低溫余熱二元非共沸混合工質(zhì)噴射式發(fā)電制冷系統(tǒng)優(yōu)化研究.pdf

1、大量的中低溫余熱資源，廣泛存在于建材、冶金、化工以及輕工業(yè)等工業(yè)行業(yè)中，對這些余熱進行回收利用，是解決我國能源短缺以及環(huán)境污染問題的重要手段。隨著人們對于低品位能源利用技術(shù)研究的更加深入，許多學(xué)者提出了能夠滿足人們對不同輸出產(chǎn)品需求的噴射式發(fā)電制冷循環(huán)系統(tǒng)。目前，諸多學(xué)者主要對采用純工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的熱力學(xué)性能以及經(jīng)濟性能進行了研究。為了提高系統(tǒng)的綜合性能并滿足工程實際需要，對采用二元混合工質(zhì)的循環(huán)系統(tǒng)進行多目標優(yōu)化研究具有重要意義。

2、>　　基于以上考慮，本文以低溫余熱為熱源，對采用純工質(zhì)與混合工質(zhì)的噴射式發(fā)電制冷循環(huán)系統(tǒng)進行了理論研究。在定熱源溫度下對影響系統(tǒng)熱力學(xué)性能以及經(jīng)濟性的因素進行了研究和分析，研究和計算了循環(huán)工質(zhì)，運行參數(shù)等因素對系統(tǒng)性能的影響。最后根據(jù)系統(tǒng)的熱力學(xué)性能及經(jīng)濟性，對系統(tǒng)的循環(huán)工質(zhì)以及運行工況進行了優(yōu)化研究。研究內(nèi)容如下：
　　把循環(huán)系統(tǒng)的制冷量、熱效率、折合熱效率以及?效率作為熱力學(xué)評價指標，根據(jù)熱力學(xué)第一定律以及熱力學(xué)第二定律，對系

3、統(tǒng)進行了熱力學(xué)性能研究。根據(jù)熱源和循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)的特點，選擇R141b、R245fa、R600、R600a、R601及R601a共6種有機工質(zhì)作為系統(tǒng)的循環(huán)工質(zhì)，通過研究對比，選擇出循環(huán)系統(tǒng)最優(yōu)工質(zhì)。結(jié)果表明，選取工質(zhì)R245fa作為循環(huán)系統(tǒng)的工質(zhì)時，制冷量輸出較大，而工質(zhì)R600及 R600a擁有較好的?效率以及較高的熱效率。在相同的運行工況下，對采用不同質(zhì)量配比的非共沸混合工質(zhì)對R245fa和R601a的系統(tǒng)進行了計算研究，結(jié)果表明，

4、采用混合工質(zhì) R245fa/R601a(0.4/0.6)時系統(tǒng)的熱力學(xué)綜合性能高于其他工質(zhì)，能夠很好的代替純工質(zhì)。對系統(tǒng)各部件?損失的研究表明，系統(tǒng)的?損失主要來源于噴射器以及蒸汽發(fā)生器。
　　把單位輸出產(chǎn)品換熱面積以及單位產(chǎn)品產(chǎn)出成本為系統(tǒng)的經(jīng)濟性能評價指標，對系統(tǒng)的經(jīng)濟性進行了研究。通過對采用不同質(zhì)量配比的非共沸混合工質(zhì)對R245fa和R601a的循環(huán)系統(tǒng)研究表明，隨著R245fa在混合工質(zhì)中所占的比例不斷提高，系統(tǒng)的經(jīng)濟性能