TFE/NMP吸收式热泵的模拟与实验研究

TFE/NMP吸收式热泵的模拟与实验研究

胡晓石[1]2000年在《TFE/NMP吸收式热泵的模拟与实验研究》文中认为目前国内外正在进行吸收式热泵传统工质对替代品的研究,而关于替代工质对之一TFE/NMP系统吸收式热泵的优化和实验研究的报道还不多。本文对TFE/NMP吸收式热泵的理想循环进行了模拟,研究了主要操作参数如蒸发温度、冷凝温度、循环倍比、进料浓度等对性能系数COP的影响并结合试验结果得出了最优参数。为了提高coph值,对原热泵的流程和设备进行了改进,本文对改进方案进行了分析和实验研究,实验结果表明冷媒再沸器、过冷器、回流冷凝器和强制喷淋的采用能将系统的coph值从原系统正常操作下coph值约为1.33提高到1.51增幅约15%。 针对热泵系统中蒸发器布液不均的问题,本文分别以水和乙醇为工质对蒸发器进行冷膜实验,试图对冷媒分布器进行改进即喷淋液孔处加挡液管。但实验结果表明仅靠改变布液器结构难以消除制冷剂分布不均的现象,而且采用自然喷淋的液体喷淋密度也不够大,因此本文对两种微翅片管和光滑管进行强制喷淋式水平降膜蒸发器传热性能研究,为吸收式热泵系统中蒸发器的改进提供依据。实验结果表明两种微翅片管的总传热系数约为光滑管的1.2-1.5倍。本文还对管外蒸发侧传热系数与喷淋密度和管内流速的关系进行了研究,结果表明两种微翅片管的蒸发侧传热系数比光滑管有较大程度的提高,约为3-8倍,并且都随管内流速的增加而增加,但与喷淋密度几乎无关。另外,基于实验数据本文对蒸发侧无因次传热系数进行了线性回归,得到六个无因次关联式,其计算值与实验值最大误差在30%以内。

王凡[2]2014年在《第二类LiBr-H_2O吸收式热泵系统的模拟与实验研究》文中研究指明第二类吸收式热泵是一种以蒸汽、热水、燃油、燃气和各种余热、废热为补偿热源的制热装置。使用热能驱动工质的循环实现热能的提升,将低品位的热能提升为高品位热能。第二类吸收式热泵机组可以实现废热的回收利用,在利用低势热能与余热方面有显著的节能效果。第二类吸收式热泵是工作于三个热源之间的制热装置,各个温度参数对整个系统运行影响很大,通过模拟与实验研究了温度参数及工质循环流量对第二类溴化锂吸收式热泵系统性能的影响。根据第二类吸收式热泵的基本原理,对以溴化锂-水为工质对的第二类吸收式热泵系统进行了热力学分析,在驱动热源进口温度为75℃、出口温度为65℃,低温热源冷却水进口温度为15℃、出口温度为18℃,热媒水进口温度为75℃,温升20℃即出口温度为95℃时,设计了23KW的第二类溴化锂吸收式热泵实验样机。利用模拟软件Aspen Plus对第二类溴化锂吸收式热泵循环系统进行了流程模拟,得到了溶液循环量参数变化、驱动热源温度、冷却水进口温度即低温热源及吸收器热媒水温度的变化对第二类溴化锂吸收式热泵机组性能的影响。在设计工况下,通过模拟得到第二类溴化锂吸收式热泵机组的性能系数COP为0.473。随着循环工质流量的增加,热泵机组的COP略有降低但影响不大。随着驱动热源的温度的升高,系统性能系数COP得到提高。随着冷却水进口温度的提高,热泵系统的性能系数COP则随之降低,机组的性能变的较差。同时,机组COP随着吸收器中热媒水温度的提高而有所下降。同时,对于分析设计的结果,搭建了第二类溴化锂吸收式热泵实验台,对干燥过程中余热废热水驱动的第二类溴化锂吸收式热泵在不同工作温度及不同循环工质流量工况下的性能进行了实验研究,并将实验结果与模拟结果比较。由于在模拟机组运行过程中,忽略了各设备中热损失、管道阻力损失及泵功等因素的影响,假设水蒸汽是完全被溴化锂溶液吸收的,并且是在理想的平衡过程中进行的,但在实际实验过程中,这些因素是不可避免的,同时,也对第二类溴化锂吸收式热泵系统的性能有不利影响,在模拟结果与实验结果的比较中,模拟的第二类溴化锂吸收式热泵机组的性能参数值比实验中的性能参数值大。同时,得出了在不同工况下第二类溴化锂吸收式热泵系统的性能及机组各设备热负荷的变化趋势。结果表明,第二类溴化锂吸收式热泵系统的性能系数COP随着驱动热源温度的升高而增大,随冷却水进口温度的升高逐渐降低,随吸收器中热媒水进口温度的升高而降低,随发生器驱动热源水流量、冷凝器冷却水流量的增加而逐渐提高。各换热设备的热负荷随着驱动热源温度的增加而逐渐增大,随冷却水温度及热媒水温度的升高逐渐降低的。

程博[3]2016年在《城市热网驱动型土壤源吸收式热泵模拟与实验研究》文中提出为提高城市集中供热系统的能源利用效率,使用火积分析的方法对整个供热系统进行了热力学分析,找出各供热环节的改进途径,其中在热力站处提出城市热网与地热能相结合的复合型集中供热新系统,即采用吸收式换热热泵代替常规的板式换热器,利用一、二次热网之间较大的换热火积损失驱动吸收式热泵热泵提取浅层地热能加热二次网热水,从而提高了传统集中供热系统的供热能力。根据土壤源吸收式热泵特定的使用环境,提出了吸收式热泵新流程,建立了吸收式热泵的数学模型,对吸收式热泵进行了热力计算和模拟分析。而后根据提出的吸收式热泵新流程,搭建了复合型集中供热新系统试验台,验证了所提出的土壤源吸收式热泵流程的合理性和数学模型的准确度,实验结果表明:在集中热源不扩容、系统能耗不变的情况下,复合型集中供热新系统能够提高热源供热能力25%~30%,同时也加大了现有集中供热管网的输送能力,节能减排效果显著。

参考文献:

[1]. TFE/NMP吸收式热泵的模拟与实验研究[D]. 胡晓石. 大连理工大学. 2000

[2]. 第二类LiBr-H_2O吸收式热泵系统的模拟与实验研究[D]. 王凡. 山东建筑大学. 2014

[3]. 城市热网驱动型土壤源吸收式热泵模拟与实验研究[D]. 程博. 北京建筑大学. 2016

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