Comparative Analysis of Two Energy-Efficient Technologies Used in the Shanghai Tower

Climate change continues to affect the lives of individuals across the world, creating a rise in demand for new technologies that can slow down the impacts of climate change. Shanghai, one of the largest cities in the world, has one of the highest carbon emission levels. In recent years, the research and development of energy-efficient technologies have gained more and more attention. The Shanghai Tower is a pioneer in green building design and a prominent example of Shanghai’s efforts towards low-carbon city development. In this paper, two technologies within the Shanghai Tower—ground source heat pumps (GSHP) and double skin facades (DSF)—will be analyzed. The paper will consist of firstly an investigation of the principles of the technologies, and then analysis, evaluation, and comparison of their respective characteristics. While both GSHP and DSF are used for sustainable purposes, the effectiveness of technologies depends on what environment the technology is used in and what purpose they serve. The evaluation of GSHP and DSF will be based on their performances under Shanghai’s climate and whether they contribute to the purposes of the Shanghai Tower.

基于多载荷联合作用的LNG船泵塔结构建模与强度分析

对液化天然气(LNG)船泵塔结构进行建模和强度分析,提升LNG船结构的安全性。构建由弹簧单元组连接泵塔主体结构与底部基座区域的“船体-泵塔”组合模型,分析液舱内液体晃荡时历运动、液体惯性力、超低温载荷的特征及计算和加载方式,提出多载荷联合作用下的LNG船泵塔结构强度分析方法。以一艘LNG实船为例,采用该方法计算得到泵塔结构的变形和应力,在此基础上分析弹簧单元数量、刚性系数和材料初始参考温度等关键参数对计算结果的敏感性。研究结果表明:提出的多载荷联合作用下的泵塔结构建模与强度分析方法符合《钢质海船入级规范》关于LNG船章节的细化实施方案和实船应用要求,采用该方法所得结果可供LNG船泵塔结构设计和校核参考。

某大科学装置项目工艺冷却水系统设计

介绍了某在建大科学装置项目的工艺冷却水系统设计,包括服务对象、系统形式、系统组成、水温控制策略、流量控制策略等方面的内容。简述了热回收型水源热泵在工艺冷却水系统中的应用方案,并对工艺冷却水系统设计后续可开展的工作和研究提出了3个方向。

采用冷却塔补偿的地埋管地源热泵热平衡系统控制研究

采用冷却塔补偿来减少夏季土壤排热量的做法是地埋管地源热泵最常见的一种热平衡措施,但目前与其相适应的控制策略尚不够完善。在此,针对采用冷却塔补偿的地埋管地源热泵热平衡系统,提出一种以效率优先和热量补偿双模式运行的控制策略。这种控制策略明确了冷却塔与地埋管双向切换的条件,可以在保持地埋管地下热平衡前提下提高地源热泵系统的工作效率,并能够自动适应不同负荷特点的建筑物。

油田区块机采井综合能源利用及效果分析

随着油田开发进入“双高”阶段,区块机采系统出现运行参数调整难度大、低产低效井增多等问题,为了有效解决生产中存在的问题。文中通过对区块采用塔架式抽油机、长冲程抽油机等先进的节能技术,按照“地上与地下一体化、技术与管理协同化”的工作思路,开展区块综合能源利用工程建设,可实现年节电1408.61×104 kWh,实现减少碳排放10943.49 t。同时对形成的典型经验做法进行推广,探索机采井提质增效模式,使模式具有可推广、可复制,发挥示范引领作用,推动油田绿色低碳、节能减排之路,实现高质量发展。

空调水冷冷水制冷系统调适技术探讨

基于空调系统调适技术的发展现状,以空调水冷冷水制冷系统为研究对象,探讨了冷水机组、冷却塔和水泵的调试评价指标和效果验证方法,介绍了水冷冷水系统的常见系统形式和制冷机房常见问题及解决措施,以达到提高水冷冷水系统的整体运行性能、降低冷水系统运行能耗的目的。

乙炔装置生产异常事件分析

介绍了乙炔装置的几起生产异常事件,分析了事故出现的原因,提出了整改方案及预防措施。

减底泵故障原因分析及治理

文章对某常减压装置减底泵在运行过程中机械密封寿命短需频繁更换,以及现场监测发现启停泵存在明显串轴现象的情况进行了介绍。通过对减底泵运行状态进行全面分析,提出了对泵头结构和密封形式进行改进的具体方案,解决了机泵串轴及密封频繁故障问题,延长了机泵运行周期,消除了高温油泵安全运行隐患。

