吸收式热泵的设计和应用

本文概要介绍节能设备吸收式热泵的工作原理，装置的组成、种类和特点，并着重说明其设计程序，也举例说明了其节能效果。     

基于MGASA的计算机辅助分子设计

采用改进的遗传模拟退火混合优化算法(MGASA),避免了单种算法的缺陷,很好地解决了CAMD中的组合爆炸问题;通过采取新的基团分类方法,可以比较容易地判断分子的完整性和稳定性,从而解决了分子合成问题;采用实际物系对本文提出的方法进行了检验,结果表明本文筛选出来的溶剂适应度普遍高于文献中溶剂,     

采用强化传热管的吸收式热泵模拟设计

本文基于Ⅱ型溴化锂吸收式热泵系统中不同换热设备的过程特点,采用多种强化传热管对Ⅱ型溴化锂吸收式热泵系统进行模拟设计,其分析结果可供热泵设计作为参考。     

吸收式热泵温升的研究

利用ECSS软件分别对H20-LiBr第一类吸收式热泵和NH3-H20第二类吸收式热泵进行了模拟计算,并且探讨了吸收剂浓度和蒸发压力对系统温升和制热温度的影响.结果表明：H,0-LiBr第一类吸收式热泵在冷凝压力和蒸发压力不变的情况下,吸收剂浓度从58％增加到64％,温升从38.7℃增加到39.7℃;NH3-H2O第二类吸收式热泵驱动热源温度为85℃,蒸发压力为1 000 kPa,吸收剂浓度从50％增加到80％,温升从l9 ℃增加到46℃.可见增加吸收剂浓度有助于系统温升的提高.同样的思路对蒸发压力进行研究,得出结论：随着蒸发压力的提高,第一类吸收式热泵温升降低,第二类吸收式热泵温升提高.     

浅析回收热电厂循环水余热的吸收式热泵设计方案

文章结合某热电厂的工程项目实例,对回收热电厂循环水余热的吸收式热泵设计方案进行了具体的探讨与分析,主要从蒸汽与疏水、热网循环水、冷却循环水系统三个方面对吸收式热泵设计参数进行了确定;确定了热泵机组余热回收量;从热网水系统、热源水系统、蒸汽凝结水系统三大系统的角度确定了热泵机组系统形式;在确定吸收式热泵机组之后,分析了吸收式热泵机组的节能效益与环保效益。     

螺杆膨胀机有机朗肯循环有机工质研究

从工程项目实际应用角度出发,根据螺杆膨胀机的特性提出了有机朗肯循环(ORC)有机工质的筛选准则。根据等熵理论建立了理论模型,对常推荐的9种有机工质,分别从压差、体积流量、内容积比等方面进行了对比研究。模拟结果表明:并没有一种工质能够很好地满足所提出的筛选准则,但R245fa,R600a具有比较平均的性能可以选用,还需要研究、开发适用于螺杆膨胀机的有机工质。搭建了干式螺杆膨胀机ORC实验平台,验证了R245fa作为工质的可行性,并讨论了机组效率、工质泵效率和排气温度等问题。研究对螺杆膨胀机ORC有机工质的选择指出方向,对ORC产业发展具有理论和实践意义。     

“计算机辅助药物分子设计”课程建设与实践

计算机辅助药物设计是现代创新药物研究的前沿领域和发展方向。在制药工程专业介绍计算机辅助药物分子设计知识,让学生尽早了解相关学科的内容,已是学科发展的必然趋势。本文从授课平台建设、教学内容、教学方法和手段、教学评价体系等方面对计算机辅助药物分子设计课程建设与实践进行了总结。     

溴化锂第二类吸收式热泵热力过程的(火用)分析

通过计算机模拟,对溴化锂第二类吸收式热泵热力过程和热泵系统各部件进行了详细计算,提出了循环倍数、工作液浓溶液浓度、蒸发温度、冷却温度对(火用)效率的影响程度.指出了(火用)损失的分布,计算了(火用)损系数和(火用)效率.     

