有機朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle,ORC)在可再生能源和工業(yè)余熱領(lǐng)域都有著良好的應(yīng)用前景,特別是超臨界ORC系統(tǒng)目前得到廣泛關(guān)注。工質(zhì)的熱穩(wěn)定性和材料相容性是工質(zhì)的重要物性,對系統(tǒng)設(shè)計有很大的影響。本文以正戊烷為例,對熱穩(wěn)定性和材料相容性對超臨界ORC系統(tǒng)設(shè)計的影響進行研究。提出了一種冷凝器改造裝置方案,并建立ORC系統(tǒng)仿真模型對其改善效果進行驗證;計算結(jié)果表明本文提出的改造方案可以明顯改善正戊烷熱分解帶來的負面影響。同時對中高溫工況下正戊烷的材料相容性進行實驗研究。實驗結(jié)果表明,304不銹鋼相對銅材料有更優(yōu)的相容性,從材料相容性角度來說是更合適的蒸發(fā)器材料。三元乙丙橡膠(EPDM)被證明會吸收正戊烷,因此不能用于正戊烷超臨界ORC系統(tǒng)中;聚四氟乙烯(PTFE)相比氟橡膠(FKM)有更優(yōu)的相容性,從材料相容性角度來說是更合適的膨脹機出口密封材料。

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【文章目錄】：
0 前言
1 冷凝器改造方案和改善效果
    1.1 冷凝器改造方案
    1.2 ORC系統(tǒng)仿真模型
    1.3 冷凝器改造后熱分解影響改善效果
2 正戊烷中高溫工況下材料相容性
    2.1 實驗對象和方法
    2.2 材料相容性實驗結(jié)果與分析
3 結(jié)論



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