二甲苯塔底泵国产化研发及应用

二甲苯塔底泵是对二甲苯(PX)装置中的关键设备,该泵直接影响下游工艺流程的正常运转。以中国石化海南炼油化工有限公司的大型芳烃装置项目为例,针对PX装置中的二甲苯塔底泵开展国产化研发。介绍了设备研发过程中的水力模型研究及加工铸造的详细过程。经过实验测试及实际运行检验,设备各项数据参数优良,满足相关要求,实现了二甲苯塔底泵国产化研发制造的目标,该设备能够代替国外同类型产品,且最终顺利投入使用。

基于定量泵闭式冷却塔橡胶机械冷却系统的设计

本文针对我公司金属橡胶件再制造项目,利用定量泵闭式冷却塔,对橡胶机械设备循环冷却水进行了设计研究,并对本系统一些关键项点进行了分析探讨,经投入使用及生产验证,本系统能够满足橡胶机械设备生产使用要求,为同类项目定量泵闭式冷却塔循环冷却系统的设计提供了参考。

屋面冷却泵气蚀现象的分析与处理

结合工程实际,对屋顶的冷却水泵产生振动和噪声背后的气蚀现象的原因进行了分析。结合理论计算得出冷却水泵与冷却塔之间的需求高度差,完成了对案例工程系统冷却水侧的改造,使该系统良好运行。同时,总结了通过改变水泵入水口压头以避免气蚀现象的方法,以期为类似工程提供经验参考。

基于双机一塔循环水系统供暖季单循环水泵应用研究

针对双机一塔循环水系统采暖循环水泵耗电量大问题,提出单循环水泵运行方式,结合供暖机组低压缸零出力运行,定量分析了凝汽器压力报警工况、凝汽器额定压力工况、低压缸零出力运行1台工况,低压缸零出力运行2台工况下循环水流量与循环水泵的匹配性。结果表明,机组负荷<75%时,4种工况均满足单循环水泵运行要求,机组负荷>75%时,凝汽器额定压力工况不满足,需启动双泵运行。通过对单循环水泵运行措施调整,保证了单循环水泵的安全稳定运行,节能效果显著,具有一定推广价值。

空气源能源塔与空气源热泵机组在寒冷地区供暖的应用分析

建筑电气化替代是实现“双碳”目标的重要途径。空气源热泵机组是寒冷地区供暖电气化替代产品的重要选择。为了解决空气源热泵机组在推广应用中自身结霜、低温适应性的技术问题,以及“供给侧”与“使用侧”之间的适应性问题,在理论研究的基础上,选择典型应用项目案例进行数据测试。通过数据统计分析“开式能源塔”、“闭式能源塔”、模块机组3种不同型式的空气源热泵机组在不同室外环境温度、空气湿度、供水温度等状况下机组运行性能的差异,剖析现有问题,提出解决方案,并提供不同类型空气源热泵机组的应用建议,以期为空气源热泵机组在寒冷地区零碳建筑、近零碳建筑中冬季供暖应用提供实际运行数据参考。

4E吸收塔再循环泵变频器节能效果评估分析

在工业生产中,能源的消耗不可避免。在当今我国提倡建设节约型社会的大背景下,节能降耗成为工业未来发展的主题,因此有效避免能源浪费、节约生产成本成为能源利用的重点。变频器是工业生产中常用的一种节能设备,其能够在保证设备正常运行的前提下尽可能地降低能耗,被广泛应用于各个领域。以4E吸收塔再循环泵变频器为例,对其节能效果进行评估分析。

热源塔热泵冷热水机组试验台的设计与应用

针对热源塔热泵冷热水机组的研发、测试及出厂检测,对试验台进行设计,包括系统设计方法、测试方法、测试设备的配置、软硬件设计、数据采集与处理以及试验应用等,并进行试验验证。研究结果可为该产品及类似产品试验台的研制与建造提供参考。