陶瓷材料试验计算机辅助正交设计

计算机辅助正交设计技术以VB6.0作为开发工具,采用面向对象的设计方法进行开发。它可以帮助用户安排正交和实现材料试验过程中的数据处理（包括极差分析和方差分析）。同时,也可以应用于其他行业的正交试验数据处理。     

二类热泵在联合站余热回收的设计

二类吸收式热泵是利用工质吸收循环实现热泵功能的一种装置,它采用余热源直接驱动,而不是依靠电能、机械能等其它高级能源。它将部分废热能量转移到高温位加以利用,所以吸收式热泵是余热回收利用的有效手段。本文对单级二类吸收式热泵在余热水为50℃时进行了热力计算,设计出了余热量较少时的单级吸收式热泵,建立了热泵系统各部分质量守恒、能量守恒方程,计算了机组的性能系数COP,验证了机组的热平衡,并对机组进行了性能及经济性分析。     

离子液体基工质对的吸收制冷循环性能实验研究

分别对以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯[Emim][DEP]为吸收剂的二元工质对[Emim][DEP]+H₂O和以[Emim][DEP]+LiBr为吸收剂的三元工质对LiBr+[Emim][DEP]+H₂O的吸收制冷循环性能进行了实验研究,用于评价这种新型的工质对的制冷性能。实验结果表明,二元工质对[Emim][DEP]+H₂O具有吸收制冷性能,但与LiBr+H₂O工质对相比,其制冷系数较低。当发生温度为90℃、循环水温度为30℃、蒸发温度在10～15℃时,制冷系数仅为0.16～0.28。主要原因是[Emim][DEP]+H₂O工质对具有较高的黏度和较低的热导率,导致吸收器降膜吸收传热系数较低,吸收器吸收水蒸气的能力不足。为了强化其制冷效果,在[Emim][DEP]+H₂O工质溶液中加入少量LiBr水溶液,构成三元工质对LiBr+[Emim][DEP]+H₂O。实验结果表明,三元工质对LiBr+[Emim][DEP]+H₂O的制冷性能优于二元工质对[Emim[DEP]+H₂O,在上述蒸发温度范围内,制冷系数能够达到0.17～ 0.34,并且制冷温度更低。     

变工况下车用柴油机排气余热有机朗肯循环回收系

为回收车用柴油机的排气余热设计了一套带回热器有机朗肯循环系统,采用纯工质R245fa作为工作介质。通过实验研究了车用柴油机变工况下排气余热的变化规律,分析了不同工况下带回热器有机朗肯循环系统的运行性能,讨论了过热度对带回热器有机朗肯循环系统运行性能的影响。针对车用柴油机-有机朗肯循环联合系统提出了余热回收效率、发动机热效率提升率、单位工质输出能量密度3个评价指标。研究表明,带回热器有机朗肯循环系统的净输出功率、余热回收效率、发动机热效率提升率最大分别可以达到43.74 kW、14.93%、13.58%。     

小型有机朗肯循环系统中工质泵的效率

对小型有机朗肯循环系统中工质泵的性能进行了实验研究,建立了应用R245fa工质的小型工质泵性能研究试验台,针对容积型工质泵的效率展开实验研究,对工质泵出口压力、进出口压差和系统质量流量分别进行控制,获得了工质泵等熵效率随上述3个变量的变化曲线.实验结果表明,在蒸发温度75℃、冷凝温度11℃条件下,有机朗肯循环系统中工质泵的等熵效率范围为15%~47%,随着系统质量流量的增大和工质泵进出口压差的增加,工质泵等熵效率升高,且受到系统质量流量的影响较大.实验证实了有机朗肯循环系统中工质泵的实际运行效率比以往模拟、理论计算研究中应用的工程经验值低.依据本研究实验结果,工质泵等熵效率宜取平均值30%;基于理论循环等熵过程的分析,泵功占膨胀机输出功的比例约为8%,而实际过程中,综合考虑泵的效率、电机效率、膨胀机机械效率,其比值可达到12%以上.     

内回热器对低温有机朗肯循环热力性能的影响及工质选择

目前对有机朗肯循环(ORC)有无内回热器的对比研究主要集中在循环热力性能随初参数变化的对比,但很少考虑吸热量对两个系统热力性能的影响。本文以烟气余热为热源,构建无回热和带有内回热的ORC系统,选用10种干工质,通过热源参数变化引起工质吸热量的变化,分析工质分别在两种系统中的初温、净功量、热耗率及(火用)损的变化规律,得出了较优工质和各工质对内回热器的匹配性。结果表明:当热源温度为150℃、排烟温度在70~90℃间引起的工质吸热量变化时,在窄点温差为10℃下,带有内回热器的ORC系统更适用于吸热量较低的区间;当吸热量较高时,内回热器对系统热力性能提升的能力降低,甚至低于无回热的ORC系统;经综合比较,工质R236ea和R600a最优,工质R245fa和R600为较适合工质;以R123为工质的带有内回热器和无回热的ORC系统热力性能差异较小,热耗率最大差值仅为约600kJ/kg,净功量最大差值也仅为约2kW,因此,R123对内回热器的热匹配性相对较差。     

