燃料电池氢气循环系统综述

燃料电池是目前最具潜力的氢能利用方式之一.氢气循环系统主要用于将未反应完全的氢气循环输送至电堆阳极,提高氢气利用率及电堆效率,是燃料电池的核心组成部分.综述了几种燃料电池氢气循环系统方案,分析了不同方案的工作原理,重点介绍了引射器方案以及氢气循环泵方案,对比了不同氢气循环方案的优缺点,指出了未来燃料电池氢气循环系统的研究热点及发展方向.     

螺杆膨胀机转子型线特性研究

螺杆膨胀机在能量回收领域具有广阔的应用前景,转子型线是其设计、开发的基础。本文分析转子中心距、相对齿根深度和转子齿数等对型线参数的影响,并计算转子的变形。研究结果表明：转子长径比和相对泄漏三角形面积均随中心距及相对齿根深度的增大而减小,随阴转子齿数的增大而增大;面积利用系数随相对齿根深度及阴转子齿数的增大而增大;接触线长度随相对齿根深度的增大而增大,随阴转子齿数的增大而降低;转子齿根直径在阴转子齿数较大时较为接近;转子吸气侧齿顶位置变形较大;中心距、齿根深度和齿数等特征参数优化匹配是确定转子型线的重要环节。     

9%Ni钢半自动氩弧焊焊接工艺开发

LNG储罐用9%Ni钢的焊接技术是LNG储罐建造项目的关键技术之一。9%Ni钢罐体除横焊多采用埋弧焊工艺外,主要采用焊条电弧焊工艺,或手工钨极氩弧焊工艺。与焊条电弧焊工艺相比,手工钨极氩弧焊工艺具有较好的焊缝成形及焊接质量,但其焊接效率比焊条电弧焊低,工人劳动强度大。本文借助TIP TIG焊接设备,开发了9%Ni钢半自动氩弧焊接工艺,通过分析对比,证明其焊接质量与焊接效率均优于焊条电弧焊。     

大型工艺往复压缩机系统振动分析

对大型工艺往复式压缩机系统出现振动异常现象的原因进行分析,计算了不平衡力/力矩,在扰力矩计算的基础上对压缩机基础振动状况进行了分析;建立了压缩机-驱动电机轴系模型并进行了有限元模态分析,得到了轴系振动前六阶振型与相应频率;建立了气流脉动与管道系统振动分析的有限元模型,进行了有限元分析计算,得到了管路系统的固有频率和相关研究节点的振幅。分析计算结果表明：由扰力矩引起的机身振动在允许范围内;管路系统的流固耦合振动是导致压缩机系统发生振动故障的主要原因。通过调整压缩机运行转速,改变了激振力频率;提出了管路系统优化方案,优化后的管路系统的固有频率显著提高,能有效避开激振力频率,明显降低管路系统的振幅,其最大振幅降至165μm,满足API618标准要求。     

变频调速器在锅炉引风机控制系统中的应用

文章介绍了锅炉引风机采用变频调速实现炉膛负压自动调节的方法以及在工业运行中的效果。     

燃料电池系统爪式氢气循环泵内部流动特性模拟

爪式氢气循环泵具有输气平稳、适应工况范围广、效率高等优点，是燃料电池系统的关键设备。建立了氢气循环泵数学模型，数值模拟了其内部流动特性，获得了工作腔内流场分布规律。结果表明：转子工作过程存在等容输送过程，形成的两侧工作腔内气体压力、温度均存在差异，泄漏导致容积较小的工作腔内压力较高，两者压力差约为8.1 kPa。两侧工作腔内压力随间隙、吸排气压力的增大而增大，温度随吸气压力的增大而减小。转子最大热变形位于转子爪尖处。模拟结果与实验值基本吻合，验证了模拟方法的准确性。     

不同制冷剂对气悬浮压缩机电机冷却及系统性能的影响

电机冷却是保障气悬浮离心制冷压缩机可靠运行的关键。本文建立了气悬浮离心制冷压缩机的数学模型，分析了不同制冷剂(R134a、R1234yf、R1234ze(E))对电机冷却过程和制冷系统性能的影响。研究结果表明：采用R1234ze(E)时电机内部温度最高，电机永磁体最高温度比采用R134a和R1234yf时高60～90℃;采用3种制冷剂时电机的绕组平均温度均随冷却入口温度的升高而降低；采用R134a和R1234yf时永磁体最高温度均随冷却入口温度的升高而降低，采用R1234ze(E)的永磁体最高温度随冷却入口温度的升高先增后降，在冷却入口温度约为25℃时最高。冷却入口温度每上升4.5℃,电机冷却回路的出口干度下降约3%～5%。带电机冷却支路的系统与传统系统相比，电机温度可以控制在更安全的运行范围之内，但采用R134a、R1234yf、R1234ze(E)的系统COP分别降低1.23%～1.82%、1.23%～1.65%、1.14%～1.17%。