基于反渗透技术的氨-水-氢氧化钠三元工质吸收式制冷系统性能模拟

反渗透是一种实现溶液中特定离子分离的成熟方法,将其应用于氨-水-氢氧化钠三元工质吸收式制冷系统中实现氢氧化钠分离,可以解决氢氧化钠在吸收器中产生的不利影响。本文采用Aspen Plus流程模拟软件建立采用反渗透装置的氨-水-氢氧化钠三元工质吸收式制冷系统模型,分析在不同发生温度下氢氧化钠质量分数对系统性能系数(COP)的影响,以及不同氢氧化钠质量分数下系统COP随溶液截留率的变化。结果表明:采用反渗透装置时,在氢氧化钠质量分数为15%时系统COP提升最大,相较于不采用反渗透装置的系统可提高33%,但在氢氧化钠质量分数高于15%时COP下降;反渗透装置在分离氢氧化钠浓溶液时使部分氨水稀溶液无法进入低压侧,减少了吸收器中溶液量,导致循环倍率上升和系统COP下降;溶液截留率增大时,COP会持续下降,最大会降低39%。利用分析法对反渗透装置的能耗进行分析,在氢氧化钠质量分数小于15%时,加压泵功耗占系统消耗的比例小于6%。

氯化钙-氨吸附制冷性能实验研究

建立了化学吸附式制冷实验单元 ,对氯化钙 氨工质对的制冷性能进行实验研究 ,得出不同热源温度下的制冷量、吸附速率、解吸速率等数据 ,并与活性炭 甲醇工质对进行了比较。结果表明 ,在热源温度为 10 0℃时 ,研究中所用工质对的制冷量是活性炭 甲醇的 3.6— 6 .

CFC问题与氨制冷机(一)

应上海制冷学会的邀请,来上海交流有关CFC与氨制冷机方面的问题,深感荣幸。当年提出CFC问题时,日本冷藏业和化学工业领域所使用的制冷工质80%是HCFC(R22)。及至对氟利昂的限制从CFC波及到HCFC之后,重新评价氨工质的呼声才日渐高涨。为此。

单工质朗肯循环海洋温差能发电系统优化研究

为了获得海洋温差下朗肯循环系统的最高净输出,对27℃温海水、5℃冷海水条件下,25～23℃蒸发温度、5～9℃冷凝温度之间各工况的朗肯循环进行了理论分析和数值模拟,得到了系统效率与蒸发温度、冷凝温度之间的变化规律,以及不同温差和换热端差下净输出、循环海水流量、换热器换热面积等因素的变化规律,结果表明随着蒸发温度的下降和冷凝温度的升高系统的效率相应的得到了提高,在一定的温差下系统有最佳的净输出。上述研究对温差能发电系统的工况选取及优化具有良好的实用性和指导意义。

禁氟环境下氨制冷剂的重估与安全对策

通过比较氨与CFCs替代产品的性质,总结了氨工质的特性,介绍了氨制冷设备的改进及安全应对措施,从而降低泄漏的可能性、减少充灌量,以促进我国制冷空调行业的发展。

15kW等级闭式海洋温差KSC-11发电系统的性能分析

对15kW等级混合工质海洋温差卡林纳-11循环(简称KSC-11)系统进行计算和分析。结果表明,对于给定的透平进口压力,KSC-11系统存在相对应的最佳氨质量分数。对于给定氨质量分数的KSC-11系统,也存在相对应的最佳透平进口压力。在可利用海水温差19℃条件下,15kW等级KSC-11系统中,氨质量分数对最大净功影响不大,对应最佳透平进口压力为0.60～0.75MPa;氨质量分数为0.95的KSC-11系统综合性能最好,单位净功产量的换热器总面积γ为6～7m2/kW,对应的最佳透平进口压力为0.75MPa。

Kalina地热发电热力循环效率影响因素分析

结合Kalina循环系统的工作原理,采用EES软件平台编制计算软件,并完成了系统循环过程的模拟计算,计算结果与实际运行参数吻合较好。在此基础上,对Kalina地热发电循环进行分析,从冷凝水温度、汽轮机入口压力以及氨的质量浓度等方面研究对循环效率的影响。结果表明,系统循环效率随着汽轮机入口压力存在峰值,随基本溶液中氨的质量浓度的升高而升高,但氨的质量浓度过高就要求发生器换热面积过大,造成系统整体经济性下降。此外,还对汽轮机的安全运行进行了分析。

