本文關(guān)鍵詞：新型高溫吸收式熱泵回收濕熱廢氣余熱的實(shí)現(xiàn)及優(yōu)化

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【摘要】：濕熱廢氣是工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的終端廢熱,廣泛存在于石化、造紙、染整等行業(yè)。實(shí)現(xiàn)高效回收濕熱廢氣余熱可大幅減少生產(chǎn)過(guò)程熱量排放損失,提高能量利用效率。常規(guī)冷凝換熱法回收廢氣中潛熱需將其冷卻至露點(diǎn)以下,造成能量貶值,回用能量品位無(wú)法滿足生產(chǎn)需要。傳統(tǒng)閉式吸收熱泵回收廢熱提溫幅度有限、系統(tǒng)性能系數(shù)較低。在此研究背景下,本文提出一種新型高溫吸收式熱泵,高效回收濕熱廢氣潛熱,并輸出高溫蒸汽回用生產(chǎn)。為此,開(kāi)展了以下工作:(1)以將烘干濕熱排氣轉(zhuǎn)化為工藝蒸汽為目的,將噴射器與兩級(jí)的開(kāi)式吸收式熱泵相結(jié)合,提出了一種新型高溫吸收式熱泵,在熱力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,利用EES(Engineering Equation Solver)軟件對(duì)該新型熱泵系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其性能進(jìn)行了模擬分析。理論上研究了吸收器進(jìn)口溶液濃度、液氣比、噴射系數(shù)等對(duì)系統(tǒng)COP的影響。(2)通過(guò)流程改進(jìn)、材質(zhì)優(yōu)選等手段,將提出的新型熱泵系統(tǒng)用于寧波市某化纖廠后紡定型機(jī)的排風(fēng)余熱回收項(xiàng)目。首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行熱力、傳熱等計(jì)算,參與完成主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安裝,并且協(xié)助課題組制作了應(yīng)用于化纖廠的實(shí)驗(yàn)樣機(jī),最后針對(duì)溴化鋰溶液存在的諸多問(wèn)題,通過(guò)吸收工質(zhì)的優(yōu)化選擇加以解決。(3)采用色譜法測(cè)定了多種新型工質(zhì)(CHO_2K/H_2O、C_2H_3O_2K/H_2O、Li Br/H2O與三甘醇溶液混合工質(zhì)等)蒸汽壓的數(shù)據(jù),并進(jìn)行了數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),以期為工質(zhì)對(duì)的優(yōu)選和開(kāi)式吸收熱泵工程推廣提供參考數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：濕熱廢氣 開(kāi)式吸收式熱泵 噴射器 數(shù)學(xué)模擬
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X706;TU83
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.1.1 中國(guó)能源現(xiàn)狀10
• 1.1.2 濕熱廢氣余熱的存在形式及特點(diǎn)10-11
• 1.1.3 目前余熱回收利用技術(shù)11-12
• 1.2 吸收式熱泵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-20
• 1.2.1 吸收式熱泵綜述12-14
• 1.2.2 開(kāi)式吸收式熱泵在廢氣余熱回收中的應(yīng)用14-18
• 1.2.3 吸收機(jī)理及強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)的研究18-19
• 1.2.4 新型工質(zhì)對(duì)的研究進(jìn)展19-20
• 1.2.5 吸收循環(huán)系統(tǒng)的研究進(jìn)展20
• 1.3 噴射-吸收復(fù)合熱泵系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3.1 噴射器概述20-21
• 1.3.2 噴射器與吸收式熱泵相結(jié)合的技術(shù)21-22
• 1.4 本文主要的研究?jī)?nèi)容22-24
• 2 新型高溫吸收式熱泵系統(tǒng)模型與性能分析24-34
• 2.1 系統(tǒng)流程圖24-25
• 2.2 系統(tǒng)流程的熱力學(xué)分析25-26
• 2.3 系統(tǒng)模型的建立26-27
• 2.3.1 假設(shè)條件26
• 2.3.2 系統(tǒng)主要部件的模型26-27
• 2.4 系統(tǒng)性能分析27-32
• 2.4.1 濕熱廢氣參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響27-29
• 2.4.2 吸收器進(jìn)口溶液濃度對(duì)系統(tǒng)性能的影響29-30
• 2.4.3 一效發(fā)生比對(duì)系統(tǒng)性能的影響30-31
• 2.4.4 液氣比對(duì)系統(tǒng)性能的影響31
• 2.4.5 新蒸汽壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 3 新型高溫吸收式熱泵應(yīng)用方案的理論計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34-54
• 3.1 應(yīng)用場(chǎng)合描述34-35
• 3.2 新型高溫吸收式熱泵能量回收系統(tǒng)熱力計(jì)算35-42
• 3.2.1 噴射-吸收相結(jié)合的新型高溫吸收式熱泵熱力循環(huán)35-36
• 3.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)36-39
• 3.2.3 噴射系數(shù)的計(jì)算39-41
• 3.2.4 系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)41-42
• 3.3 不同參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響42-45
• 3.3.1 溶液熱交換器換熱效率對(duì)系統(tǒng)性能的影響42-43
• 3.3.2 溶液流量對(duì)除濕效率與發(fā)生能耗的影響43
• 3.3.3 吸收器進(jìn)口冷卻水流量對(duì)系統(tǒng)性能的影響43-44
• 3.3.4 輸出蒸汽溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響44-45
• 3.4 新型熱泵系統(tǒng)主要換熱設(shè)備的傳熱計(jì)算45-46
• 3.5 系統(tǒng)主要設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安裝搭建46-52
• 3.5.1 系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與裝配圖46-49
• 3.5.2 噴射器結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)49-50
• 3.5.3 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)50-52
• 3.6 預(yù)計(jì)可獲得收益52
• 3.7 本章小結(jié)52-54
• 4 混合吸收工質(zhì)飽和蒸汽壓的測(cè)定與關(guān)聯(lián)54-62
• 4.1 混合吸收工質(zhì)飽和蒸汽壓測(cè)定54-56
• 4.1.1 氣液平衡基本原理54-55
• 4.1.2 飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)測(cè)定55-56
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析56-58
• 4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 5 結(jié)論與展望62-64
• 5.1 主要結(jié)論62
• 5.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 附錄A 符號(hào)表68-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研情況70-72
• 致謝72

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