新型复叠第二类吸收式热泵设计与探讨

能源与环境问题是制约我国社会经济发展的重要因素。中国正处于工业化中后期阶段,在各耗能领域中,工业是最主要的耗能及污染排放领域,耗能量约占全国能耗总量的70%。目前我国相当部分企业的工业余热废水的热能未能得到充分利用,以致多种余热被直接废弃。同时,由于传统的供热设备利用效率低,易造成余热以低温废热的形式排放到环境中,造成余热污染和资源的浪费。可见,工业余热利用对于完成我国“十四五”能耗“双控”目标任务,全面实施我国碳达峰碳中和发展战略,具有重大意义。

第二类LiBr-H_2O吸收式热泵热力循环分析

本文对以LiBr-H2 O为工质对的第二类吸收式热泵即吸收式热变换器 (absorptionheattrans former)的热力循环过程进行了模拟计算。详尽分析研究了循环倍率、稀溶液的浓度、蒸发温度、冷凝温度对系统的性能系数COP、发生温度、吸收温度、工业余热提升温度的影响规律。模拟计算的结果与作者研制开发的工业规模第二类吸收式热泵系统的性能测试数据进行了对比 ,结果表明 ,理论模拟计算的结果同实测的数据吻合较好。所得到的规律性将为这类吸收热泵性能的提高。

太阳能驱动第二类吸收式热泵的模拟研究

对太阳能驱动的第二类吸收式热泵 (热变换器 )的性能进行了数值模拟研究 .建立了太阳能集热设备数学模型和第二类吸收式热泵系统各组件单元数学模型 .引入了热泵工质 (溴化锂水溶液 )的物性拟合计算过程 .在变工况条件下对第二类吸收式热泵的性能进行了模拟研究 .通过求解非线性方程组 ,获得了在不同外部环境温度和不同吸收温度。

利用第二类吸收式热泵回收地热余热的模拟研究

根据溴化锂第二类吸收式热泵系统的传热、传质平衡以及各部件的传热关系,建立了系统的稳态数学模型,分析了系统主要参数对系统性能的影响。提出了利用第二类吸收式热泵回收地热余热的方案;利用模拟计算得出了相应的设计参数。对第二类吸收式热泵系统的模拟分析以及仿真编写了软件,并且对设计参数下的机组系统进行了仿真模拟,以观察主要参数的变化对机组运行的影响。

一种新型第二类吸收式热泵的原理及性能分析

提出一种包含吸收溶液冷却结晶过程的新型第二类吸收式热泵循环,并对其工作过程及性能特性进行理论分析与实验研究。结果表明,该循环可在吸收器吸收溶液质量分数显著高于发生器吸收溶液质量分数的条件下工作,其热泵温升能力明显优于现有AHT循环。当冷却结晶终温和冷凝器温度为35℃、发生器温度和蒸发器温度为92℃时,其热泵温升理论上可达97℃。

第二类开式吸收式热泵系统设计和性能分析

以烟气中余热和水的回收为目标,构建第二类开式吸收式热泵。采用流程模拟的方法对系统的性能和可用能利用情况进行分析。结果显示典型工况下系统性能系数为0.64,不低于同类闭式循环吸收式热泵系统。参数分析表明烟气温度湿度、冷却水温度流量及工质流量的增大均会使系统性能系数(COP)上升。系统的总火用效率为27.11%,火用损主要集中在吸收器、再生器和冷凝器;冷凝器可用能输出为零,仅用于回收冷凝水;系统火用效率的提高需通过减小吸收器及再生器的火用损来实现。

第二类吸收式热泵模拟研究

基于第二类吸收式热泵原理,建立了第二类吸收式热泵关键过程的数学模型,开发出第二类吸收式热泵循环模拟计算程序,研究了蒸发温度、发生温度、冷凝温度和吸收温度对吸收式热泵主要评价指标性能系数ηCOP、循环倍率R、温升能力ΔT和放气范围ΔX的影响.结果表明:当吸收温度一定时,循环倍率随着蒸发温度的升高逐渐减小,系统的ηCOP先急剧增大,然后缓慢减小;当吸收温度一定时,循环倍率随着冷凝温度的升高逐渐升高,系统的ηCOP先缓慢减小,然后急剧减小;当蒸发温度一定时,循环倍率随着吸收温度的升高逐渐升高,系统的ηCOP先缓慢增大,然后急剧减小.

