电动汽车补气式涡旋压缩机考虑内漏和传热的热力学研究

针对采用简化的等熵过程来计算压缩机的热力学工作过程与实际工作过程有差别的问题,提出了一种加入内漏和传热过程的一维模型,在低温工况下用短型线补气式涡旋压缩机进行验证。对比压缩机在不同转速下(5 000,6 000 r/min)的功率、制热COP、制热量及排气温度的仿真结果与试验结果,其间最大误差均在8%以内;对比在吸气、排气压力分别为0.16,0.90 MPa时,采用等熵模型和本文提出的仿真模型计算压缩机的工作过程的结果,发现考虑内漏和传热后,制热量和排气温度的计算值与试验值之间的差距从20%最低下降到4%;采用本文仿真模型的计算结果能更准确地反映压缩机的实际工作过程。研究结果可为补气式涡旋压缩机的设计和应用提供参考。

电动汽车涡旋压缩机补气特性的数值研究

为研究短型线的汽车空调涡旋压缩机的补气特性,以一款排量为38 cm^(3)/r的电动汽车补气式涡旋压缩机为例,建立了三维非稳态数值计算模型,并通过实验数据验证了模型的准确性,误差在9.5%以内。通过模型分别研究补气压力和补气温度对涡旋压缩机性能的影响,结果表明:在补气过热度不变的情况下,随着补气压力的升高,压缩机排气温度先减小后逐渐增加,制热量呈增加趋势,当转速为5000 r/min和6000 r/min时,制热量最大增幅分别为20.5%和17.1%,制热COP先上升后下降,2种转速下有补气时制热COP的最大值较无补气时分别增加3.9%和2.3%,压缩机效率均先增大后减小,容积效率逐渐降低;在补气压力不变的情况下,随着补气温度的增加,排气温度略有增加,压缩机功耗、制热量及制热COP几乎保持不变;相较于补气温度,补气压力对压缩机性能的影响更大。

补气增焓热泵技术的研究现状及展望

补气增焓热泵(VIHP)技术因在低温工况下具有高效、节能、环保等优势,成为近年来能源领域内的研究热点之一。阐述了现有文献中关于VIHP技术的研究现状,分别从应用型式、压缩机型式及其实现方法和优化研究进展等方面进行了深入讨论,对比分析了相关研究结果提升VIHP系统性能的优势和不足。并结合研究中存在的问题对其发展趋势进行展望,为VIHP技术未来的研究应用提供参考。

螺杆式水蒸气压缩机性能分析及优化技术发展

相比其他类型水蒸气压缩机,螺杆式水蒸气压缩机具有动力平衡性好、适应性强、可实现较高压比等优势,但是这对其安全稳定性、密封性能等提出了更高的要求。本文从螺杆式水蒸气压缩机的应用场合、性能分析、优化技术3个方面对现有相关研究进行总结,并在此基础上分析螺杆式水蒸气压缩机的优化改进方向。

涡旋式压缩机补气增焓测试方法研究

为解决涡旋式压缩机经济器补气增焓测试时不能同时控制补气压力和补气过热度的问题,结合压缩机性能测试台测试原理,提出用闪发器替代经济器时的补气控制和制冷(热)量计算方法,并进行对比测试验证其可行性。另外,通过闪发器补气增焓测试,分析补气压力和补气过热度对压缩机制冷(热)量和制冷(热)性能系数的影响。结果表明:压缩机制冷(热)量和制冷(热)性能系数随补气压力的增大而增大,随补气过热度的升高而减小;涡旋式压缩机补气增焓性能可通过单个补气状态测试进行评估。

配用闪发器的双级压缩机性能测试方法研究

研究配用闪发器的双级压缩机的2种性能测试方法:一种为模拟空调系统实际使用,只控制中间压力不控制补气温度的闪发器测试方法(黑箱测试方法),另一种为GB/T5773—2016《容积式制冷剂压缩机性能试验方法》中的控制中间压力和补气温度的闪发器测试方法(标准测试方法)。结果显示:黑箱测试方法存在压缩机补气制冷剂为湿蒸气的情况,此时压缩机功率会下降,能效在此状态下最优;标准测试方法补气制冷剂为过热气体,测试制冷量较实际偏高;黑箱测试方法适用于中间压力变化时性能评估,标准测试方法适用于同一中间压力下性能差异的对比。

