回质回热吸附式制冷循环的热力学分析与方案优选

吸附式制冷是一种能利用低品位热能的节能环保的制冷方式。在空调工况下,硅胶-水回质回热系统应用最多。为了解在特定工况下选择何种循环能提升系统性能,应用热力学第一与第二定律评价指标分析了基本循环、回质循环、回质回热循环的COP、(火用)效率、循环熵产。分析表明,回质循环存在推荐最高热源温度和最优热源温度,回质回热循环存在推荐最低热源温度和最优热源温度。例如对于典型夏季空调工况热源温度90℃、蒸发温度10℃、冷凝温度40℃,回质循环的推荐最高热源温度为93℃,高于实际热源温度90℃,选用回质循环更合适而非回质回热循环。最后,对制冷机组的分析表明给出的方法和推荐工作温度区间能针对实际系统给出方案优选和系统控制的指导性建议。     

一种回热回质循环吸附式制冷系统的仿真

吸附式制冷常采用回热回质循环来提升系统性能。研究了一种采用串联回热和类回质方式的回热回质循环吸附式制冷系统,并对其进行仿真。系统的主要部件(含作为储液器的蒸发器)采用3层换热法建立数学模型。仿真结果表明,随着制冷时间的延长,系统性能系数(COP)单调增大,单位质量制冷量(SCP)单调减小。随着回热时间的延长,COP和SCP是先增大后减小,最佳的回热时间为10s。随着回质时间的延长,COP和SCP波动性下降,回质过程未提高系统性能。COP和SCP随着热水、冷冻水温度的升高以及冷却水温度的下降而增大。热水温度对SCP以及冷冻水、冷却水温度对COP和SCP的影响,呈现线性变化,而热水温度对COP的影响呈现二次变化。     

一种回热回质循环吸附式制冷系统的仿真

吸附式制冷常采用回热回质循环来提升系统性能。研究了一种采用串联回热和类回质方式的回热回质循环吸附式制冷系统,并对其进行仿真。系统的主要部件（含作为储液器的蒸发器）采用3层换热法建立数学模型。仿真结果表明,随着制冷时间的延长,系统性能系数（COP）单调增大,单位质量制冷量（SCP）单调减小。随着回热时间的延长,COP和SCP是先增大后减小,最佳的回热时间为10 s。随着回质时间的延长,COP和SCP波动性下降,回质过程未提高系统性能。COP和SCP随着热水、冷冻水温度的升高以及冷却水温度的下降而增大。热水温度对SCP以及冷冻水、冷却水温度对COP和SCP的影响,呈现线性变化,而热水温度对COP的影响呈现二次变化。     

采用回质回热的活性炭-氨吸附制冷循环性能

回质是改善吸附循环性能的重要手段 ,回质过程大幅度提高了每循环单位质量吸附剂的制冷量 ;根据工况的不同 ,回质过程有可能在一定范围内提高或降低系统的性能系数 ;回质过程对循环的作用对金属及流体热容变化不敏感 ;回质回热复合循环具有较高的性能系数     

固体吸附式制冷循环分析

<正>固体吸附式制冷原理在1848年就被提出,1920年前后国外有人进行了商业化的努力.它可利用低品位热源驱动,压缩机用固体与气体间吸附和脱附的作用代替,制冷系统中大多采用与环境友好的制冷工质水、甲醇等,整个系统中基本不含运动件,可广泛用于工业余热利用、汽车余热利用、太阳能利用等场合.80年代以来,固体吸附式制冷/热泵技术又得到了世界各国的广泛关注,并得到了迅速发展,目前已有部分样机投入实际运行.本文从循环的角度,分析实际循环在运行时与理想循环的差距及设计和运行中需要注意的问题.1 固体吸附式制冷的Clapeyron图、p-T图及充满系数     

基于多功能热管的高效吸附式制冰机组回质回热实验研究

设计了一种基于多功能热管的高效吸附式制冰机组,采用氯化钙/活性炭复合吸附剂和氨作为吸附工质对。吸附床的加热解吸、冷却吸附及回热过程均由热管工作完成,对该新型吸附制冰机组进行了回质回热研究,结果表明,回质回热型循环可使机组的制冷性能系数COP提高25.5 %,加热量减小约13 %,同时冷却器负荷降低约21 %;采用先回质后回热方式,在回质过程中继续加热解吸床可进一步增加机组制冰量。与传统回质相比,系统COP和单位质量吸附剂制冷功率SCP提高幅度均在15 %以上,且机组SCP的提高幅度高于COP的幅度;吸附制冰机组性能随冷却水温度的升高而下降,但系统的SCP始终维持在较高的水平。当冷却水温度为27℃、蒸发温度为-18.9℃时,系统的SCP仍然高达356.5 W·kg-1。     

