太阳能闪蒸-多效蒸发海水淡化系统研究

针对传统太阳能海水蒸馏淡化方法,综合多级闪蒸和多效蒸发两种系统的优点,设计制造了具有一效蒸发器的太阳能闪蒸-多效蒸发海水淡化装置,并对该装置进行了试验。试验结果表明,系统在海水温度为68~78℃范围内正常运行,具有较高的日产水量,系统达到稳定的时间较短。在闪蒸压力0.014 MPa,蒸发压力0.004 0 MPa条件下,最高海水温度为78℃时,系统产水量为56.30 kg/d,16 min就可以稳定。系统压力不变时,最高海水温度变化,而系统内部温度不变,比较适合太阳能热源不稳定情况。     

膜蒸馏技术在电厂脱硫废水处理领域的中试应用

本文主要是结合目前脱硫废水零排放处理领域的难题,对膜蒸馏技术及其系统在三河电厂脱硫废水零排放处理的中试试验情况进行了简单介绍。中试试验结果表明,膜蒸馏系统在脱硫废水零排放处理领域应用是可行的、经济的。膜蒸馏系统的产水量在69~80度之间运行较好,且随着进料温度的升高而升高;随着运行时间的延长,膜蒸馏系统产水量会有所下降,当系统产水量降低时,可以采用盐酸清洗的方式恢复;采用膜蒸馏技术可以降低脱硫废水预处理的费用,简化脱硫废水零排放处理的工艺流程,降低系统整体的投资和运行成本。     

太阳能直热式多效蒸馏淡化系统热力分析

本文设计了一种太阳能直热式多效蒸馏淡化系统,它将太阳能直热式系统和多效蒸馏系统相结合来淡化苦成水。文中对这一系统进行产水量和蒸发器的热力分析并进行了模拟计算,结果表明当太阳能直热式系统出水温度达到60℃,系统一天的产水量可达40Kg,当多效蒸馏的效数为4时,淡水的成本在5—7元。在太阳能资源丰富而淡水缺乏的地区,使用太阳能直热式多效蒸馏系统是可行的。     

毛细管网为末端的小型溴化锂吸收式制冷系统变工况实验研究

对毛细管网为末端的小型溴化锂吸收式制冷系统进行实验研究,分析了不同热源水温度、热源水流量、冷却水流量和冷媒水流量分别对溴冷机性能、冷媒水供水温度以及房间温度的影响。实验得出该系统相对较优外部工况为：热源水温度90~92℃,热源水流量1.5m³/h,冷却水流量4m³/h,冷媒水流量2.5m³/h。实验结果表明,提高热源水温度和冷却水流量可以明显增大机组供冷量,但也存在冷媒水供水温度降低,可能造成结露的问题;热源水流量对机组制冷量和冷媒水供水温度影响较小,不适于作为动态调节的依据;改变冷媒水流量是调节系统供冷能力和避免结露的有效手段,冷媒水流量从1.0m³/h升高到2.5m³/h,制冷量升高92.1%,冷媒水供水温度也从16.7℃上升到17.7℃。实验为今后以毛细管网为末端的小型太阳能溴化锂吸收式制冷系统应用调节提供依据和指导。     

基于吸附/解吸原理的海水淡化中试系统运行研究

基于吸附/解吸原理,研制出了1套淡水产量为100 kg/h的海水淡化实验系统,研究了流过吸附/解吸床的供回水温差和冷凝侧和蒸发侧压差随时间的变化关系,解吸床热水供回水温度和流量、吸附床冷却水流量等对系统产水率的影响。结果表明,解吸床热水供水温度和流量对淡水产率有显著影响。当进入解吸床的热水体积流量保持40 m^3/h不变,当热水温度从55℃升高到80℃时,系统的产水量从101.8 kg/h增加到191.3 kg/h;当进入解吸床的热水温度保持55℃不变,热水体积流量从18 m^3/h增加到33 m^3/h时,产水量从86.7 kg/h增加到119.6 kg/h;但进入吸附床的冷却水流量对产水速率的影响不太显著。所产淡水除挥发酚外,其余各项指标均符合GB 5749-2006的要求。     

MnCl_2/CaCl_2-NH_3再吸附系统的制冷性能

利用膨胀硫化石墨为基质研制了固化混合吸附剂,并搭建了低品位热能驱动的MnCl_2/CaCl_2-NH_3为工质对的再吸附制冷系统。对该系统进行实验研究,结果表明:160℃热源温度为制冷性能系数(COP)的拐点温度,最大制冷功率为2.98kW。当热源温度高于160℃时,系统显热负荷增大,继续加热高温床会降低制冷效率。当制冷温度为15℃时,系统COP为0.284~0.396;单位质量吸附剂的制冷功率(SCP)为100.3~338.8W·kg~(-1)。SCP随热源温度的升高而逐渐升高。     

直热式太阳能海水淡化系统试验研究

针对间接式太阳能海水淡化方法,综合多级闪蒸和低温多效两种系统的优点,设计制造了具有一效蒸发器的直热式太阳能海水淡化试验装置,并对该系统进行了试验,给出了系统在不同闪蒸压力、蒸发压力和最高海水温度下的产水量和性能系数.试验结果表明,系统运行稳定,具有较高产水量和性生能系数.在闪蒸压力0.009MPa,蒸发压力0.004MPa条件下,最高海水温度70℃,产水量达到56.38kg·d,-1性能系数为5.68.文中还对闪蒸压力、蒸发压力和最高海水温度对系统产水量和性能系数的影响进行研究分析.     