开式吸收式热泵及在烟气余热回收中的应用

开式吸收式热泵具有结构简单、低品位热能驱动、省电等优点,推广利用该技术,对解决目前面临的城市热源不足及提高工业能源利用效率具有重要意义,但运行中存在设备腐蚀、不凝性气体等问题。本文总结了国内外开式吸收式热泵的研究进展,其应用领域涉及供暖、空调、制冷及工业生产,处理气流包括空气、燃烧后烟气,驱动热源包括太阳能、生物质锅炉、天然气锅炉及电厂锅炉等集中热源和分布式能源,结构形式多样化;简述了开式吸收式热泵在工业余热,特别是天然气锅炉烟气余热和湿法脱硫电厂饱和烟气潜热和水回收领域中的应用;分析了运行中出现的溶液腐蚀、不凝气气体及设备堵塞问题,并提出了解决方案。     

Computer-aided molecular design in the continuous-molecular targeting framework using group-contribution PC-SAFT

Computer-aided molecular design allows generating novel fluids fulfilling a set of target properties. An integrated design of fluid and process directly employs a process-based objective function. In this work, we solve the integrated process and fluid design problem using the continuous-molecular targeting computer-aided molecular design (CoMT–CAMD) framework. CoMT–CAMD exploits the molecular picture underlying the PC-SAFT equation of state. In the simultaneous optimization of process and fluid, relaxed pure component parameters allow for an efficient optimization. The result is a hypothetical optimal target fluid. In previous work, fluids showing similar performance as the target fluid were obtained from a mapping onto a database. Here, we integrate computer-aided molecular design to realize the actual design of novel fluids. The resulting method for fluid design is based on a group-contribution method for the PC-SAFT parameters (GPC-SAFT) and applied to the design of working fluids for Organic Rankine cycles and solvents for CO₂ capture.     

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。     

基于有机朗肯循环的混合二甲苯MVR热泵精馏工艺

常规机械蒸气再压缩（MVR）热泵精馏分离混合二甲苯工艺,存在压缩机电耗较大及塔顶压缩蒸气的显热未被利用等问题。有机朗肯循环（ORC）发电技术则可以将低温余热转化为电能以供压缩机使用,由此提出了ORC发电技术耦合MVR热泵和带乏汽回热循环（EGC）的ORC发电技术耦合MVR热泵两种精馏工艺应用于本体系的分离研究。以年总费用（TAC）和能耗为分离工艺的评价指标,系统净输出功和循环热效率作为ORC系统的评价指标,对以上两种耦合精馏工艺进行模拟与优化,并与常规MVR热泵精馏工艺进行比较与分析。研究结果表明,ORC发电技术耦合MVR热泵精馏工艺和带EGC的ORC发电技术耦合MVR热泵精馏工艺较常规MVR热泵精馏工艺均具有一定的节能和经济优势,可分别减少能耗9.64%和9.89%,节省TAC 3.19%和3.50%。     

基于内置换热器有机闪蒸循环的热性能研究

构建了内置换热器有机闪蒸循环（internal heat exchanger organic flash cycle, IHE-OFC）系统模型,采用100~200℃地热水作为热源,以R600a、R600、R601a、R601、R236ea、R227ea、R245fa、R123作为循环工质。研究了IHE-OFC系统的热性能,并以净输出功率为目标函数,对系统进行了优化。结果表明：当热源温度≤160℃时,R601 IHE-OFC系统的净输出功率最大;当热源温度≥190℃时,R601传统OFC系统的净输出功率最大;当热源温度为170℃时,R601a IHE-OFC系统的净输出功率最大;当热源温度为180℃时,R601a传统OFC系统的净输出功率最大。此外,每一工质均存在一个特征温度,为工质的0.85P_cri所对应的温度与加热器夹点温差之和。且因工质特征温度的影响,IHE-OFC系统的最优闪蒸压力、IHE冷流体温升和系统效率随热源温度的升高而均呈先增大后不变的趋势。