蒸汽喷射式热泵变工况性能分析

采用数值模拟的方法对低压蒸汽增压利用系统中的蒸汽喷射式热泵在非设计工况下的操作性能进行研究，计算并分析了工作蒸汽压力和温度、引射流体压力及混合流体压力等热力参数对热泵操作性能的影响。数值结果表明：当混合流体的压力低于一定的数值时，喷射系数维持一定值；而热泵对引射流体压力的变化极为敏感，引射压力的微小变化可能导致热泵操作性能的急剧下降；提高工作蒸汽的压力并不一定能改善喷射泵的工作性能，这是因为提高工作蒸汽压力会增加额外的蒸汽量所致；喷射系数随工作蒸汽温度的升高而略有增大，并近似呈线性率。     

太阳能对热泵循环性能的影响

利用太阳能-土壤源复合热泵实验平台进行太阳能热泵运行实验,分析提高蒸发器进口水温对热泵性能的影响。实验结果表明:随着蒸发器进口水温的升高,热泵吸热量和制热量增速较大,输入功率增速较小,因而机组COP和系统COP也随之升高。压缩机排气压力和吸气压力也随之升高,但排气压力的增速小于吸气压力的增速,压缩比逐渐减低。提高蒸发器进口水温可以提高蒸发温度,进而明显改善热泵的性能状态。     

相变储热预热式热泵热水器节能特性分析

从理论角度对相变储热式热泵热水器的节能效益进行分析.相变储热式热泵热水器将相变储能技术与热泵技术相结合,减小压缩机的功率消耗,结果表明由于分段加热及逆向换热方式,与常规热泵热水器相比,降低了加热过程中的传热温差及系统的平均冷凝压力,提高了系统的能效比,且储热阶段储热时间对系统能效比也有一定影响,储热式热泵热水器的研究为该项技术的推广应用奠定了良好基础.     

变负荷运行对热泵性能系数影响的分析

本文分析了热泵系统通过调节压缩机转速的方法实现负荷变动需求的技术方案,并对热泵冷凝放热量、制冷量和压缩机功耗随压缩机转速变化进行了计算,探讨了热泵性能系数受转速比（负荷比）的影响规律,为热泵变工况运行提供参考。     

火电厂耦合吸收式热泵的供热系统优化

在抽汽量恒定的情况下,利用等效焓降模型和吸收式热泵模型计算分析汽轮机抽汽压力和循环水出口温度对汽轮机效率、发电量和热泵COP、供热量的影响,得出了随着抽汽压力或循环水出口温度的升高,汽轮机效率和发电量降低、热泵COP和供热量升高。再结合供热量和发电量计算系统净利润,得出了在最高净利润下的抽汽压力和循环水温度。说明在定"量"的情况下,通过对"质"的分析来寻找最优运行参数可使电厂达到最高的经济收益。     

电厂循环水水源热泵供热系统的热经济性研究

为研究电厂循环水水源热泵供热系统的热经济性,建立了热泵供热系统计算模型,对循环水水源热泵供热与抽汽供热两种方式进行了热经济性比较,引入单位供热负荷功耗差指标定量表征热泵供热的热经济性,提出了采用循环水水源热泵进行供热的可行性判据。对某200 MW典型机组进行了计算,发现供热温度越低、供热负荷越小、供热抽汽压力越大、制热循环效率越高,电厂采用循环水水源热泵供热的可行性越好。     

CO_2跨临界热泵和加热炉冷却循环耦合系统性能分析

提出跨临界CO2热泵和朗肯循环耦合实现加热炉的余热回收。基于热力学研究方法,分别对影响耦合循环效率和CO2跨临界热泵性能的关键参数进行了研究。随着热泵性能COP的提高,耦合循环的效率提高。当热泵性能超过限定值后,压缩机耗功比值越大,耦合循环效率越低。排气压力范围内,热泵性能和耦合循环效率均有极值。给定条件下最优排气压力为8.5 MPa,热泵性能COP为4.2,耦合循环效率为0.35。蒸发温度提高或冷凝温度降低,均有利于热泵性能和耦合循环效率的提高。此研究为回收加热炉余热和提高电厂效率提供理论基础。     

增热型吸收式热泵在城市集中供热系统中的应用分析

以济南某增热型吸收热泵换热站为研究对象,对冬季供热期换热站的能耗进行分析,通过引入换热站能量供给系数概念,给出了供暖季换热站逐月能量供给系数;根据气象参数,分析了采暖季换热站热负荷变化情况;依据热负荷的变化,提出了热泵换热站的控制方案。     

基于当量抽汽压力的大型热电联产供热模式研究

建立了大型热电联产机组变工况分析模型,揭示出不同热网回水温度和热网回水温升条件下,单效溴化锂吸收式热泵驱动热源饱和蒸汽压力和热力系数的变化规律.提出2种不同供热模式选取的判据,即当量抽汽压力.以某300 MW直接空冷抽凝供热机组为例,进行了变工况计算及分析.结果表明:随热网回水温升的增大以及热网回水温度的升高,驱动热源饱和蒸汽压力升高,而吸收式热泵热力系数则减小;对于300 MW等级及以上供热改造机组,由于汽轮机中低压缸抽汽压力高于对应的当量抽汽压力,采用吸收式热泵供热模式更节能.     

