基于熵分析法和(火积)分析法的换热网络适应性比较

熵和(火积)是传热过程不可逆性的度量,可以通过分析不可逆损失来评价换热网络中能量的利用情况。针对换热网络存在不可逆性的问题,首先建立了基于熵分析法和(火积)分析法的换热网络能量利用效率的数学模型,然后以最大能量回收为目标,分别对某炼化企业的单段单程加氢裂化(SSOT)装置进行换热网络分析,比较了两种方法对该装置换热网络优化的适应性,并验证了熵分析法是否适用于分析复杂换热网络。结果表明,分别取最小传热温差?T_(min)=15K、20K、25K,熵分析法计算的热力学第二定律效率依次增大,分别为86.80%、88.59%、90.42%,违背了熵产最小原则。而分析法计算的传递效率依次降低,分别为76.45%、74.86%、73.41%,该趋势与"温差越大,(火积)传递热量的能力越低规律"相一致。最后由该结果说明了(火积)分析法比熵分析法更加适用于分析换热网络的能量利用效率,有利于评价换热网络的节能潜力。     

基于(火积)的临氢降凝装置节能研究

(火积)的概念可以描述物体传递热量的能力,基于(火积)的能量利用效率可作为评价热量合理利用的依据。本研究建立了基于(火积)的换热网络能量利用效率的数学模型,通过对蜡油临氢降凝实际生产装置进行换热网络能量利用效率的分析研究,验证了(火积)传递效率的合理性。结果表明：取最小传热温差(ΔT_min)分别为15,20和25 K,利用?分析法计算的?效率分别为90.32%,89.20%和88.08%,节约能量65.00%,59.25%和55.10%;(火积)分析法计算的(火积)传递效率分别为74.91%,73.46%和72.01%,节约能量55.44%,51.73%和48.01%,说明(火积)传递效率能够用来分析换热网络的热量是否被有效利用,然后实现热量的最大化利用及装置的经济效益最好的目标。     

(火积)理论及其在化工过程节能中的应用进展

(火积)和(火积)耗散极值原理的提出,为化工过程系统节能开辟了新的方向。阐述了(火积)的物理意义、(火积)是过程量等(火积)理论的最新研究成果,从(火积)在换热器设计、热力学过程中的不可逆性、换热网络综合等方面的应用情况综述了(火积)理论在化工过程系统节能中的最新应用进展。重点围绕(火积)耗散率与熵产率的异同点比较分析、(火积)耗散极值原理与换热网络综合结合等方面,阐述了(火积)理论的科学性。     

(火积)理论及其在化工过程节能中的应用进展

(火积)和(火积)耗散极值原理的提出,为化工过程系统节能开辟了新的方向。阐述了(火积)的物理意义、(火积)是过程量等(火积)理论的最新研究成果,从(火积)在换热器设计、热力学过程中的不可逆性、换热网络综合等方面的应用情况综述了(火积)理论在化工过程系统节能中的最新应用进展。重点围绕(火积)耗散率与熵产率的异同点比较分析、(火积)耗散极值原理与换热网络综合结合等方面,阐述了(火积)理论的科学性。     

基于(火积)的SSOT装置换热网络能量利用效率的分析研究

(火积)的概念可以描述物体传递热量的能力,基于(火积)的能量利用效率可作为评价热量合理利用的依据。建立基于(火积)的换热网络的能量利用效率的数学模型,并提出相应的计算步骤,以最大能量回收为目标,通过对某单段单程加氢裂化(SSOT)实际生产装置进行换热网络能量利用效率的分析研究,验证(火积)传递效率的合理性。结果表明:分析SSOT装置的原始换热网络时,得出公用工程HU1、HU3、CU6、CU7的(火积)耗散率较大,分别为36.25%、35.36%、85.50%和68.97%,而基于的概念得到公用工程HU3、CU6、CU7的损率较大,分别为37.83%、17.98%和13.95%,则(火积)传递效率比效率分析换热网络的能量利用情况更加精确。选取最小传热温差ΔT_(min)=15 K后,(火积)传递效率从57.18%增加到76.45%,节约公用工程52.53%,效率从59.62%增加到83.31%,节约公用工程60.61%,进一步说明(火积)传递效率能够用来分析换热网络中的能量利用情况。     

(火用)分析法在换热设备中的应用

换热过程是完成热量传递的过程,也是产生(火用)损失的一个过程.应用(火用)分析原理,对换热设备传热过程进行能量损失分析,总结出了对换热设备的设计和使用具有指导意义的结论.     

