發(fā)布時(shí)間：2020-08-28 19:25

　　 為解決化工工業(yè)中低溫余熱的有效利用問題,有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)耦合蒸汽壓縮制冷循環(huán)(VCR)系統(tǒng),因其可將低溫余熱的熱能間接轉(zhuǎn)化為冷能,在低溫余熱利用領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。本文以篩選優(yōu)質(zhì)工質(zhì)及優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為目標(biāo),建立低溫余熱驅(qū)動(dòng)的有機(jī)朗肯循環(huán)耦合蒸汽壓縮制冷循環(huán)(ORC-VCR)系統(tǒng)的熱力學(xué)模型,在一定的操作條件下,對(duì)10種不同種類的純工質(zhì)(R245fa、R227ea、R600、R600a、R1234ze、R1234yf、R134a、R601、R601a、R236ea)和4種非共沸混合工質(zhì)(R245fa/R600、R227ea/R600a、R236ea/R601、R236ea/R601a)在系統(tǒng)中的熱力循環(huán)特性進(jìn)行對(duì)比;同時(shí)分析了發(fā)生溫度、冷凝溫度及蒸發(fā)溫度對(duì)系統(tǒng)性能參數(shù)的影響,并且探究了在ORC側(cè)添加回?zé)崞鲗?duì)整個(gè)系統(tǒng)總制冷系數(shù)的影響。計(jì)算結(jié)果表明:系統(tǒng)在本文設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)操作條件下,10種純工質(zhì)中HC類工質(zhì)優(yōu)于HFC類工質(zhì)。R601為HC類工質(zhì)中最優(yōu)的工質(zhì),其系統(tǒng)總制冷系數(shù)COP_(total)、單位質(zhì)量流量流體制冷量CPRm及壓縮比CMR均為最高;R245fa為HFC類工質(zhì)較優(yōu)的工質(zhì),其COP_(total)僅比R601低3.367%。當(dāng)固定冷凝器露點(diǎn)溫度、發(fā)生器及蒸發(fā)器泡點(diǎn)溫度時(shí),4種非共沸混合工質(zhì)的系統(tǒng)性能參數(shù)優(yōu)于純工質(zhì)。非共沸混合工質(zhì)的組成對(duì)溫度滑移值及系統(tǒng)各性能參數(shù)影響較大,且在某一特定組成下,溫度滑移值和系統(tǒng)各性能參數(shù)達(dá)到最大值。R236ea/R601(0.5/0.5)具有最高的系統(tǒng)總制冷系數(shù)(COP_(total)=0.9596)及最高的膨脹比(EPR=4.287),總制冷系數(shù)COP_(total)比相同工況下的純工質(zhì)R601高89.87%。10種純工質(zhì)及4種非共沸混合工質(zhì)(R245fa/R600(0.9/0.1)、R227ea/R600a(0.4/0.6)、R236ea/R601(0.5/0.5)、R236ea/R601a(0.4/0.6))在系統(tǒng)中的COP_(total)、EPR、CPRm以及子系統(tǒng)質(zhì)量流量比R在其他溫度條件不變的情況下會(huì)隨著發(fā)生溫度及蒸發(fā)溫度的升高而增大,隨著冷凝溫度的升高而減小;而CMR則會(huì)隨著蒸發(fā)溫度的升高而減小,隨著冷凝溫度的升高而增大。在設(shè)定的系統(tǒng)操作條件下,在ORC側(cè)加入回?zé)崞?當(dāng)規(guī)定回?zé)崞髡c(diǎn)溫差為5℃時(shí),7種純工質(zhì)及4種非共沸混合工質(zhì)在系統(tǒng)中的總制冷系數(shù)均高于不含回?zé)崞鞯腛RC-VCR系統(tǒng)。其中非共沸混合工質(zhì)在含回?zé)崞鞯南到y(tǒng)中總制冷系數(shù)增加比例在某一組成范圍內(nèi)高于純工質(zhì)。當(dāng)系統(tǒng)采用非共沸混合工質(zhì)時(shí),添加回?zé)崞骺商嵘到y(tǒng)熱力學(xué)性能。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TB611;TQ051.5

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本文編號(hào)：2808044