為了解決集中供熱領(lǐng)域廣泛存在的供熱管網(wǎng)擴(kuò)容改造與超遠(yuǎn)距離供熱問(wèn)題,以噴射式熱泵為基礎(chǔ),提出了并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種噴射式大溫差換熱系統(tǒng)。在數(shù)學(xué)建模和有機(jī)工質(zhì)優(yōu)選的基礎(chǔ)上,搭建了一級(jí)網(wǎng)水總換熱量為170 k W級(jí)的并聯(lián)型噴射式大溫差換熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī),對(duì)其啟停特性以及額定工況和變工況條件下的熱力性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。主要結(jié)論如下:并聯(lián)型系統(tǒng)的變工況適應(yīng)能力更強(qiáng)。并聯(lián)型噴射式大溫差換熱系統(tǒng)啟機(jī)與停機(jī)時(shí)間均為15 min,啟停流程簡(jiǎn)單,響應(yīng)迅速。在一級(jí)網(wǎng)水質(zhì)量流量為0. 60 kg/s、二級(jí)網(wǎng)水質(zhì)量流量為3. 75 kg/s、二級(jí)網(wǎng)回水溫度為44. 33℃、一級(jí)網(wǎng)供水溫度為110. 61℃的額定工況條件下,實(shí)驗(yàn)樣機(jī)可將二級(jí)網(wǎng)供水溫度提升至55. 38℃,并將一級(jí)網(wǎng)回水溫度大幅降低至39. 48℃,能夠?qū)崿F(xiàn)大溫差換熱過(guò)程。在一級(jí)網(wǎng)水質(zhì)量流量為0. 60 kg/s、二級(jí)網(wǎng)水質(zhì)量流量為3. 75 kg/s、二級(jí)網(wǎng)回水溫度為44. 33℃的工況條件下,噴射式大溫差換熱系統(tǒng)的換熱能力隨一級(jí)網(wǎng)供水溫度的升高而顯著提升。 

【文章來(lái)源】：煤氣與熱力. 2020,40(11)

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

并聯(lián)型噴射式大溫差換熱系統(tǒng)原理

串聯(lián)型噴射式大溫差換熱系統(tǒng)原理見(jiàn)圖2。有機(jī)工質(zhì)和一級(jí)網(wǎng)水在各部件內(nèi)的工作原理與并聯(lián)型噴射式大溫差換熱系統(tǒng)相同。不同點(diǎn)在于二級(jí)網(wǎng)回水以串聯(lián)形式布置，先流經(jīng)冷凝器，再流經(jīng)調(diào)溫?fù)Q熱器，最終作為二級(jí)網(wǎng)供水向用戶(hù)供熱。對(duì)于以上兩種噴射式大溫差換熱系統(tǒng)而言，由于蒸發(fā)器內(nèi)的一級(jí)網(wǎng)回水溫度有可能比調(diào)溫?fù)Q熱器內(nèi)的二級(jí)網(wǎng)供水溫度低，因此有可能實(shí)現(xiàn)大溫差換熱。當(dāng)二級(jí)網(wǎng)水采用串聯(lián)連接形式時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是管路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但無(wú)法通過(guò)流量調(diào)節(jié)的方法對(duì)調(diào)溫?fù)Q熱器和冷凝器之間的換熱量進(jìn)行匹配，變工況適應(yīng)能力較差。當(dāng)二級(jí)網(wǎng)水采用并聯(lián)連接形式時(shí)，則可以有效解決換熱量匹配問(wèn)題，具有較強(qiáng)的變工況適應(yīng)能力。因此，本文只詳細(xì)研究并聯(lián)型噴射式大溫差換熱系統(tǒng)。

以圖1所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，在設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)值模擬、關(guān)鍵部件優(yōu)化設(shè)計(jì)、有機(jī)工質(zhì)優(yōu)選的基礎(chǔ)上，搭建了一級(jí)網(wǎng)水總換熱量為170 k W級(jí)的并聯(lián)型噴射式大溫差換熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī))。實(shí)驗(yàn)樣機(jī)主要設(shè)備包括圖1中的全部主要設(shè)備，還包括數(shù)據(jù)測(cè)量設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、各類(lèi)管道與閥門(mén)、一級(jí)網(wǎng)水循環(huán)系統(tǒng)、二級(jí)網(wǎng)水循環(huán)系統(tǒng)等。其中，一級(jí)網(wǎng)水循環(huán)系統(tǒng)和二級(jí)網(wǎng)水循環(huán)系統(tǒng)不作為本文主要研究?jī)?nèi)容。在表1設(shè)計(jì)參數(shù)條件下，換熱器型號(hào)與主要參數(shù)見(jiàn)表3，換熱器總換熱面積為83.48 m2，系統(tǒng)內(nèi)各換熱介質(zhì)的質(zhì)量流量與壓力參數(shù)見(jiàn)表4。采用修正的等動(dòng)量混合模型設(shè)計(jì)制造了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)中的噴射器，其實(shí)物外形見(jiàn)圖3，型號(hào)為GAJ1.12-0.6/97-0.1/36-0.2/44。工質(zhì)循環(huán)泵選用型號(hào)為L(zhǎng)H1MH02型的離心泵，額定流量為6L/min，額定壓頭為1.5 MPa，配套電動(dòng)機(jī)額定功率為750 W，并設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。工質(zhì)循環(huán)泵采用遠(yuǎn)程控制方式。采用手動(dòng)節(jié)流膨脹閥作為實(shí)驗(yàn)樣機(jī)中的節(jié)流閥。數(shù)據(jù)測(cè)量設(shè)備包括:溫度測(cè)量裝置采用PT鉑電阻溫度傳感器，壓力測(cè)量裝置采用高溫壓力變送器，流量測(cè)量裝置采用電磁流量計(jì)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方面:采用博途V13軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)數(shù)據(jù)采集模塊(SM-1231-AI)進(jìn)行編程，數(shù)據(jù)采集最小時(shí)間間隔為1 min。實(shí)驗(yàn)樣機(jī)實(shí)物見(jiàn)圖4，其中節(jié)流閥被遮擋，未在圖中標(biāo)注。圖4 噴射式大溫差換熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)實(shí)物

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3214317