分析法在换热设备中的应用

换热过程是完成热量传递的过程,也是产生(火用)损失的一个过程.应用(火用)分析原理,对换热设备传热过程进行能量损失分析,总结出了对换热设备的设计和使用具有指导意义的结论.     

合成氨反应热回收装置的热力学分析

本文利用(火用)的概念计算合成工段合成氨反应热回收装置的(火用)效率,并与传统的热效率、热回收率计算结果相比较,来评价其热能利用的程度,指出了提高(火用)效率的途径。     

基于火积理论的螺旋折流板换热器结构优化

首次应用火积理论对螺旋折流板换热器进行优化结构分析。选取50%搭接的18°和27°的螺旋平面折流板换热器和改进的螺旋折面折流板换热器作为研究对象,且分别应用传热性能综合评价(PEC)准则和火积耗散理论对实验数据进行了分析。结果表明:随着有效度和传热单元数的增加,火积耗散数均减小。18°螺旋折流板换热器的性能明显优于27°螺旋折流板换热器,且在有效度或传热单元数相同的情况下,改进后的螺旋折面折流板换热器的性能也均优于螺旋平面折流板换热器。火积耗散理论与PEC准则分析结果的一致性,证明了火积理论对螺旋折流板换热器性能分析的适用性。同时发现,传热火积耗散数的大小是阻力火积耗散数的上千倍,说明传热火积耗散在总火积耗散中占重要地位。这对火积理论应用于螺旋折流板换热器的传热和阻力性能研究具有重要意义。     

一种高效红外吸收和能量转换涂层的制备与表征

采用固相高温烧结法制备一种可以高效吸收和热能转换的红外功能涂层用填料,借助扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对涂层填料的形貌、结构进行表征,系统分析涂层材料的物化性能,并对其在燃气传热过程中的实际节能效果进行验证.结果表明:合成的Fe-Mn-Cu体系红外填料具有较高的发射率,用其制备的红外涂层具有较强的耐酸碱性能、较好的附着能力以及较高的耐冲击强度.红外辐射与吸收的匹配程度对燃气的使用效率有重要影响,在金属Al表面涂覆后,使用普通燃气燃烧器可使燃气使用效率提高10.3%,而与红外燃烧器搭配使用时,燃气使用效率提高21.7%.     

新一代玻璃熔制系统及其配合料制备技术简介

新一代玻璃熔制系统(NGMS)是一种基于高效传热方式的分段式玻璃熔化新技术系统,是未来玻璃工业面对节能减排需求的一个关键技术。分段式熔化、飞行熔化、浸没燃烧等新技术的出现,需要玻璃配合料的制备技术与之相匹配,才能真正达到高效节能减排之目的。系统介绍了NGMS中的几种玻璃熔制技术新理念及与之相适应的配合料制备新要求,为玻璃熔制技术的革新、实现玻璃工业生产的高效节能减排提出了一些建设性意见。     

基于膨胀机-热泵（st-hp）的大型吸收式热电联产机组集中供热方法

提出基于螺杆膨胀机-热泵（st-hp）的热电联产供热方法来挖掘汽水系统的余热余压利用潜力,实现了更好的节能效果和更高的供热功率,基于热力学第二定律和理论对主要新增元件在变工况下进行了?分析和分析。通过让中压缸排汽“余压发电、余热采暖”的手段提高集中供热能力;利用算法设计热力站处吸收式换热装置以提升一次热供回网水温差,并予以模型验证;以某600MW机组为算例,利用Ebsilon软件分析变工况下电厂侧新增主要供热元件效率和效率。结果表明：st-hp系统不仅能在不增加市政热网运输管径和机组出力的同时使供热量提高50%,而且满足部分厂用电需求;吸收式热泵和尖峰加热器的节能研究重点是提高热力循环的完善程度以减少?损;螺杆膨胀机和尖峰加热器应着重于提高传热过程中工质的速度场和温度场协同程度。运行工况对机组热经济性影响很大,热负荷不同时,发电煤耗率极差极小值和极大值分别为-5g/(kW·h)和22.97g/(kW·h)。     

保温对玻璃熔窑内传热与流动的影响

建立了浮法玻璃熔窑内传热与流动的三维数学模型,研究了不同保温情况对玻璃液流场、熔窑热平衡及玻璃熔化质量的影响.对熔化部保温可以起到改善玻璃熔化质量、节能降耗的作用.     

