大溫差換熱系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換機(jī)理與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-08-13 03:57
作為集中與區(qū)域供熱領(lǐng)域的新興節(jié)能技術(shù),大溫差換熱技術(shù)能夠降低一次網(wǎng)回水溫度,提升管網(wǎng)輸熱能力,具有換熱效能高,經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯的特點(diǎn)。本文圍繞大溫差換熱技術(shù)所涉及的能量轉(zhuǎn)換機(jī)理及高效系統(tǒng)構(gòu)建的科學(xué)問(wèn)題,對(duì)大溫差換熱過(guò)程的換熱極限、能量轉(zhuǎn)化機(jī)理、構(gòu)建原則、高效噴射器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、新型高效噴射式大溫差換熱系統(tǒng)構(gòu)建與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方面開(kāi)展了研究。理想模型分析是掌握系統(tǒng)基本規(guī)律的重要途徑。本文提出廣義換熱過(guò)程、大溫差換熱過(guò)程、理想廣義換熱過(guò)程的概念,指出理想廣義換熱過(guò)程才是兩介質(zhì)換熱系統(tǒng)真正的換熱極限。通過(guò)對(duì)該理想過(guò)程解析模型的分析,得到了理想廣義換熱函數(shù),明確了理想廣義換熱過(guò)程的換熱量、兩介質(zhì)出口溫度與熱容比、兩介質(zhì)進(jìn)口溫度的數(shù)量關(guān)系。研究了理想廣義換熱過(guò)程的熱力特性,明確了關(guān)鍵參數(shù)對(duì)過(guò)程換熱特性的影響規(guī)律,指出兩介質(zhì)的進(jìn)口溫度相差越大、兩介質(zhì)的介質(zhì)熱容比熱容比值偏離1越遠(yuǎn),換熱過(guò)程將具有更高的理想廣義溫度效率,大溫差換熱過(guò)程更容易實(shí)現(xiàn)。以理想廣義換熱過(guò)程的換熱性能為基準(zhǔn),提出了換熱完善度、廣義溫度效率、溫度跨越系數(shù)、單位換熱量?失等評(píng)價(jià)指標(biāo),用于統(tǒng)一評(píng)價(jià)常規(guī)換熱器換熱系統(tǒng)、廣義換熱系統(tǒng)、實(shí)際大溫...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:226 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
換熱器串聯(lián)降低熱媒回水溫度
圖 1-5 換熱器串聯(lián)降低熱媒回水溫度 圖 1-6 多級(jí)立式系統(tǒng)發(fā)生-冷凝器Fig 1-5 Decreasing the heating mediumtemperature by using heat exchangers in seriesFig 1-6 Generator and condenser of themulti-stage vertical system在該項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,Wang 和 Xie[27-28]對(duì)吸收式大溫差換熱機(jī)組進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化構(gòu)建,提出了多級(jí)立式系統(tǒng)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)(如圖 1-6 所示),并對(duì)該設(shè)備的運(yùn)行性能進(jìn)行了詳細(xì)的分析,分析指出在相同的一次水進(jìn)口溫度以及二次水溫升的條件下,能夠?qū)⒁淮蝹?cè)的回水降至更低的溫度,具有明顯的性能優(yōu)勢(shì)。為了能夠?qū)ξ帐綋Q熱機(jī)組的構(gòu)建提供理論的指導(dǎo),Zhang[29]提出了針對(duì)吸收式大溫差換熱過(guò)程的模型——“熱調(diào)適器”(heat adaptor),以該模型為依據(jù)分析了該換熱過(guò)程的熱力特性,并對(duì)換熱器與熱泵循環(huán)的最優(yōu)配置形式進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。同時(shí),基于此概念,Zhang[30]擴(kuò)展了大溫差換熱技術(shù)的適用工況[30],將其成功應(yīng)用于工業(yè)廢熱的回收中,在獲得高效熱回收效果的同時(shí),大大減少了泵的輸送能耗。1.3.2 復(fù)雜熱力循環(huán)特性的研究現(xiàn)狀熱力學(xué)分析方法是進(jìn)行熱力學(xué)系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)的重要工具,以理想的熱力循
