單級機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各類蒸發(fā)濃縮領(lǐng)域,是節(jié)能降耗的有效形式。其對于沸點(diǎn)溫升低、蒸發(fā)量大的物料具有較好的適用性和節(jié)能性。當(dāng)物料的沸點(diǎn)溫升較高時,水蒸氣壓縮機(jī)能耗顯著提升,導(dǎo)致單級系統(tǒng)的節(jié)能性大幅降低。為有效解決上述問題,本文以沸點(diǎn)溫升較大的硫酸鎂溶液作為研究對象,設(shè)計了兩級機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng),通過一級蒸發(fā)器對初期濃度、沸點(diǎn)溫升均較低時的溶液先預(yù)先蒸發(fā),二級蒸發(fā)器再繼續(xù)蒸發(fā)至飽和狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了蒸發(fā)濃縮過程的進(jìn)一步節(jié)能。本文主要包括以下研究內(nèi)容:（1）豎管降膜蒸發(fā)器傳熱傳質(zhì)過程數(shù)值模擬研究。以硫酸鎂溶液在豎直管內(nèi)的降膜蒸發(fā)過程為研究對象,考慮傳質(zhì)過程對傳熱的影響因素,對兩級系統(tǒng)中的豎管降膜蒸發(fā)器進(jìn)行傳熱傳質(zhì)研究;在適當(dāng)簡化傳熱、傳質(zhì)相互耦合復(fù)雜過程的基礎(chǔ)上,采用數(shù)值解法求解液膜在管內(nèi)蒸發(fā)的溫度場、濃度場分布。并分析壁溫、進(jìn)口溶液濃度、進(jìn)口溶液流量等對其傳熱性能的影響。（2）MVR水蒸氣壓縮機(jī)熱力特性與蒸汽平衡研究。比較和分析R245fa工質(zhì)與水蒸氣在MVR系統(tǒng)不同工況下對壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計與能耗的影響規(guī)律,提出適合低溫蒸發(fā)的熱泵蒸發(fā)系統(tǒng);構(gòu)建MVR壓縮機(jī)能耗分析數(shù)學(xué)模型;在硫酸鎂溶液的... 

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 MVR系統(tǒng)主要部件研究
        1.2.2 MVR工藝流程的研究
        1.2.3 MVR系統(tǒng)優(yōu)化方法研究
        1.2.4 MVR系統(tǒng)運(yùn)行特性研究
    1.3 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述小結(jié)
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 豎管降膜蒸發(fā)器傳熱傳質(zhì)數(shù)值模擬研究
    2.1 豎管降膜蒸發(fā)傳熱傳質(zhì)過程機(jī)理
    2.2 工質(zhì)物性參數(shù)方程的確定
        2.2.1 硫酸鎂溶液主要物性參數(shù)計算方程擬合
        2.2.2 溶液分子擴(kuò)散系數(shù)的求解
        2.2.3 液膜側(cè)傳熱系數(shù)的定義
    2.3 豎管降膜蒸發(fā)器傳熱傳質(zhì)數(shù)學(xué)建模
        2.3.1 控制方程和邊界條件
        2.3.2 液膜流速和膜厚求解
        2.3.3 汽液平衡方程
    2.4 數(shù)學(xué)模型求解
        2.4.1 控制區(qū)域和控制方程離散
        2.4.2 方程求解步驟
    2.5 模擬結(jié)果討論
        2.5.1 溫度和濃度的分布
        2.5.2 降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)影響因素
    2.6 本章小結(jié)
第3章 MVR水蒸氣壓縮機(jī)熱力特性與蒸汽平衡
    3.1 MVR壓縮機(jī)熱力特性
        3.1.1 活塞式壓縮機(jī)設(shè)計計算
        3.1.2 壓縮機(jī)熱力特性比較
    3.2 MVR壓縮機(jī)計算模型建立
    3.3 蒸汽平衡規(guī)律
        3.3.1 蒸發(fā)器熱量衡算
        3.3.2 熱量衡算結(jié)果分析
        3.3.3 抽氣量影響規(guī)律
    3.4 本章小結(jié)
第4章 兩級MVR系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立
    4.1 兩級MVR系統(tǒng)工藝流程建立
    4.2 兩級MVR系統(tǒng)熱力模型建立
        4.2.1 兩級MVR系統(tǒng)熱力計算模型控制方程建立
        4.2.2 熱力計算模型分析
    4.3 兩級MVR系統(tǒng)傳熱計算模型建立
        4.3.1 預(yù)熱器傳熱計算模型建立
        4.3.2 豎管降膜蒸發(fā)器傳熱計算模型建立
        4.3.3 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器傳熱計算模型建立
    4.4 本章小結(jié)
第5章 兩級MVR系統(tǒng)優(yōu)化研究
    5.1 兩級MVR系統(tǒng)設(shè)計分析
        5.1.1 兩級MVR系統(tǒng)設(shè)計條件分析
        5.1.2 兩級MVR系統(tǒng)熱力模型求解
    5.2 兩級MVR系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)函數(shù)
        5.2.1 優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)函數(shù)確定
        5.2.2 系統(tǒng)年總費(fèi)用計算
    5.3 兩級MVR系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件
    5.4 單因素對目標(biāo)函數(shù)影響分析
    5.5 兩級MVR系統(tǒng)優(yōu)化算法
    5.6 優(yōu)化設(shè)計方法及結(jié)果
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3664822