低温热源驱动溴化锂第二类吸收式热泵的实验研究

根据溴化锂第二类吸收式热泵系统的传热、传质平衡以及各部件的传热关系,建立了系统的稳态数学模型。利用模拟计算得出了相应的设计参数,建立了热负荷为小型LiBr-H_2O第二类吸收式热泵系统实验台,对废热驱动的实验系统在不同运行工况下进行了实验研究。分析了系统主要运行参数各换热设备的进口水温和质量流量对系统性能的影响趋势和规律。

第二类吸收式热泵回收炼厂低温余热实例

介绍了采用两级第二类吸收式热泵代替原有锅炉,利用常减压、催化裂化和延迟焦化装置的低温余热产生0.35 MPa蒸汽作为气分装置脱乙烷塔再沸器热源的节能方案。设计了1台热负荷为5 000 kW的热泵,其性能指数为0.321 2。该热泵系统投用后每年可节约渣油4 013 t,同时减少CO2排放量6 947.50 t,投资回收期为0.848 a。

溴化锂第二类吸收式热泵系统仿真软件的开发

以溴化锂第二类吸收式热泵为研究对象,评价当低焓能源(50℃)作为驱动热源时的总体性能参数及工作效率。利用面向对象的分析方法,建立系统及组成部分的对象模型,并在此基础上利用 Visual C++编写了模拟仿真软件,对溴化锂第二类吸收式热泵性能及多变参数进行了分析。

基于太阳能热源的溴化锂第二类吸收式热泵的设计与仿真

对以太阳能热源作为驱动热源的溴化锂第二类吸收式热泵系统进行研究。根据热泵系统在运行过程中的能量守恒与质量守恒关系,计算得出了基于太阳能热源的第二类热泵系统的各部件的相应的参数。利用MATLAB软件建立了该系统的数学模型,并且对该模型进行了仿真模拟。然后对仿真数据分析,得出各部件参数变化对系统性能的影响。最终,溴化锂第二类吸收式热泵系统在设计条件下运行得到的系统性能系数(COP)值为0.495左右,这与理论值基本吻合,与相关的实验研究数据也基本吻合。

炼油厂低温热发电与第二类吸收式热泵技术的应用评价

介绍了低温热发电技术和第二类吸收式热泵技术的基本原理与应用案例,包括低温热有机朗肯循环发电,第二类吸收式热泵制取低压蒸汽、供暖热水。基于热效率和火用效率的分析评价表明,提升低温热的能级是两类技术的共性特征,这两类技术的热效率均偏低。从热效率和火用效率角度分析,第二类吸收式热泵技术优于低温热发电技术;从产品能源能级角度分析,低温热发电技术优于第二类吸收式热泵技术。当低温热供给温度高于110℃时,推荐低温热发电技术;低温热供给温度高于110℃、且全厂低压蒸汽不足时,推荐第二类吸收式热泵产低压蒸汽技术;低温余热资源供给温度高于110℃、且存在冬季供暖工况,或存在大量低温热阱时,推荐第二类吸收式热泵制取热媒水技术。

在第二类吸收式热泵中对螺旋槽管的换热性能研究

为了提高在以溴化锂为工质的第二类吸收式热泵吸收器的性能,在第二类吸收式热泵吸收器内对不锈钢螺旋槽管,即不锈钢光滑管的传热传质性能进行了实验研究.发现螺旋槽管的传热传质性能约为光滑管3倍,螺旋槽管内热媒工质-水的流体阻力系数是光滑管的17～20倍;应用于第二类吸收式热泵中间大大降低换热面积,促进热泵的高效紧凑化.