三熱源與四熱源制冷/熱泵循環(huán)系統(tǒng),陳進(jìn)行了深入的討論,分別在循環(huán)內(nèi)可逆線性唯象傳熱定律引入三、四熱源熱力能、生態(tài)學(xué)最優(yōu)性能以及最佳的傳熱面逆程度以及熱漏對(duì)以上各性能的影響。優(yōu)分配后能夠有效減少系統(tǒng)的整體不可體系統(tǒng)的循環(huán)效率得到了提高,其結(jié)論文獻(xiàn)[20]與[21]中總結(jié)了具有三、四熱及未來(lái)研究的發(fā)展趨勢(shì),指出,目前研析吸收式與吸附式制冷/熱泵循環(huán),而對(duì)少,也缺乏一定的驗(yàn)證,例如噴射式熱地源吸收式熱泵以及熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。此外,目前對(duì)于復(fù)雜熱力循環(huán)系統(tǒng)熱力系數(shù)等,只有少量的文獻(xiàn)涉及系統(tǒng)第二定律方法的 分析、夾點(diǎn)分析法[41
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市熱網(wǎng)及地?zé)崮軓?fù)合型集中供熱系統(tǒng)研究[J]. 苗燦民. 智能城市. 2017(06)
[2]基于吸收式換熱的燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)的節(jié)能效益分析[J]. 孫方田,趙金姊,付林,趙璽靈,張世鋼. 建筑科學(xué). 2016(10)
[3]電廠循環(huán)水余熱供熱技術(shù)[J]. 王光林,張濤,于澤庭,韓吉田. 山東電力技術(shù). 2016(04)
[4]供熱技術(shù)發(fā)展與展望[J]. 方修睦,周志剛. 暖通空調(diào). 2016(03)
[5]噴射式熱泵在天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 胡孟起,肖俊峰,種道彤,李園園,連小龍,李兆瑜. 中國(guó)電力. 2015(12)
[6]吸收式換熱過(guò)程及設(shè)備[J]. 張世鋼,付林,李永紅,賴中練,肖常磊. 暖通空調(diào). 2015(09)
[7]吸收式動(dòng)力循環(huán)工質(zhì)R245fa+DMF體系汽液相平衡實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李逍霄,張敏,李喆,鄭丹星,董麗. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2014(07)
[8]大型二氧化碳熱泵電廠余熱供熱利用[J]. 崔增光,李寧,張信榮. 電力學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]我國(guó)城市集中供熱在創(chuàng)新中發(fā)展[J]. 徐中堂. 區(qū)域供熱. 2014(02)
[10]基于噴射式熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)[J]. 徐翔,王遠(yuǎn)超,張博. 化工學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]中低溫余熱驅(qū)動(dòng)的正逆耦合循環(huán)系統(tǒng)集成研究[D]. 陳宜.中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所 2017
[2]中低品位熱轉(zhuǎn)換循環(huán)的能量轉(zhuǎn)換機(jī)理與功冷并供循環(huán)的研究[D]. 敬旭業(yè).北京化工大學(xué) 2014
[3]新型吸收式制冷循環(huán)構(gòu)建理論及其應(yīng)用研究[D]. 洪大良.浙江大學(xué) 2013
[4]熱功復(fù)合驅(qū)動(dòng)逆循環(huán)機(jī)理與HFC/酰胺類工質(zhì)對(duì)汽液相平衡研究[D]. 孟學(xué)林.北京化工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3339694
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:226 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
換熱器串聯(lián)降低熱媒回水溫度
圖 1-5 換熱器串聯(lián)降低熱媒回水溫度 圖 1-6 多級(jí)立式系統(tǒng)發(fā)生-冷凝器Fig 1-5 Decreasing the heating mediumtemperature by using heat exchangers in seriesFig 1-6 Generator and condenser of themulti-stage vertical system在該項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,Wang 和 Xie[27-28]對(duì)吸收式大溫差換熱機(jī)組進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化構(gòu)建,提出了多級(jí)立式系統(tǒng)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)(如圖 1-6 所示),并對(duì)該設(shè)備的運(yùn)行性能進(jìn)行了詳細(xì)的分析,分析指出在相同的一次水進(jìn)口溫度以及二次水溫升的條件下,能夠?qū)⒁淮蝹?cè)的回水降至更低的溫度,具有明顯的性能優(yōu)勢(shì)。