吸附法芳烃联合装置低温热回收和高效利用

结合新建150×10^(4)t/a吸附法芳烃联合装置的特点,根据其低温热分布和能量使用等级,经全流程能量优化和热终端耦合分析,在抽出液塔顶副产低压蒸汽89 t/h(1.2 MPa),抽余液塔顶副产低低压蒸汽约250 t/h(0.6 MPa),重整油塔顶副产热水600 t(70~105℃,用于热水制冷),回收总能量约240 MW。其中89 t/h的低压蒸汽和120 t/h低低压蒸汽可在装置内直接消化使用,剩余150 t/h低低压蒸汽(含20 t/h凝结水闪蒸汽)通过整体齿轮压缩机增压到1.8 MPa(300℃),升级后的蒸汽可匹配到更多终端用户,实现能量的高效回收。这种高压比、大温升和大流量整体齿轮式压缩机是国内同类装置的首次应用。

TVC在MED海水淡化装置中的作用和性能分析

建立了蒸汽热力压缩器(thermal vapor compressor,TVC)和多效蒸发(multi-effect distillation,MED)海水淡化装置热力过程数学模型,计算分析了TVC对MED海水淡化装置性能的影响,讨论了对于一定设计条件下的海水淡化装置,蒸发器效数,TVC引射蒸汽、工作蒸汽及抽汽位置和装置的造水比、蒸发器传热面积、喷射系数的关系。结果表明:蒸发器效数、TVC吸入蒸汽温度的增加都会升高造水比;根据造水比和蒸发器传热面积,适当设置TVC在多效蒸发海水淡化装置中的抽汽位置,海水淡化装置的能效可以有很大的提高。

国产万吨级低温多效海水淡化技术应用

介绍了神华河北国华沧东发电有限责任公司国产万吨级低温多效海水淡化装置的工艺流程、工作原理、技术特点,研究了海水淡化装置对天然海水温度、加热蒸汽压力等外部参数变化的适应性,分析了影响淡化装置制水经济性的因素,并讨论了淡化装置的负荷调节特性。试验结果表明,本套国产化装置运行稳定,制水负荷可在40%～110%之间灵活调节,产品水水质优良,达到了生活饮用水卫生标准。

低温多效-热压缩海水淡化混流效组系统模拟研究

建立了混流效组低温(LT)多效蒸发(MED)-热压缩(TVC)海水淡化系统的数学模型,分析了不同抽气位置和操作参数对10效系统设计的影响。结果表明,随着TVC引射位置从第2效向末效方向移动,造水比GOR呈现先增大后减小的趋势,而传热面积逐渐增加。针对4效+3效+3效组合,当TVC抽气位置位于第9效时GOR最高,与第2效抽气位置相比增幅可达58.8%,传热面积只需增加24.0%。随着最高浓盐水温度和压缩蒸汽压力的增加,TVC引射系数逐渐增加,造水比和换热面积均呈下降趋势。在实际工程设计时,需权衡系统投资(换热面积)和操作成本(动力蒸汽消耗),选择合适的最高浓盐水温度和压缩蒸汽压力。模拟结果与实际工程相关数据吻合良好,可为工程化设计提供理论和技术支持。

油田污水MED-TVC联合处理系统的Aspen Plus模拟与分析

为实现油田污水的高效洁净处理,提出了多效蒸发(multiple effect desalination,MED)和蒸汽热力喷射器(thermal vapor compressor,TVC)联合处理系统。应用Aspen Plus工具建立了MED-TVC系统的工艺流程模型,并进行了模型验证。在此基础上,分析了TVC对MED工艺的优化效果,研究了工作蒸汽压力和TVC引射位置对系统热力性能的影响。研究结果表明:增加TVC装置及提高其工作蒸汽压力均能有效改善MED系统性能;优化TVC引射位置可以使系统造水比提高12%,冷凝水流量减少22.54%。

热力压缩机引射位置对多效蒸发海水淡化系统性能的影响

为了提高多效蒸发海水淡化系统性能，研究热力压缩机引射位置对多效蒸发海水淡化系统性能的影响，利用一个四效并联MED-TVC海水淡化实验系统进行了变化热力压缩机引射位置的系统性能实验.实验结果表明：热力压缩机引射位置对多效蒸发海水淡化系统性能有重要影响.随着热力压缩机引射位置的变化、引射压力的增大和压缩比的减小，多效蒸发海水淡化系统的性能系数先增大后减小.存在使系统性能系数最大的最佳压缩比和系统性能系数较大的最佳压缩比范围，得到的最佳压缩比范围为2.0-2.3.为了提高多效蒸发海水淡化系统性能，必须合理选择热力压缩机引射位置，使热力压缩机在系统性能系数较高的最佳压缩比范围内工作.