热泵(二)

<正> 五、冷媒的性质热泵依靠某种物质状态变化产生热量,这种物质叫做冷媒。要求它具有下述性质: 1.在常温下,冷媒蒸发压力比大气压力高,以免运行时空气进入热泵使压缩力提高,引起腐蚀和润滑恶化。 2.冷凝压力低,设备轻便。 3.汽化潜热大,液体比热小。     

蒸汽和空气在下流水柱表面接触冷凝的压力影响分析

含不凝气体的蒸汽直接接触冷凝在工业中应用广泛,冷凝参数对设备设计至关重要。数值模拟了蒸汽和空气在下流水柱表面的接触冷凝换热;分析了压力对下流水柱表面温度、空气质量分数的影响,以及凝结热流和凝结传热系数的变化规律。结果发现,下流水柱表面温度、凝结热流和凝结传热系数沿着流动方向下降,下流水柱表面空气质量分数沿着流动方向升高。随着压力增加,下流水柱凝结长度增加,在凝结长度末端,下流水柱表面空气质量分数高达90%以上,凝结热流和凝结传热系数均增加。下流水柱初始温度的升高会降低接触凝结传热系数和凝结热流。将计算结果和Celeta等的实验数据做了比较分析。     

Investigation on heat transfer characteristics of aircraft icing including runback water

The heat transfer characteristics of aircraft icing process were investigated based on the theories of liquid–solid phase change and film flow. The heat transfer model which couples runback water flow with liquid–solid phase change was established and the influence of airflow parameters on the characteristics of icing growth was analyzed. The results indicate that the runback water on the icing surface will accelerate the liquid–solid phase change and the icing process. The shear stress caused by the airflow is the key factor to the runback water flow. The higher the airflow velocity, the greater the shear stress and stronger the runback water flow. Under the condition of runback water flow, the velocity and temperature of the airflow are the main causes effecting on the icing accretion. The higher the airflow velocity or the lower the temperature is, the greater the icing rate will be. The liquid water content (LWC) and the collection efficiency have weak effect on the icing rate comparatively.     

柴油机燃用掺水燃料的燃烧特性及其节油机理分析

通过计算对掺水的综合效果进行了分析,结果表明：1）与纯柴油相比,掺水燃料喷射液体总量增多,存在时间变长,液雾卷吸能力增强,能更加充分地与空气混合使燃烧完全,在上止点附近热量释放集中使柴油机做功能力增强,是提高燃烧效率的主要原因之一;2）燃料中水蒸发做功可以部分弥补由于水分蒸发使温度和压力下降所造成的不利影响而提高功率,这是节油的第2个重要原因;3）掺水后尽管排气带走的水蒸汽潜热会增加,但是同时排气最高温度与平均温度都有所下降,排气损失反而减小,这是节油的第3个重要原因。     

Experimental study of an innovative solar water desalination system utilizing a passive vacuum technique

A solar desalination system based on an innovative passive vacuum concept, utilizing low-grade solar heat, was studied experimentally. The system uses the natural means of gravity and atmospheric pressure to create a vacuum, under which liquid can be evaporated at much lower temperatures and with less energy than conventional techniques. A vacuum equivalent to 3.7 kPa (abs) or less can be created depending on the ambient temperature at which condensation will take place. The system consists of a heat source, an evaporator, a condenser, and injection, withdrawal and discharge pipes. The effect of various operating conditions (withdrawal rate, depth of water body and temperature of the heat source) were studied experimentally and compared with theoretical results. The experimental results agreed well with the theoretical predictions. It was found that the effects of withdrawal rate and the depth of water in the evaporator were small while the effect of heat source temperature was significant.     