活性炭—甲醇吸附式制冷循环的研究

本文选用国产活性炭为吸附剂、甲醇为吸附质,研究了吸附式制冷间歇循环的效率COP的变化规律。解吸温度、吸附温度、冷凝压力和蒸发温度等都对循环效率有不同程度的影响。解吸温度373K左右时,循环效率最高。随着吸附温度的升高,循环效率下降;随着冷凝压力的升高,循环效率也是下降的。当蒸发温度升高时,循环效率升高得较快。     

新型膜蒸馏传质回热的吸收式制冷循环

提出了传质回热吸收式制冷循环,该循环在溶液回热过程中引入膜蒸馏技术,将传统吸收式制冷循环中的溶液等浓度回热过程转变为溶液变浓度回热过程。同传统吸收式制冷循环相比,该循环的发生过程向低温区移动,这对于低品位热能的利用以及提高吸收式制冷装置的热效率具有重要意义。传质回热器采用直接接触式膜蒸馏传质传热技术是可行的,传质回热吸收式制冷的理论循环与理想循环的偏差是由膜蒸馏传质回热器膜两侧溶液的蒸汽压差和膜导热引起的。     

吸收式制冷与吸附式制冷的应用

从原理、工质对、制冷效率等方面分析吸收式制冷与吸附式制冷的应用情况,提出了吸附式制冷在低品位热能的应用中优于吸收式制冷。     

吸附式制冷的研究进展

介绍吸附式制冷技术的主要优缺点,并对吸附式制冷中的关键技术研究概况作系统地分析和探讨,探讨数值模拟系统在其中的应用,明确研究的方向.     

过热/过冷对内回热有机朗肯循环影响的热力学分析

内回热是简单有效提高有机朗肯循环（ORC）效率的基本方法。由于循环过程的改变,使循环的热力学规律发生了变化。以R245fa为工质,对回热器的回热过程和机理进行了深入分析,提出了基于对数传热温差的内回热器性能计算方法,并利用热力学分析方法,分析了过热温度、过冷温度对内回热有机朗肯循环（IHORC）性能的影响。研究结果发现,内回热减少了循环的蒸发负荷和冷凝负荷,提高了循环效率。随着过热温度的增加,循环效率和膨胀机输出功均几乎呈线性增加。根据循环过冷温度大小,过冷分为一般过冷和深度过冷两种情况：一般过冷时,随着过冷温度的增加,虽然回热器的换热量和换热效率逐渐升高,但是,循环效率逐渐降低,蒸发负荷、冷凝负荷逐渐增加;深度过冷时,循环效率、回热器换热量、回热器效率快速增加,蒸发负荷和冷凝负荷快速降低,回热器能量回收作用开始突显。一般过冷与深度过冷的临界点是回热器出口蒸气干度,当干度小于1时进入深度过冷状态。内回热过程的“回热量”受限于乏气工质的放热量,因此,内回热循环适用于蒸发冷凝温差大、过热和深度过冷工况。     

复合制冷循环在分布式能源利用中的热力学分析

为了更好地在分布式能源系统中有效利用低品位太阳能,基于PR状态方程对R134a-DMF体系的热物性描述,本文采用Aspen Plus过程模拟软件,对复合制冷循环进行了模拟计算,考察了压缩机出口压力的增加对低品位热利用性能的影响。结果表明,在一定的蒸发温度、冷凝温度、吸收温度和发生温度下,存在一个最佳压缩机出口压力区域,使得复合制冷的循环性能最优。同时,通过log p-T和log p-h热力学图,分析了复合制冷循环的节能机理。结果表明,在压缩循环中引入吸收循环,相当于降低冷凝压力,降低机械功消耗,复合制冷循环即可通过低品位热获得较好的制冷效果。这是在独立的吸收式制冷循环中不可实现的。热力学分析验证了模拟结果。     