单兵空调系统研究

在炎热环境中单兵空调系统可以对士兵的身体进行冷热调节,制造一种微气候环境。通过试验研究的方法,采用强化传热措施及轻质材料来减小微型制冷系统的质量及体积,研制了一种微型蒸汽压缩制冷系统作为单兵空调的冷源,微型制冷系统的制冷量为300 W,质量为2.85 kg,几何尺寸为270 mm×260 mm×120 mm.此微型制冷系统提供的制冷量能够保证一个士兵在40℃环境温度下作战时感觉舒适,不会产生热应激。所研制的微型制冷系统为我国士兵的个体热防护提供了一种轻便、易于携带的装备。

微型制冷系统在便携式空调中的应用

便携式空调可以应用于身穿防护服的核生化战斗人员、在炎热环境中作战的士兵、身穿防爆服的警察、身穿消防服的消防员以及在炎热环境中工作的工人,具有广阔的应用前景。北京工业大学传热强化与某实验室研制了微型蒸汽压缩制冷系统作为便携式空调的冷源,微型制冷系统的制冷量为300W,重量为2.85kg,几何尺寸为270mm×260mm×120mm。采用强化传热措施及轻质材料来减小微型制冷系统的重量及体积。

倾角对涡旋压缩机运行特性影响的实验研究

针对空间蒸汽压缩热泵系统中压缩机的润滑问题，对不依赖重力回油的汽车涡旋压缩机进行改变倾角的实验，研究重力方向对涡旋压缩机及热泵系统运行的影响。结果表明压缩机在0°～360°范围内改变角度时，热泵系统均能正常工作；当吸热量为2500～3500W时，蒸发温度最大变化量为1．3℃，蒸发冷凝温差以及热泵系统性能系数（COP）的最大变化量分别为3．2％和6．3％，重力无关性较好。压缩机的性能与循环油量有关，本实验中压缩机在倒置的角度下，沉积的润滑油与冷却剂一起进入热泵系统参与循环，使其性能略有提高。

便携式空调系统研究

在炎热环境中,便携式空调系统可以对人的身体进行冷热调节,创造一种微气候环境。根据Natick士兵中心研究结果:只要提供300 W制冷量就能满足一个人的热负荷需求。北京工业大学研制了微型蒸汽压缩制冷系统作为便携式空调的冷源,微型制冷系统的制冷量为300 W,重量为2．85 kg,几何尺寸为270 mm×260 mm×120 mm。采用强化传热措施及轻质材料来减小微型制冷系统的重量及体积。

倾斜角度对滑片压缩机运行特性影响的试验研究

压缩机是空间蒸汽压缩热泵系统的关键，从现有的压缩机中筛选合适的压缩机，研究其重力影响特性并加以改进是技术路径之一。通过改变滑片式汽车空调压缩机的倾角，研究重力方向对热泵系统及压缩机运行的影响。结果表明当倾角为O°～360°，吸热量为2000～3500W时，热泵系统均能正常工作；其中压缩机处于竖直和倒置的角度下，热泵系统性能有所下降，蒸发温度最大增加了7．5℃，蒸发冷凝温差和COP的最大相对变化量分别为15％和7．6％。压缩机内部高压气体通过油孔向低压侧的泄漏造成容积效率的下降，是影响其性能的主要原因；但油孔供油功能的下降没有明显影响压缩机的机械效率。

基于MEE-TVC系统的油田污水脱盐净化处理实验研究

针对油田污水高矿化度的特点,利用500 kg/h低温多效蒸发(LT-MEE)实验平台,分别采用淡水、Na Cl溶液、高盐度模拟油田污水和大庆油田污水进行了深度脱盐净化实验研究,对产品水质进行化学分析。为提高热经济性,进行了多效蒸发(MEE)和热蒸汽压缩器(TVC)耦合系统(MEE-TVC)的实验研究,考察了不同进料流量、温度和浓度对系统性能和产品水质的影响。结果表明:MEE-TVC系统的造水比(GOR)随着TVC引射位置的后移先增大后减小;相对于MEE系统,MEE-TVC系统的造水比提高约32.4%;造水比与处理量间存在优化匹配关系;进料温度的升高有助于提高造水比;造水比对进料液盐度不敏感,说明系统对高矿化度、高盐度的油田污水适应性较好;处理之后的产品水质均已达到锅炉水质标准。

热力蒸汽压缩机数值模拟

低温多效海水淡化系统(LT-MED系统)是目前商业运行的海水淡化系统的主要形式之一,其中热压缩多效蒸馏系统(MED-TVC)系统在水处理领域广泛应用。热力蒸汽压缩器(TVC)具有结构简单、投资少、易于维护等优点,然而到目前为止,关于TVC内部流动状态与其性能之间的关系研究还相对较少,更缺少深入系统全面的理论和实验研究,这使人们对TVC缺乏准确的理解,影响了耦合系统性能的改善和提高。因此对热力蒸汽压缩机(TVC)进行了数值模拟,并对模型进行有效简化,提高研究效率。这对热力蒸汽压缩机(TVC)性能研究及优化设计具有重大意义。

余热利用低温多效蒸馏海水淡化技术发展探讨

低温多效蒸馏海水淡化装置,是采用高品位的中低压汽轮机蒸汽作为动力蒸汽。通过设置蒸汽喷射器和减温装置,实现与加热蒸汽热源参数的相互匹配。在常规设计方案中,存在吨水当量电耗偏高问题,导致低温多效蒸馏海水淡化的运行成本较高,从而缺乏市场竞争力。探讨了利用低品位乏汽和热水余热进行低温多效蒸馏海水淡化的工艺方案,为低温多效蒸馏海水淡化技术的发展提供借鉴和参考。

低温多效海水淡化蒸发器变工况参数的研究

针对某电厂海水淡化工程的研究,建立了低温多效海水淡化蒸发器(带蒸汽热压缩器)的热力计算模型,并对蒸发器进行了理论计算和分析。利用蒸发器热力计算程序,对不同的工作条件下的低温多效蒸发器进行设计计算和校核计算,得到重要的设计参数,如造水比、动力蒸汽流量等。