机械蒸汽再压缩热泵技术研究进展

介绍了国内外关于机械蒸汽再压缩热泵系统的研究应用情况,分析了其系统流程原理与节能特性。通过总结其系统流程工艺、蒸汽压缩机和换热器等三方面的研究现状,指出了其目前存在的问题及今后发展的方向。

螺杆水蒸气压缩机的MVR系统在碱回收中的应用

印染企业采用热泵系统回收碱液能有效降低环境污染,节省能耗。本文针对碱回收热泵系统中水蒸汽压缩机温升小而造成效数不够的问题,提出采用螺杆水蒸汽压缩机替代罗茨式、离心式压缩机构成机械压缩式(MVR)系统。建立了系统各部件的数学模型,首先对系统工况的可行性进行核算,随后在合适的工况条件下计算了不同效数的MVR系统和蒸汽动力压缩式(TVR)系统的热力性能,并比较了各系统回收碱液的经济性。结果表明,在压缩机入口为一个大气压的条件下将质量分数4%的废碱液浓缩到30%不宜采用TVR系统;同时MVR系统的理论COP均高于20,且理论COP及换热器面积随处理效数增加而增加。采用螺杆水蒸汽压缩机构成的三效系统的经济性较其他系统要高,与罗茨机构成的双效系统相比,企业一年即可收回增加的固定成本。在综合考虑压缩机耗功以及设备成本的情况下,印染企业采用螺杆压缩机进行三效处理即可达到较好的节能效果。

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。

单螺杆水蒸汽压缩机驱动的MVR系统性能实验研究

将单螺杆水蒸汽压缩机应用于机械蒸汽再压缩热泵(MVR)系统,并对该压缩机的工作过程进行分析;在不同蒸发温度的工况下,对采用闭式和开式循环的MVR系统进行实验研究.实验结果表明,当蒸发温度高于80℃时,压缩机的容积效率超过0.73,绝热内效率大于0.5;系统的实际COP最高达12.5,实际单位能耗蒸发水量最高可达20 kg/(k W·h);充分显示了单螺杆水蒸汽压缩机驱动MVR系统的高效节能特性.

蒸汽压缩加热造纸黑液浓缩新工艺

以造纸黑液碱回收工艺为研究对象 ,在分析现有多效蒸发黑液浓缩碱回收工艺的基础上 ,提出了蒸汽压缩加热黑液浓缩流程的新工艺 ,并比较两种工艺的特点和经济性。新工艺不仅降低了碱回收成本 ,而且可以降低整个碱法制桨造纸工艺的生产成本 ,实现节能环保双重效益。

螺杆蒸汽压缩机工作过程喷水冷却特性研究

喷水能够提高螺杆蒸汽压缩机的压比和饱和温升,扩展蒸汽压缩机的应用范围。为研究螺杆蒸汽压缩机的喷水冷却特性,建立喷水螺杆蒸汽压缩机的数学模型,考虑喷入水与压缩蒸汽的换热蒸发及其泄漏闪蒸,并试验验证了模型的准确性。利用所建数学模型,分析与讨论压缩机压比、喷水量、喷水温度及转速对压缩机工作过程的影响。研究结果表明,喷水不仅可以降低排汽温度、使蒸汽压缩机稳定运行,还可以使压缩过程更接近等温过程;压缩机实际运行时喷入水主要集中在压缩过程后期及排汽过程蒸发;压缩机欠压缩运行时,排汽腔内蒸汽对压缩过程影响不大;若压缩蒸汽任一转角都能被冷却至饱和,则喷水温度对压缩过程及运行效率基本没有影响;为了有效控制排汽温度,喷水孔口水流量需要随压缩机转速做相应的调节。

