機(jī)械蒸汽再壓縮式降膜蒸發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能研究
本文關(guān)鍵詞:機(jī)械蒸汽再壓縮式降膜蒸發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:首先對(duì)機(jī)械蒸汽再壓縮式(MVR)降膜蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì),進(jìn)而對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造和搭建,并采用羅茨風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng),介紹了其工作原理以及工藝流程,為了更好的進(jìn)行分析,采用理論分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,以水為介質(zhì),探究了本系統(tǒng)在不同的蒸發(fā)壓力及壓縮比下,合適的操作域,繼而研究了二次蒸汽量、補(bǔ)充水量、蒸汽冷卻冷凝放熱量、電功耗、單位能耗蒸發(fā)水量(SMER)、單位耗功、供熱系數(shù)COP與壓縮比及蒸發(fā)壓力之間的關(guān)系,得到該系統(tǒng)性能指標(biāo)的變化規(guī)律。 結(jié)果顯示,,補(bǔ)充水的量約占二次蒸汽量的3%~9%,且補(bǔ)充水的量隨著壓縮比的提高而提高,近似呈線(xiàn)性關(guān)系,在50~70kPa下補(bǔ)充水的量基本不隨壓縮比的變化而變化;蒸汽冷卻冷凝放熱量隨壓縮比的增大而增大,同時(shí),壓縮比不變的情況下,蒸汽冷卻冷凝放熱量隨著蒸發(fā)壓力的提高而提高;當(dāng)壓縮比不變時(shí),電功耗隨著進(jìn)汽壓力的提高而提高,進(jìn)汽壓力的大小影響著電動(dòng)機(jī)功耗的增加幅度,進(jìn)汽壓力越大,電機(jī)功耗增加幅度越大;進(jìn)汽壓力不變,電機(jī)功耗隨壓縮比的增加而增加,單位質(zhì)量蒸汽消耗的電量也明顯增加。單位能耗蒸發(fā)水量(SMER)與供熱系數(shù)(COP)均隨著壓縮比的增加而減少;本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)最佳操作壓縮比范圍為1.7~2.1,理想壓縮比1.9。本套系統(tǒng)與一效、二效、三效、四效蒸發(fā)器相比,分別可以節(jié)省75.0%、63.3%、31.1%、8.2%的標(biāo)煤,節(jié)能性與五效蒸發(fā)器基本相同,標(biāo)煤消耗相差不到2%;每蒸發(fā)出1t水蒸氣,本系統(tǒng)與一效、二效、三效、四效、五效蒸發(fā)器相比可分別節(jié)約175元、105元、35元、15元、9元,操作費(fèi)用與五效比較接近。 利用Aspen Plus軟件建立該系統(tǒng)的模型,并以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為對(duì)比對(duì)象,對(duì)模型的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果吻合程度較好。最后對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行了工業(yè)放大模擬,蒸發(fā)量選用1t、3t、5t,考察了電機(jī)功耗、蒸汽冷卻冷凝放熱量、COP與壓縮比的關(guān)系,最后對(duì)誤差進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】:機(jī)械蒸汽再壓縮 降膜蒸發(fā) 模擬 性能 壓縮比
【學(xué)位授予單位】:河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TQ051.6
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 符號(hào)說(shuō)明10-11
- 第一章 緒論11-23
- 1.1 引言11
- 1.2 熱泵蒸發(fā)11-15
- 1.2.1 TVR 熱泵蒸發(fā)11-13
- 1.2.2 MVR 熱泵蒸發(fā)13-15
- 1.3 MVR 技術(shù)在蒸發(fā)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀15-18
- 1.3.1 海水淡化領(lǐng)域15
- 1.3.2 制鹽領(lǐng)域15-16
- 1.3.3 廢水處理領(lǐng)域16-17
- 1.3.4 全鹵制堿領(lǐng)域17
- 1.3.5 其他蒸發(fā)領(lǐng)域17-18
- 1.4 MVR 壓縮機(jī)的研究現(xiàn)狀18-21
- 1.4.1 壓縮機(jī)分類(lèi)以及優(yōu)缺點(diǎn)18-19
- 1.4.2 羅茨壓縮機(jī)與離心壓縮機(jī)的比較19-20
- 1.4.3 MVR 壓縮機(jī)的研究進(jìn)展及展望20-21
- 1.5 本文研究?jī)?nèi)容與工作21-23
- 第二章 ASPEN PLUS 簡(jiǎn)介及 MVR 系統(tǒng)模塊介紹23-27
- 2.1 ASPEN PLUS 介紹23-24
- 2.1.1 Aspen Tech 公司介紹23
- 2.1.2 Aspen Plus 軟件簡(jiǎn)介23-24
- 2.1.3 Aspen Plus 的主要功能24
- 2.2 ASPEN PLUS 的應(yīng)用24-27
- 2.2.1 Aspen Plus 在化工流程模擬上的應(yīng)用24-25
- 2.2.2 Aspen Plus 在蒸發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用25-26
- 2.2.3 MVR 系統(tǒng)模塊介紹26-27
- 第三章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)27-35
- 3.1 壓縮機(jī)選型27
- 3.2 實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)以及測(cè)點(diǎn)分布27-31
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)流程27-28
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟28-29
- 3.2.3 預(yù)熱器及系統(tǒng) PID 圖設(shè)計(jì)29-31
- 3.2.4 實(shí)驗(yàn)裝置及測(cè)點(diǎn)說(shuō)明31
- 3.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與說(shuō)明31-35
- 3.3.1 試驗(yàn)設(shè)備及儀器說(shuō)明31-32
- 3.3.2 設(shè)備改造32-33
- 3.3.3 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)33
- 3.3.4 設(shè)備壓力測(cè)試33-35
- 第四章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析35-47
- 4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法35-36
- 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析36-43
- 4.2.1 系統(tǒng)穩(wěn)定工況的探究36-39
- 4.2.2 補(bǔ)充水的量與壓縮比的關(guān)系39-40
- 4.2.3 蒸汽冷卻冷凝放熱量與壓縮比的關(guān)系40
- 4.2.4 電動(dòng)機(jī)功率與壓縮比的關(guān)系40-41
- 4.2.5 單位能耗蒸發(fā)水量(SMER)與壓縮比的關(guān)系41-42
- 4.2.6 單位耗功與壓縮比的關(guān)系42
- 4.2.7 COP 與壓縮比的關(guān)系42-43
- 4.3 節(jié)能和經(jīng)濟(jì)性43-45
- 4.3.1 節(jié)能性43-44
- 4.3.2 經(jīng)濟(jì)性分析44-45
- 4.4 本章小結(jié)45-47
- 第五章 應(yīng)用 ASPEN PLUS 建立模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析47-55
- 5.1 分析模型的建立47-49
- 5.1.1 模型幾點(diǎn)假設(shè)47
- 5.1.2 模型建立47-49
- 5.2 模型驗(yàn)證49-52
- 5.2.1 蒸汽冷卻冷凝放熱量驗(yàn)證49-50
- 5.2.2 電動(dòng)機(jī)功率驗(yàn)證50-52
- 5.3 應(yīng)用 ASPEN PLUS 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行放大分析52-54
- 5.4 誤差分析54
- 5.5 本章小結(jié)54-55
- 第六章 結(jié)論55-57
- 參考文獻(xiàn)57-61
- 致謝61-63
- 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果63-64
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:機(jī)械蒸汽再壓縮式降膜蒸發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):262421
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