至局部扇区两个层面上,揭示了不同塔型条件下空冷散热器水侧换热量和出口水温分布规律。研究结果表明,随环境风速增加,不同塔型间接空冷系统流动换热性能均下降;无风环境下,双曲线塔型冷却性能优于所有直锥塔型;各环境风速下,锥段比为0.2直锥塔型冷却性能低于其他塔型结构;环境风速4 m/s时,锥段比为0.5直锥塔型冷却性能优于其他塔型结构,且在环境风速8 m/s和12 m/s时,仍呈现较好的冷却性能。本研究可为钢结构间接空冷系统结构选型和设计提供理论支撑。

磁悬浮冷水机组冷冻出水温度DMC控制仿真研究

针对磁悬浮冷水机组冷冻水出水温度控制存在时滞、外界干扰而传统PID控制效果不佳的问题,基于动态矩阵控制算法建立控制与仿真模型,通过预测冷水机组出水温度并加以校正,局部动态优化得到控制器最优控制量。仿真结果表明,动态矩阵控制算法能够实现平稳、无超调的控制,出水温度调整速度相比传统PID控制提升3倍以上,抗干扰能力也优于传统PID算法。

板式蒸发式水冷却器的结构优化设计

板式蒸发式水冷却器在化工及钢铁行业有着广泛的应用前景,其结构的优化设计对工程应用具有重要的指导意义。文章利用MATLAB软件模拟了板式蒸发式水冷却器内冷却水、空气及喷淋水之间的热湿交换过程,分析了结构参数(冷却器的长度、宽度、板间距、高宽比)对蒸发式水冷却器冷却性能的影响,得到其改变对冷却器出口水温、出口空气焓值、冷却效率的影响趋势,同时给出了结构参数影响性能指标的强弱排序,并得到最优的结构尺寸。结果表明:冷却器的冷却效率随着长度、宽度、空气通道板间距的增加而减小,随着热流体通道板间距、高宽比的增加而增大;冷却器在冷却水量为300 t/h时,其最优结构尺寸为热流体通道板间距为4.10 mm、空气通道板间距为3.75 mm、冷却器的长度为1.40 m、宽度为1.75 m、高宽比为0.75。

炉排式垃圾焚烧炉炉衬材料对出口烟气温度的影响及应用

为了探究垃圾焚烧炉炉衬材料对出口烟气温度的影响,采用有限元分析软件ANSYS的流体模块FLUENT对炉排炉两种不同水冷壁内衬材料(SiC挂砖+SiC自流料,SiC浇注料)的热传导进行了数值模拟研究,分析了炉衬材质和结构对炉排炉一通道出口烟气温度的影响,并进行了实际应用。结果表明:1)炉排炉水冷壁炉衬越厚,一通道出口烟温越高;炉衬厚度相同时,使用SiC浇注料炉衬的一通道出口烟温明显高于使用SiC挂砖+SiC自流料炉衬的。2)挂砖厚度不变时,自流料厚度越大,一通道出口烟气温度越高;炉衬总厚度不变时,挂砖越厚,一通道出口烟气温度越低;炉衬各工作层厚度固定时,一通道出口烟气温度随自流料热导率的升高而降低。实际应用效果显示,在相同的运行条件下,使用SiC挂砖+SiC自流料炉衬比使用SiC浇注料炉衬可使一通道出口烟温更低,余热锅炉热效率更高,抗结焦能力更强。

CO_(2)热泵最优排气压力理论分析与试验

目的:优化热泵系统性能,探讨二氧化碳系统在不同工况下的最优排气压力。方法:通过建立CO_(2)跨临界热泵模型,分析了排气压力和制热量、吸气过热度、制冷剂质量流量及系统能效的关系,深入研究了进出水温度和环境温度对最优排气压力的影响,再利用搭建的CO_(2)热泵试验台验证模型的可靠性。结果:3种出水温度下,制热量随排压的升高而增大,质量流量随排压的升高而减小,循环性能系数和过热度随排压的升高呈先增大后减小趋势,最优排气压力随着进出水温度和环境温度升高而升高,但进出水温度的升高会降低系统循环性能系数,据此拟合了出水温度60℃下的最优排气压力关联式,并设计了5组试验证明了其具有可靠性。结论:通过大量的仿真数据确定了系统的最优排气压力,并与试验值对比发现,误差值均小于5%,满足试验及设计需求。