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。

罗茨风机驱动机械蒸汽再压缩热泵蒸发器系统运行特性的试验研究

试验研究罗茨风机驱动下机械蒸汽再压缩热泵的运行特性,以水为试验介质,研究系统性能参数如总蒸水量、系统压比等随蒸发温度的变化规律,得出总蒸发水量随着蒸发温度升高而增加,增加幅度较为明显;系统压比随蒸发温度的升高而降低,但降低幅度不大;容积效率、绝热内效率、制热性能系数、换热系数均随着系统蒸发温度的升高而升高的结果。结论为该型号罗茨风机驱动MVR系统适合蒸发量和沸点温升不大的高温工况运行场合。

带补气功能的制冷压缩机性能测试方法及标准制定建议

为解决目前我国在带补气的制冷压缩机性能测试方面缺乏标准依据的问题,参照GB/T 5773—2004《容积式制冷剂压缩机性能试验方法》,针对补气的2种基本类型,提出了相应测试方法,并结合测试实例给出了新标准制定的5点建议.

带中间补气的滚动转子式压缩系统制热性能的实验研究

将带中间补气的单缸滚动转子式压缩机应用于空气源热泵系统,以解决低温工况下出现的制热量不足、能效偏低等问题。利用焓差室测试比较带中间补气的单缸滚动转子式压缩系统(单缸系统)与双缸滚动转子式压缩系统(双缸系统)、单级压缩系统在不同制热工况下的系统性能。实验结果表明:在室外温度高于-15℃时,单缸系统与单级压缩系统相比,其制热量增加幅度均大于12%,并随着室外温度的降低增加幅度逐渐增大;单缸系统的制热量与COP均大于双缸系统,其提升幅度的平均值分别为2.29%、1.94%;在室外温度低于-15℃时,单级压缩系统因排气温度过高无法正常工作,双缸系统的制热量与COP均大于单缸系统,其提升幅度的平均值分别为4.5%、9.42%;验证了单缸系统更适用于室外温度高于-15℃的工况,双缸系统更适用于室外温度低于-15℃的工况。

中间补气对罗茨式水蒸气制冷压缩机工作性能的影响

对于中小冷量的水蒸气压缩式制冷系统,罗茨式压缩机为较理想的机型。为改善压缩机的工作过程,特别是降低其排气温度,提出了带中间补气的罗茨压缩机制冷系统。利用变质量系统热力学原理,建立了带补气的罗茨压缩机工作过程的数学模型,着重分析补气量对压缩机容积效率、排气温度及轴功率等性能的影响。结果表明,当补气质量比为相应工况下最大值时,罗茨压缩机具有最高的容积效率,同时排气温度最低,轴功率最小。相关结论可用于指导水蒸气压缩式制冷系统的开发及设计。

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。

滚动活塞压缩机双级压缩中间补气制冷/热泵系统的实验研究

通过对带补气的双级压缩制冷/热泵系统性能的分析计算,确定出制冷与制热工况下最佳高低压腔容积比的范围.依据计算结果设计出样机进行实验研究.结果表明:与单级压缩的系统比,带补气的双级压缩系统的制冷量提高5%~15%,制冷能效比(energy efficiency ratio,EER)提高10%~12%;0.5~3℃蒸发温度下制热量能达到额定工况制热量的92%~95%;双级压缩中间补气的系统能有效遏制超低温下制热量的衰减,-27.6^-26.1℃下的制热量为额定工况的58%.

滚动转子式压缩机吸气状态与排气温度的实验研究

利用变频滚动转子式压缩机实验台，研究了压缩机吸气带液对系统性能和排气温度的影响，以寻求降低压缩机排气温度有效、安全的方法。结果表明：在大部分空调工况和运转频率下，当吸气干度约为0．95—0．98时，系统制冷量和COP达到最大值，且压缩机的排气温度显著降低至吸气压力对应的饱和等熵压缩排气温度。考虑到运行的安全性，吸气干度合适的范围为0．95—0．98。