塔式太阳能热发电站冷盐泵振动机理及处理方法

针对塔式太阳能热发电站共性存在的冷盐泵振动问题,对塔式太阳能热发电站的冷盐泵支撑平台结构形式进行了分析,剖析了振动机理,发现了振动原因,并提出了“治标”方案和根本解决方法。研究结果表明:由于熔盐动能和动量很大,熔盐运行系统中较多的弯道导致流体在流动时产生巨大冲击力,是形成振动的激振源;同时,冷盐泵所处的悬臂梁结构支撑平台存在刚度差的问题,容易导致冷盐泵与平台设备的整体晃动。从设计角度减少弯道数量并增加支撑平台刚度是解决振动问题的有效手段,可对塔式太阳能热发电站的设计和安全运行提供帮助。

基于露点间接蒸发冷却塔的数据中心冷却系统的应用分析

“双碳”背景下,蒸发冷却技术已经成为降低数据中心能耗,满足数据中心PUE指标的一种重要手段,对数据中心冷却系统的优化将对该领域节能降碳做出重要贡献。介绍了数据中心间接蒸发冷却预冷一体化架构冷却系统。系统应用露点型间接蒸发冷却塔,补充了传统冷却塔的短板,实现了出水温度低于湿球温度,大幅度提高全年自然冷源利用时间;还采用下送风列间空调,将末端二次泵内置至末端空调内部,降低了一次泵的功耗,实现末端和冷源侧的个性化负荷控制;封闭冷热通道的气流组织可最大限度地提高机房空调系统的利用率,使系统有着高效的降温效果。同时结合实际应用案例,通过实测得出全年综合性能系数(GCOPA)达6.64,电能利用效率(PUE)低至1.23和水资源利用效率(WUE)为1.39来评价和验证该系统的节能效果。结果表明,该系统在推动数据中心蒸发冷却技术发展的同时,还为整个数据中心的节能减排做出贡献,在数据中心领域有着巨大的应用前景。

一种基于5G和北斗授时技术的抽水蓄能电站高压输电铁塔状态监测系统

抽水蓄能电站中的高压输电铁塔一般处于比较陡的山坡上。为了克服抽水蓄能电站中传统人工巡检困难和运检人员不能实时获取输电铁塔状态信息的弊端,设计了一种基于5G和北斗授时技术的抽水蓄能电站输电铁塔状态监测系统。该监测系统主要由现地单元采集终端和远程监测中心两部分构成。现地单元采集终端实时获取依附在铁塔上的传感器采集信号,该终端中配置了我国自主研发的北斗授时模块作为时间基准的同步时钟,可准确获取采集铁塔状态信息的时间,有利于抽水蓄能电站对铁塔现场更精准的控制,通过低时延的5G加密通信模块高速转发,如果无5G的情况下,北斗授时模块会通过短报文的形式发出告警信息,采用IP65防护等级箱子;监测中心软件基于面向对象的Qt Creator设计。同时,为了避免较强的电磁干扰,现地单元监测终端设有电磁隔离层。对该系统试运行3个月以来,系统性能可靠稳定,满足电力系统对时间准确度高的特点,符合新型电力系统数字化要求,具有一定的工程应用推广价值。

基于热源塔的热泵系统构建与试验

为解决水冷冷水机组冬季闲置和空气源热泵冬季制热存在的结霜问题,构建了一种基于热源塔的热泵系统。详细分析了热源塔热泵系统的构成和工作过程,依据所建立的热源塔热泵试验装置进行了不同热源塔溶液进出口温差的制热试验。结果表明:热泵制热量和COP都随着热源塔溶液进出口温差的增大而减小,而压缩机的耗功变化较小,空气与蒸发温度间的温差随之增大而增加;当环境温度为-1.2℃,热源塔溶液进出口温差从1.5℃增大到3℃时,热泵制热COP由3.02降为2.72,空气与蒸发温度的温差由7.64℃增大至11.96℃。整个实验过程中系统运行稳定可靠,避免了空气源热泵的结霜问题,表明热源塔热泵是一种非常具有前景的冷热源方案。

能源塔热泵技术在空调工程中的应用与分析

介绍了能源塔热泵技术的发展、原理和分类,分析了能源塔热泵的特点,简要阐述了能源塔热泵的关键技术问题、设计要点和运行管理方式。指出能源塔不同于冷却塔,用冷却塔代替能源塔会因为吸收低品位热源的能力不足而使能源塔热泵不能正常工作。将能源塔与其他空调方式进行了比较,认为在我国长江以南地区的新建建筑或既有建筑改造中,能源塔热泵是一种制冷制热设备的新选择。