基于LSTM-ARIMA算法的发电机定子线棒出水温差预测

对定子线棒出水温度的最大温差进行预测,对于保障汽轮发电机的安全运行具有重要意义。但由于发电机运行过程中工况多变,温差时间序列变化模式复杂,因此趋势预测相对困难。本文使用长短时记忆(LSTM)神经网络对复杂的变化模式进行学习,并进一步融合了差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型,用以弥补工况多变导致的训练不足的问题,从而对LSTM神经网络的预测结果进行修正。然后,在型号为QFSN-660-2-22的汽轮发电机运行数据上开展了实验,结果表明该方法预测效果优于单独的LSTM神经网络和ARIMA模型算法,并且可用于短期预警,准确率高于95%。

海底输油管道清管过程中出口温度变化研究

清管过程中的温度变化对保障海管安全运行、保证油田正常生产至关重要。为此,基于多相流瞬态软件OLGA,结合渤海油田某输油海管实际运行工况,对海管清管过程中出口温度的变化规律展开研究,并通过现场数据对模拟结果进行验证。研究结果表明:含水体积分数、输液量以及凝析气会明显影响温度、截面含水面积分数及各阶段持续时间的变化,不同因素下温度变化会经历初始阶段、升高阶段、下降阶段、恢复阶段等4个阶段;出口温度变化的直接原因是出口截面含水面积分数的变化,根本原因是流体热力学性质差异;现场验证表明,海管温度异常是含水体积分数、输液量及清管产物在清管段塞下综合作用的结果。研究结论可为海管清管的现场操作与管理提供一定的参考。

两级再吸收浓度差储热系统性能分析

构建了一种以氨水为工质,依靠溶液浓度变化存储能量的储热系统,并对该系统进行热力学性能评价。再吸收循环高压吸收器出口溶液浓度会随这循环运行压力变化产生波动,不同高压吸收器出口溶液浓度下循环运行压力存在下限。当高压吸收器出口溶液质量分数低至0.9时,循环运行压力不可低于4.6 kPa,当高压吸收器出口溶液浓度较低时,会影响循环正常运行。对再吸收储热循环的可行浓度-温度区间进行了探究,提出将节流失效临界线作为判定制冷剂是否有制冷能力的依据。再吸收循环区别于吸收式循环的特点在于其采用二元溶液吸收过程代替一元工质冷凝过程,能够有效降低再吸收循环的驱动热源温度。通过对系统性能分析,得出如下结论:热源温度为90℃时单级再吸收循环性能系数(COP)可达0.614,两级再吸收循环COP可达0.489;进水温度为30℃的条件下,该系统单级储热模式的出水温度达49.38℃,两级储热模式的出水温度达52.54℃,能够满足地板采暖的要求。

基于FLUENT的地埋管出水温度影响因素研究

研究地埋管出水温度对于减轻土壤冷热堆积现象具有理论意义和实用价值。文章利用FLUENT、GAMBIT建立换热模型并进行数值模拟,得到了以下结论:夏季工况循环介质的流速越大、循环介质进口温度越高会使出口水温度增加;夏季工况土壤和回填材料导热系数越高出口水温越低。冬季工况循环介质的流速越大出口水温度越低;冬季工况循环介质进口温度越高、土壤导热系数越大、回填材料导热系数越高会使出水温度升高。

高寒地区660 MW间接空冷系统防冻优化探索

为防止高寒地区660 MW机组间接空冷系统冬季散热器冻结,提高间接空冷系统冬季运行期间的安全性及经济性,最大限度降低间冷塔循环水出水温度,文章根据实际运行经验,结合冬季运行防冻控制策略,建立了间冷系统变工况运行智能控制系统,得出660 MW机组在不同环境温度下百叶窗最大开度限制值及最低循环水出水温度设定值,保证了机组防冻、安全及经济运行。