Kalina循环的热力学第一定律分析

从热力学第一定律的角度出发,选取P-R方程作为氨-水混合物性质的基本计算公式,对一级蒸馏Kalina循环进行了热力学分析。编制了氨-水混合工质热力性质及Kalina循环热力性能计算程序,对Kalina循环热功转换的主要热力性能进行了理论计算,分析了透平进口压力、透平进口温度、透平背压、工作溶液浓度、基本溶液浓度、循环倍增率等关键参数对循环性能的影响。

Kalina地热发电循环模型建立及热力性能分析

以Kalina地热发电循环（KCSll）为研究对象，针对冷热源温度、工质浓度比及循环压力等参数的变化对KCS11循环效率的影响进行研究。基于Engineering Equation Solver（EES）工程软件平台，编写KCSl1运行参数的计算模型。模拟结果与文献中的数据进行对比，拟合程度较好。进一步研究表明，系统运行中氨水浓度应略高于最高效率点所对应的浓度值，且系统压力应等于或略大于最高效率所对应的压力值。通过对冷热源温度、浓度、压力等参数分析，热源温度升高或冷源温度降低10℃，系统循环效率可提高2．0％～3．5％。在特定冷热源温度下，当氨水浓度增加0．10，循环最大效率所对应的压力增大0．8MPa，系统泵耗随之增加，故系统效率存在极值点。因此在系统运行中应考虑氨水浓度与系统压力的匹配，保证系统能够高效运行。

三元工质氨吸收式制冷性能实验研究

通过实验研究了氨–水–溴化锂三元工质的对氨吸收式制冷系统的影响。实验测试了发生温度100~130℃,蒸发温度-16~-4℃和冷却水温度22~33℃工况下的系统性能系数,发现适用于氨吸收式制冷的最佳溴化锂浓度为15%,与氨吸收式制冷系统相比,性能系数最高提升了10%。溴化锂最为第三工质对系统的影响是整体的,使用三元工质可以降低精馏负荷与回流比,提高热能利用效率同时降低了发生压力,有利于提升性能系数;但其不利影响体现在会降低浓溶液中氨的浓度,导致系统循环倍率上升,不利于提升性能系数。合理使用氨–水–溴化锂三元工质是不增加系统复杂度提高氨吸收式制冷性能有效方式。

Kalina循环与Rankine循环在水泥窑低温余热发电中的热力学对比分析

从热力学第一定律出发,采用工质热物性软件NIST获取较高精度的工质热物性,对一级蒸馏Kalina循环在水泥窑低温废气余热发电方面进行了热力学计算分析。分析了汽轮机进口压力变化对Kalina循环热功转换的影响,并从不可逆损失与发电功率两个方面对比分析了Kalina循环与Rankine循环,表明在一定实际工程条件下Kalina循环发电功率并不是始终大于Rankine循环。文中还从传热学、投资、运行维护、环境保护等方面对Kalina循环应用于实际工程遇到的技术经济问题进行了探讨,指出了今后的研究方向。

三元工质吸收式制冷系统的性能模拟与优化

为了分析加入溴化锂与硝酸锂等物质后对三元工质氨吸收式制冷系统性能的影响,本文建立了氨-水二元、氨-水-溴化锂和氨-水-硝酸锂两种三元工质吸收式制冷系统模型并模拟其不同盐浓度下的运行特性,结果表明,在相同工况下,三元工质吸收式制冷系统的COP高于传统氨-水二元系统。同时为解决添加盐后吸收终了氨含量降低的问题,建立了新型含电渗析分离的三元工质吸收式制冷系统并进行模拟,氨-水-溴化锂吸收式制冷系统增加电渗析装置后,COP提高了36.0%,氨-水-硝酸锂吸收式制冷系统增加电渗析装置后COP提高了28.1%。

隔膜泵驱动两相流体散热回路实验研究

设计并测试了一台金属隔膜泵,该泵通过磁致伸缩致动器驱动隔膜往复振动,配合单向阀门实现流体的单方向运输。以该泵为压力源,搭载微通道换热器,并以斯特林制冷机为冷源,搭建了两相流体回路换热系统,对系统进行了漏热标定以及性能测试,结果表明,以氨为工质在-30℃设计工作点下,系统能实现最高150W的热量传输。

Kalina地热发电循环分析

Kalina地热发电循环的首次运用是在2000年7月的冰岛胡萨维克。运行两年后通过测试,Kalina循环被认为是利用中低温热能最具应用前景的方式之一。本文通过工程方程求解器EES编制计算软件,完成了系统循环过程的模拟计算,计算结果与实际运行参数吻合较好。在此基础上,对影响Kalina地热发电热力循环效率的汽轮机入口压力和氨的质量浓度进行了分析。同时,也对汽轮机的安全运行范围进行了计算。最后,分析了系统的火用损失。