為了能夠?qū)ξ帐綋Q熱機(jī)組的構(gòu)建提供理論的指導(dǎo),Zhang[29]提出了針對(duì)吸收式大溫差換熱過(guò)程的模型——“熱調(diào)適器”(heat adaptor),以該模型為依據(jù)分析了該換熱過(guò)程的熱力特性,并對(duì)換熱器與熱泵循環(huán)的最優(yōu)配置形式進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。同時(shí),基于此概念,Zhang[30]擴(kuò)展了大溫差換熱技術(shù)的適用工況[30],將其成功應(yīng)用于工業(yè)廢熱的回收中,在獲得高效熱回收效果的同時(shí),大大減少了泵的輸送能耗。1.3.2 復(fù)雜熱力循環(huán)特性的研究現(xiàn)狀熱力學(xué)分析方法是進(jìn)行熱力學(xué)系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)的重要工具,以理想的熱力循
三熱源與四熱源制冷/熱泵循環(huán)系統(tǒng),陳進(jìn)行了深入的討論,分別在循環(huán)內(nèi)可逆線性唯象傳熱定律引入三、四熱源熱力能、生態(tài)學(xué)最優(yōu)性能以及最佳的傳熱面逆程度以及熱漏對(duì)以上各性能的影響。優(yōu)分配后能夠有效減少系統(tǒng)的整體不可體系統(tǒng)的循環(huán)效率得到了提高,其結(jié)論文獻(xiàn)[20]與[21]中總結(jié)了具有三、四熱及未來(lái)研究的發(fā)展趨勢(shì),指出,目前研析吸收式與吸附式制冷/熱泵循環(huán),而對(duì)少,也缺乏一定的驗(yàn)證,例如噴射式熱地源吸收式熱泵以及熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。此外,目前對(duì)于復(fù)雜熱力循環(huán)系統(tǒng)熱力系數(shù)等,只有少量的文獻(xiàn)涉及系統(tǒng)第二定律方法的 分析、夾點(diǎn)分析法[41
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市熱網(wǎng)及地?zé)崮軓?fù)合型集中供熱系統(tǒng)研究[J]. 苗燦民. 智能城市. 2017(06)
[2]基于吸收式換熱的燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)的節(jié)能效益分析[J]. 孫方田,趙金姊,付林,趙璽靈,張世鋼. 建筑科學(xué). 2016(10)
[3]電廠循環(huán)水余熱供熱技術(shù)[J]. 王光林,張濤,于澤庭,韓吉田. 山東電力技術(shù). 2016(04)
[4]供熱技術(shù)發(fā)展與展望[J]. 方修睦,周志剛. 暖通空調(diào). 2016(03)
[5]噴射式熱泵在天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 胡孟起,肖俊峰,種道彤,李園園,連小龍,李兆瑜. 中國(guó)電力. 2015(12)
[6]吸收式換熱過(guò)程及設(shè)備[J]. 張世鋼,付林,李永紅,賴中練,肖常磊. 暖通空調(diào). 2015(09)
[7]吸收式動(dòng)力循環(huán)工質(zhì)R245fa+DMF體系汽液相平衡實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李逍霄,張敏,李喆,鄭丹星,董麗. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2014(07)
[8]大型二氧化碳熱泵電廠余熱供熱利用[J]. 崔增光,李寧,張信榮. 電力學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]我國(guó)城市集中供熱在創(chuàng)新中發(fā)展[J]. 徐中堂. 區(qū)域供熱. 2014(02)
[10]基于噴射式熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)[J]. 徐翔,王遠(yuǎn)超,張博. 化工學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]中低溫余熱驅(qū)動(dòng)的正逆耦合循環(huán)系統(tǒng)集成研究[D]. 陳宜.中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所 2017
[2]中低品位熱轉(zhuǎn)換循環(huán)的能量轉(zhuǎn)換機(jī)理與功冷并供循環(huán)的研究[D]. 敬旭業(yè).北京化工大學(xué) 2014
[3]新型吸收式制冷循環(huán)構(gòu)建理論及其應(yīng)用研究[D]. 洪大良.浙江大學(xué) 2013
[4]熱功復(fù)合驅(qū)動(dòng)逆循環(huán)機(jī)理與HFC/酰胺類工質(zhì)對(duì)汽液相平衡研究[D]. 孟學(xué)林.北京化工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3339694
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