350 MW余热锅炉变工况运行特性分析

  目的  整体煤气化联合循环（IGCC）发电技术是高效、低碳的发电技术,余热锅炉是IGCC的组件之一。文章旨在研究余热锅炉变工况运行特性以提高整体煤气化联合循环发电技术的效率。  方法  通过分析余热锅炉的工作原理及传热传质原理,使用MATLAB软件展开编程计算,探究给水温度、给水压力、液相换热系数以及气相换热系数与余热锅炉内吸热量的关系。  结果  结果发现,当液相换热系数在200～1 000 W/(m2·K)和气相换热系数在20～100 W/(m2·K)范围内时,如果给水温度从30 ℃增加到100 ℃或给水压力增加,余热锅炉的吸热量将不断减少。反之,假设给水温度在30～100 ℃范围内,当液相换热系数从200 W/(m2·K)增加到1 000 W/(m2·K)或气相换热系数从20 W/(m2·K)增加到100 W/(m2·K)时,余热锅炉的吸热量不断增加。  结论  在液相换热系数与气相换热系数不变的情况下,给水温度或给水压力增加,余热锅炉的吸热量会减少;在给水温度与给水压力不变时,液相换热系数或气相换热系数增加,余热锅炉的吸热量会增加。     

Combined cycle with low-quality heat integration and water injection into the compressed air

The water injection after the compressor into the combustion air of a gas turbine and its evaporation by low-quality heat was analysed for different types of low-temperature heat sources and water-vapour contents of the pressurised air. To integrate low-quality heat—for example solar heat—into a conventional combined cycle efficiently and economically, the cycle must be changed in such a way that a maximum of low-temperature heat can be exploited. By injecting water into the compressed air, its evaporation takes place at partial pressure and therefore low-quality heat can be used. The new cycle uses only the stoichiometric air needed for the combustion. The air surplus for reducing the adiabatic temperature to the allowable gas turbine inlet temperature is substituted by water, which is injected into the compressed air and evaporated at partial pressure (i.e. at low temperature below 170 °C). After the heat recovery boiler the water-vapour content of the flue gas is recovered by partial condensation, cleaned and reused for injection. After presenting the features of the cycle, the paper concentrates on a preliminary design of the unit. Calculations were carried out for a variety of gas turbine inlet temperatures, pressure ratios and water-vapour contents. The results of the calculations are presented and the possibilities and difficulties of the low-quality heat integration will both be discussed.     

电热型管壳式相变蓄热器的设计与性能实验

相变蓄热技术近年来在电力削峰填谷的应用中发挥了重要作用,成为供热领域的新热点。本文设计了以PTC电加热棒为发热源,水为载热介质,纳米共晶水合盐为相变蓄热材料的管壳式相变蓄热器。实验研究了蓄放热过程中装置内部水和相变材料的温度分布情况以及特定温度范围的蓄放热性能及变化规律。结果表明,以圆管正三角阵列 + 折流板为特征的管壳式换热器结构可以使蓄热器内部温度分布更加均匀;以某测温点水温75 ~ 98℃变化区间为蓄放热周期,蓄热周期的实际蓄热量为779 796 kJ,有效蓄热系数达到0.91,平均蓄热功率为94.13 kW;在放热周期,放热功率从74.2 kW随水温的下降而逐渐减小至51.8 kW,当水温降至相变温度以下时,放热功率趋于稳定。     

蓄能材料PCM-S自动灌装机的研制

介绍相变蓄热材料和蓄换热装置,分析相变蓄热材料的灌装要求。从温度控制、压力控制、惰性气体保护等方面综合考虑,研制了蓄热体自动灌装系统,解决了相变蓄热材料灌装过程中的凝固、变性等问题,实现了蓄热材料的定量灌装。经太阳能热水器的放水试验验证:带蓄热体的太阳能热水器输出热水量比无蓄热体的多约20%。     

结构参数对电厂翅片管散热器动态特性的影响

散热器经常处于变化的工作条件中,研究散热器的动态特性有助于改善间接空冷系统的安全和经济运行,而散热器的结构参数会影响其动态特性。根据能量守恒建立了散热器空气、管壁和循环水的热平衡偏微分方程,采用改进欧拉法对偏微分方程组进行求解。以迎面风速阶跃变化为典型工况,研究了换热面积、换热系数和工质体积对散热器动态特性的影响。结果如下:当空气侧换热面积增加时,散热器换热量增大,两个稳态之间的空气出口温度差值不变,循环水出口温度差值增加,空气侧响应时间增加,循环水侧响应时间不变。当循环水侧换热面积增加时,散热器换热量增大,两个稳态之间的空气和循环水出口温度差值不变,空气侧和循环水侧的响应时间也不变。换热系数变化时,散热器动态过程的变化规律与换热面积变化时类似。空气侧工质体积变化对散热器动态特性没有影响。循环水侧工质体积增大会使得动态响应时间变长。