浮法玻璃熔窑用新型保温材料及其应用

通过对各类浮法玻璃熔窑保温材料的了解,依据保温材料的选取原则,明确玻璃熔窑传热机理后,再利用计算机软件辅助,得到材料的传热系数、冷面温度和热面温度的曲线图。将目前涌现的几种新型保温材料与传统保温材料进行比较,对比分析证明,采用新型保温材料在节能效果和经济性方面取得效果。     

玻璃纤维池窑节能方法及分析

介绍了纯氧燃烧技术、池窑熔化率、易熔玻璃配方、电助熔技术、热工技术、窑体保温、余热利用等玻纤池窑节能的方法和意义;并对采用纯氧燃烧技术及采用新玻璃配方对能耗的关系进行了分析,论述了节能的原因,同时也指出了采用某些方法要注意的问题和玻纤池窑节能的发展方向。     

应用于低温加热的肉豆蔻酸和硬脂酸共熔混合物的储热特性

Stearic acid （67.83℃） and myristic acid （52.32℃） have high melting temperatures that can limit their use as phase change material （PCM） in low temperature solar heating applications such as solar space and greenhouse heating in regard to climatic requirements. However, their melting temperatures can be adjusted to a suitable value by preparing a eutectic mixture of the myristic acid （MA） and the stearic acid （SA）. In the present study, the thermal analysis based on differential scanning calorimetry （DSC） technique shows that the mixture of myristic acid （MA） and stearic acid （SA） in the respective composition （by mass） of 64% and 36% forms a eutectic mixture having melting temperature of 44.13℃ and the latent heat of fusion of 182.4J.g^-1. The thermal energy storage characteristics of the MA-SA eutectic mixture filled in the annulus of two concentric pipes were also experimentally established. The heat recovery rate and heat charging/discharging fractions were determined with respect to the change in the mass flow rate and the inlet temperature of heat transfer fluid. Based on the results obtained by DSC analysis and by the heat charging/discharging processes of the PCM, it can be concluded that the MA-SA eutectic mixture is a potential material for low temperature thermal energy storage applications in terms of its thermo-physical and thermal characteristics.     

Effect of aluminum-containing raw materials on the melting of borosilicate glass for fiber

Aluminum-containing raw materials for the synthesis of aluminum-borosilicate glasses for E-glass fiber should be rationally chosen to comprehensively assess their effect on the glass melting processes. The characteristic properties of the chemical, phase, and granulometric composition of the raw materials such as metallurgical alumina, non-metallurgical alumina, disthene, and kaolin were under study. It was revealed that the type of aluminum-containing raw materials significantly influenced the rate of glass formation processes and heat consumption required for these processes. The efficiency of aluminum-containing raw materials is influenced by the following factors: the phase composition, which determines the sequence and rate of phase transformations, as well as the heat-absorbing ability of the furnace batch and glass melt. The most energy-efficient material is non-metallurgical alumina of the White Alumina brand. Using it facilitates saving energy resources for glass formation processes from 2.64% to 16.30% as compared with other types of aluminum-containing raw materials. The use of kaolin proves to be the least efficient due to the additional energy consumption for the process of destruction of the crystal structure of kaolinite, the reduced thermal conductivity of the batch, and the thermal transparency of the borosilicate glass melt.     

Submerged Combustion Melting of Glass

Advances in tank melter, refractory, controls, and heat source technology have paralleled progress in glass chemistry, quality, and production scale for decades. These same advances have also led to a revival of the 75-year-old concept of bottom heating for glass melting. To create high-intensity heat transfer and rapid melt homogenization, bottom heating, or submerged combustion melting, uses forced convection and direct contact heat transfer. The work of European, American, and Ukranian scientists has demonstrated that bottom heating offers energy savings, emissions reductions, and cost savings relative to conventional melting. Recent work by the Gas Technology Institute of the United States, in partnership with a consortium of glass companies, has advanced the bottom heating technology for a number of glass products to the brink of commercialization. With ongoing work a practical, rapid refining process could be developed to enable bottom melting as an alternative melting approach for a broad range of commercial glasses.     

真空玻璃传导和对流传热机理研究

利用传导和对流传热原理,建立了真空玻璃热量的流动和传递数学模型,推导了真空玻璃自由分子状态的导热量、支撑柱及边料的固体导热及真空玻璃的外表对流换热方程.分析了自由对流传热、纯气体、稀薄气体、支撑柱及边料的固体导热机理,探讨了真空玻璃的外表对流换热问题.研究结果表明,在低真空状态下的真空玻璃夹层厚度越小,越有利于由自由对流向纯气体导热方向发展,越有利于真空玻璃传热系数的降低.真空玻璃结构只要保持夹层真空度小于0.313 Pa就使得夹层内成为自由分子导热状态.