吸收制冷的热力学分析

通过热力学计算,从火用的角度对吸收制冷工艺进行了热力学分析,提出了节能方向,对吸收制冷进行了综合评价。     

以离子液体为吸收剂的吸收式制冷循环热力学分析

分析了R161/[hmim][Tf₂N]、R32/[emim][Tf₂N]、R290/[emim][BF₄]三种工质对的热力学性能;采用NRTL模型对制冷剂/离子液体的汽液相平衡数据进行了关联;探讨了发生器出口温度、蒸发器出口温度及吸收温度对循环比、COP及?效率的影响。R32/[emim][Tf₂N]和R161/[hmim][Tf₂N]的COP相近,R290/[emim][BF₄]的COP最小;在蒸发温度、吸收温度分别是5、25℃时,R32/[emim][Tf₂N]系统的COP随着发生温度的变化可达到0.59以上,R290/[emim][BF₄]的COP低于0.1;降低吸收温度可以扩大循环的可行温度,提高COP;蒸发温度为5℃,吸收温度从30℃降低到25℃,COP可提高1.4倍以上。     

固体吸附式冷管的制冷性能

提出了一种沸石-水工质对余热驱动的固体吸附式冷管. 实验测试了冷管的制冷功率，研究了其在不同制冷功率时制冷温度的变化情况. 实验研究了热源温度、环境温度、风速等参数对冷管制冷性能的影响，分析了其机理原因. 研究结果为系统优化设计及吸附式冷管性能的进一步改进提供了重要参考.提出了吸附式冷管型空调系统的工程化设计方案.     

新颖的固体吸附式制冷与供热系统

介绍了一种新颖的固体吸附式制冷与供热系统及其研究现状。该系统主要由吸附器,冷凝器和蒸发器组成。以太阳能,工业废热低品位能源为动力,通过在封闭系统中吸附剂对制冷剂的解吸再生一吸附制冷循环来实现制冷与供热。整个装置无任何运动部件,无须润滑油,具有良好的能量供求关系。     

CO2跨临界双级压缩制冷循环的热力学分析

Two-stage vapor compression refrigeration cycle was accomplished with an intercooler.The state of the refrigerant vapor leaving the intercooler affects the system performance.The thermodynamic analysis of the trans-critical two-stage refrigeration cycle using CO₂ as the refrigerant was made with a condensing temperature of 35℃.When the intercooler operated at about the geometric mean of the evaporating and condensing pressures,compared with the single stage cycle,the coefficient of performance（COP）of the two-stage cycle was improved.As the degree of superheating of the CO₂ vapor leaving the intercooler increased,the COP of the two-stage system decreased.     

基于自回热原理的木材干燥过程的热力学分析

针对木材干燥过程能耗高的特点,设计了一种基于自回热(self-heat recuperation,SHR)原理的木材干燥系统。通过能量分析方法对传统热风干燥过程与SHR干燥过程的耗能情况进行对比分析,同时研究了空气流量、压缩机绝热效率、传热温差对自回热干燥系统性能的影响。结果表明:在相同干燥条件下,SHR干燥系统总耗能比传统干燥过程减少了80.1%,能量回收率为75.4%,而传统干燥过程的能量回收率仅为30.3%。对于SHR干燥系统,在干燥速率不变时,系统总能耗随着空气流量增大而升高,随着压缩机绝热效率增大而降低,最佳绝热效率为0.6~0.8。随着传热温差增大,系统总能耗增加,传热面积减小,最佳传热温差约为10℃。     

循环流化床机组烟气脱硝方案优选

循环流化床锅炉以其燃料适应性广,污染物排放量低,节能环保性等优点,在国内电力行业得到了广泛的应用,它本身具有低氮燃烧和分级燃烧特点,使得燃烧后烟气中的NOx排放浓度较低,但随着国家环保标准的逐步提高,循环流化床机组烟气脱硝工程已迫在眉睫。如何选择脱硝工艺,如何能够实现环境效益与经济效益双赢已成为我们当前工作的重中之重。本文对选择性催化还原脱硝技术(SCR)、选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)、SNCR-SCR联合脱硝技术的脱硝原理、应用条件、经济性等方面进行了阐述分析,并根据实际情况对循环流化床机组烟气脱硝提出合理可行的方案。选择SNCR工艺是循环流化床锅炉烟气脱硝的最佳方案。     

用工艺塔顶蒸汽制冷的温度控制方案的优选

介绍了2种常用的工艺塔顶蒸汽余热制冷的工艺控制方案,比较了2种工艺控制方案的工艺可靠性,合理性,投资造价3个方面的优缺点。