第二类吸收式热泵的研究及应用

介绍了第二类吸收式热泵的工作原理,阐述了第二类吸收式热泵在工质对、吸收器、表面添加剂和缓蚀剂四个方向的研究现状,例举了第二类吸收式热泵在冶金、酒精以及橡胶工业中的应用。指出以节能为目的的第二类吸收式热泵在工业中具有广阔的应用前景。

第二类吸收式热泵回收地热余热的应用研究

通过对溴化锂第二类吸收式热泵系统的模拟计算,分析研究了利用第二类吸收式热泵技术回收地热余热方案的可行性。该方案是以50℃地热尾水为驱动热源,通过第二类吸收式热泵系统的热力循环,将供热二次循环系统回水(45℃)提升到65℃～70℃,以达到地热余热回收再利用的目的。通过对供热系统中的地热尾水排放温度、冷却水进口温度、循环热水出口温度的取值范围对系统性能影响规律的讨论及系统升温特性图的建立,得出了该方案理论可行的结论,并同时讨论了其它参数对系统性能的影响。

太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统性能的数值研究

可再生能源和新型节能技术的综合应用,可以解决我国北方地区冬季采暖产生的能耗和污染问题。基于上述理论,文章构建了太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统,并提出了4种运行模式以达到冬季稳定供暖的目的。文章建立了第二类吸收式热泵机组的数学模型,并利用MATLAB软件编写了机组模块。同时,借助TRNSYS软件建立了太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统的仿真模型,并基于冬季典型日的模拟结果分析了该系统的性能。模拟结果表明:太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统是可行的,该系统在运行期间可为用户提供60℃以上的采暖热水,系统的太阳能保证率可达到0.615;与燃气锅炉供热相比,节省了45.7%的燃料费用。

低温区余热源驱动的第二类吸收式热泵温升特性研究

第二类吸收式热泵能提升低温余热源的温度,而热泵的温升直接关系到余热利用的价值,这对于工程应用具有重要的意义,因此文中研究低温热源驱动的热泵温升特性.首先分析了在低温余热源下,余热源初温、终温及冷却水初温对热泵吸收温度的影响,分析结果表明,余热源温升不仅与余热源初温和冷却水温度有关,还取决于余热源回收利用后的终温,并且在相同的条件下,并联模式比串联模式能够得到更高的吸收温度;然后根据热力计算结果绘制了余热源初温在低温区(50℃~80℃)热泵的温升能力随余热源初温和冷却水初温变化的特性曲线;最后拟合出了相应温区下吸收温度与余热源初温、终温及冷却水初温之间的经验关联式,解决了热泵热力计算复杂,计算工作量大的问题,为实际工程中确定第二类吸收热泵的温升能力提供了依据.

太阳能驱动第二类吸收式热泵海水淡化系统能量分析

第二类吸收式热泵可提升低温热能的温度,基于此提出一种基于太阳能驱动第二类吸收式热泵的海水淡化系统.该系统通过第二类吸收式热泵提升太阳能集热器热源温度对海水进行加热蒸发,再对蒸气冷凝得到淡水,同时预热海水.通过对系统中各组件进行能量分析、[火用]分析,获得了系统性能随时间变化规律,并比较了有无冷凝器预热对系统性能的影响.结果表明,通过冷凝器预热海水,系统平均热效率提高了12.9%,平均[火用]效率提高了16.2%,平均淡水产量相对提高了29.2%.

第二类吸收式热泵PID控制算法研究

为保证第二类吸收式热泵的稳定运行,要求自动控制系统对热泵系统进行快速调节。由于标准PID控制算法的局限性,对位置型PID调节算法进行了改进。通过计算机数值模拟和实验,测试了改进的位置型PID调节算法,并对出现的问题进行了分析和解决,给出了完整的第二类吸收式热泵PID控制算法。

第二类吸收式热泵在分布式能源系统中的应用

分布式能源系统首次采用第二类吸收式热泵代替闭式冷却塔回收缸套水余热产生高品位蒸汽,能够提高分布式能源系统的效率并达到节能的效果。分析讨论了二类热泵在提升能量品质方面对系统能量利用率和效率的影响。结果表明,二类热泵的子系统对分布式能源系统的性能有一定的提高。