10t/d船用板式蒸馏海水淡化装置性能测试与模拟计算

建立了一套船用板式蒸馏海水淡化装置试验测试平台,对10 t/d淡化装置进行了性能测试,在测试所采用的海水及热水流量下,热水温度由59℃升高至83.77℃,淡水产量由400 L/h提高至550 L/h,进一步提高热水温度,淡水产量提高趋于平缓,操作时热水温度不宜超过85℃;随热水流量的增大,淡水产量呈现先升高后降低趋势;海水入口温度升高造成冷凝器中传热温差降低,真空度降低,产水量下降;海水流量是制约海水淡化装置真空度的关键因素,作为真空喷射泵的驱动水,当海水流量低于一定值时,淡化机真空度急剧下降,几乎不能出水。对板式蒸馏海水淡化装置进行了理论模拟,模拟结果与试验测试数据吻合良好。     

冷源温度对小型ORC低温余热发电系统的影响

利用搭建的ORC余热发电测试系统,实验研究了冷却水温度对ORC系统性能的影响。结果表明：当热源温度不变时,随着冷却水温度的升高,冷凝压力增加,蒸发压力稍有增加,冷凝器和蒸发器的负荷减小,膨胀机的压差和压比减小,系统的输出电功和热效率降低。在实验测试范围内,当冷却水温度从21.82℃升至42.10℃时,输出电功从2.357 kW降至1.535 kW,热效率从7.25%降至5.76%,输出电功与热效率分别降低34.87%和23.86%。也意味着在此工况范围内,冷却水温度每升高1℃,系统输出电功降低0.0411 kW和1.74%。通过研究冷源温度对ORC系统性能的影响,为今后结合当地气候因素设计冷源系统和优化系统性能提供重要的实验依据。     

单效热压缩蒸馏海水淡化热力过程数值模拟

建立了单效热压缩蒸馏海水淡化系统的热力学模型。分析了蒸发温度、压缩比和主动蒸汽压力等主要设计参数对系统造水比、单位造水换热面积和单位造水冷却水量的影响。结果表明,降低蒸发温度、减小压缩比和提高主动蒸汽压力将提高系统造水比,而单位产水换热面积将随蒸发温度和压缩比的减小而增加;提高蒸发温度和减小压缩比可以减小单位产水冷却水量;主动蒸汽压力对单位产水面积和冷却水量影响较小。研究成果将对系统优化设计提供有益的参考。     

冷源温度对小型ORC低温余热发电系统的影响

利用搭建的ORC余热发电测试系统,实验研究了冷却水温度对ORC系统性能的影响。结果表明:当热源温度不变时,随着冷却水温度的升高,冷凝压力增加,蒸发压力稍有增加,冷凝器和蒸发器的负荷减小,膨胀机的压差和压比减小,系统的输出电功和热效率降低。在实验测试范围内,当冷却水温度从21.82℃升至42.10℃时,输出电功从2.357 k W降至1.535 k W,热效率从7.25%降至5.76%,输出电功与热效率分别降低34.87%和23.86%。也意味着在此工况范围内,冷却水温度每升高1℃,系统输出电功降低0.0411 k W和1.74%。通过研究冷源温度对ORC系统性能的影响,为今后结合当地气候因素设计冷源系统和优化系统性能提供重要的实验依据。     

工业循环冷却水系统中运行条件对污垢的影响

为解决污水再生后回用于工业循环冷却水易产生管道结垢和微生物滋生等问题,动态模拟了循环冷却水系统,探索温度、流速、浓缩倍数对污垢量和污垢中EPS、多糖(PS)、蛋白质(PN)、细菌总数(TB)、粘液形成菌(SFB)、铁细菌(IB)及硫酸盐还原菌(SRB)的影响。结果表明,温度升高,污垢量增加,35℃时的TB、SFB和IB含量最高。流速提高,污垢量变化不大;0.8~1.0 m/s时TB、SFB、IB和SRB数量最多。增大浓缩倍数,循环冷却水系统中的污垢量增加,浓缩倍数为4.0时微生物对系统影响最大。建议系统温度宜控制在30℃以内,流速宜大于1.0 m/s,浓缩倍数宜避开4.0倍。     