Q235B钢带纵裂缺陷分析

纵裂缺陷是薄板厂CSP生产线生产Q235B钢带的主要缺陷。通过对热轧钢带纵裂缺陷的产生原因进行分析,结合CSP生产线实际情况,对产生纵裂的工艺控制点进行相关性分析,总结归纳出恢复相关设备精度、合理使用保护渣、提高结晶器进出水温差等措施,有效的降低了Q235B钢带纵裂缺陷率,提高了热轧钢带的合格率。

纳米颗粒粒径对太阳能热水系统热性能的影响研究

为研究纳米颗粒粒径对太阳能热水系统热性能的影响,利用TRNSYS软件对海口地区纳米流体太阳能热水系统热性能进行了动态模拟研究。采用Cu-水、Al_(2)O_(3)-水、TiO_(2)-水和SiO_(2)-水4种不同的纳米流体作为系统的换热介质,选取全年和典型天进行仿真模拟,分析了纳米颗粒粒径对太阳能保证率、系统效率、集热器出口温度和系统有效得热量得影响。研究结果表明,随着纳米颗粒粒径的增大,太阳能保证率、系统效率、集热器出口温度和系统有效得热量逐渐降低。当纳米颗粒粒径大小为25 nm时,相比于水,太阳能保证率、系统效率、集热器出口温度和系统有效得热量分别提高了7.18%、7.43%、8.68%和3.84%。而粒径大小为50 nm是一个很明显的分界点,当粒径大于50 nm时,有效得热量的下降速率变的平缓。因此,减小纳米颗粒粒径可以提升热水系统热性能,在设计纳米流体太阳能热水系统时,粒径大小应小于50 nm。

废弃矿井地热资源再开发与循环利用技术

在废弃矿井地热资源供热利用中,针对水损失会影响循环换热系统换热效果的问题,提出一种地热资源再开发与循环利用技术。首先,分析地层渗透率、储层平均渗透率和地温梯度在循环换热系统水损失中的影响,根据分析结果优化循环换热系统;然后,优化单井同轴套管闭式循环换热系统,设计双层保温管结构缓解水损失情况,并对固井水泥成分加以研究,确定最优成分占比范围。在河北省的某处废弃矿井开展实验,经验证可知,优化后的循环换热系统在进出口温度方面得到了优化,提高了对废弃矿井地热资源的开发利用效果。

基于AB PLC的新型槽温控制策略在水电解制氢设备中的应用

【目的】水电解制氢设备在运行时,电解槽出口温度是决定电解槽能耗的重要参数。当前槽温控制法是通过设定槽入口温度值来控制冷却水流量的,无法适应风电、光电制氢过程中宽功率波动的工况,有必要对其进行改进。【方法】提出一种基于AB PLC的新型槽温控制方法,该方法能将复杂的控制过程转换成温度控制功能块,用户无须知道底层逻辑,可根据设计的引脚功能关联相应变量,从而完成对槽温的控制。【结果】该方法能满足制氢设备的正常工作需求,且具有可移植性高、应用方便、集成性高等优点。【结论】测试结果表明,应用该策略的水电解制氢设备使用性能良好,在宽功率波动的工况下能实现对槽温的稳定控制,在风电和光电制氢行业中具有良好的应用前景。

冷却塔出塔水温的迭代计算方法

基于麦克尔焓差法原理,对循环水泵运行方式变化前后的进塔风速进行了估算,给出了冷却塔出塔水温的迭代计算方法.用数学方法对冷却塔特性数和冷却数随出塔水温及进塔风速的变化规律进行了分析,并对计算过程中非线性方程的多解选择问题及迭代退出条件进行了研究,最终确定出了符合物理意义的真实解.由此确定的循环水泵各运行方式下的出塔水温可直接用于循环水泵最优运行方式的确定,对现场中冷端系统的优化具有一定的现实意义.