大豆油脱臭馏出物中角鲨烯的富集研究

以大豆油脱臭馏出物(SODD)为原料,研究了经皂化和二级分子蒸馏过程提取角鲨烯的工艺路线。分别采用正交试验设计和响应面法对皂化及第一级分子蒸馏工艺条件进行优化,所得优化条件为:皂化反应时间40 min,反应温度80℃,KOH浓度0.8 mol/L;一级分子蒸馏过程蒸发温度73℃,进料速率1.1 mL/min,刮膜转速250 r/min。经过二级分子蒸馏,角鲨烯质量分数从原料中的1.95%富集到21.01%,总收率为86.8%。     

CO2跨临界水-水热泵系统模拟与实验对比分析

为了分析CO_2跨临界水-水热泵系统性能,建立了数学模型,并进行实验研究,对系统性能进行模拟计算,并与实验值做了对比。分析了高压压力、冷却水和冷冻水的进口温度和流量对系统制冷性能系数COP和制热性能系数COP_h的影响。结果表明:模拟值和实验值的一致性较好,从而验证了模型的准确性;系统的性能系数COP/COP_h随着高压压力的增加先增大后缓慢下降;COP/COP_h随着冷却水进口温度的升高而降低,随着冷冻水进口温度的升高而增大;随着冷却水流量和冷冻水流量的增大,COP/COP_h呈现上升趋势。     

热源温度对ORC低温余热发电系统性能的影响

采用自行设计的向心透平膨胀机,基于有机朗肯循环(ORC)低温余热发电实验平台,研究了热源温度对向心透平及系统性能的影响。结果表明:在热源流量分别为3.507和2.056 m~3×h~(-1)时,透平膨胀机的压降、转速、膨胀功随热源温度的升高均增加,且当热源温度达到110℃后,其增加显著变缓;透平膨胀机等熵效率随热源温度的升高先升高后降低,在110℃时达到最大值,分别为0.862和0.821;系统热效率和?效率随热源温度的升高先升高后降低,在110℃时均达到最大值,系统最大热效率分别为3.15%和3.05%,最大?效率分别为11.9%和11.5%;系统中各主要设备?损占比从大到小依次是蒸发器、冷凝器、向心透平和工质泵,且?损占比受热源温度的影响较小。     

甘油高真空蒸馏小试

目前国内制皂行业的甘油蒸馏均系采用水蒸汽真空蒸馏。其操作条件一般为残压50毫米汞柱,蒸馏温度180~185℃。热源就需要190℃的水蒸汽(蒸汽压力为13公     

硅胶-水吸附式冷风机组的设计及性能实验

吸附式冷风机组无须冷水回路和冷水泵,可满足小型化的应用需求。针对一种由2个吸附床,1个冷凝器和1个热管型的蒸发器的硅胶-水吸附式冷风机进行了实验研究,确定了机组的动态运行特性,探讨了热源温度、冷却水进口温度和冷风出口温度对系统性能的影响。实验结果表明,机组能够有效利用60～90℃范围内的低温热源,可提供0.84～2.29 kW的制冷量,系统的COP在0.26～0.43之间。     

硅胶-水吸附式冷风机组的设计及性能实验

吸附式冷风机组无须冷水回路和冷水泵，可满足小型化的应用需求。针对一种由2个吸附床，1个冷凝器和1个热管型的蒸发器的硅胶-水吸附式冷风机进行了实验研究，确定了机组的动态运行特性，探讨了热源温度、冷却水进口温度和冷风出口温度对系统性能的影响。实验结果表明，机组能够有效利用60～90℃范围内的低温热源，可提供0.84～2.29 kW的制冷量，系统的COP在0.26～0.43之间。     

低温余热驱动的无泵有机朗肯循环瞬时稳态发电性能

建立了一套低温热源驱动的小型无泵有机朗肯循环系统,研究无泵有机朗肯循环回收利用余热发电的性能。该系统中热水温度为75～95℃,冷却水温度为25℃,选择制冷剂R245fa作为系统工质,选择涡旋膨胀机将热能转换为机械能,并通过发电机进行发电。实验结果表明当热水进口温度为95℃时,最大瞬时发电功率为232 W,并可以在250 s的时间内保持稳定在230 W左右,总的发电持续时间为380 s。随着热源水温度下降,功率输出减小,但发电持续时间增加。系统稳定发电平均效率最大为3.92%,此时热源水温度为95℃,最低为3.02%,此时热源水温度为85℃。     

一种自制管式蒸馏海水淡化器性能试验

设计制作了一种简易、可拆卸的管式蒸馏海水淡化器,理论分析了热质传递过程,并利用模拟热源对淡化器进行试验研究。试验探讨了影响淡化器性能的客观因素,如进水速度、环境温度、环境风速和输入能量等。试验结果表明:动态试验条件下,最佳进水速度为460 mL/h;环境温度降低或风速变大,淡化器的产水率增大,当风速为3.1 m/s时,产水率较无风时提高了50%;在静/动态条件下,产水率最大值均出现在85℃时,分别为228 mL/h和243.6 mL/h;定功率(200 W)加热,累计产水量为2 607.9 mL,性能系数为0.68。