低壓蒸汽發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能分析.pdf

1、目前，傳統(tǒng)成熟的余熱資源回收利用技術(shù)并不適用于低品質(zhì)余熱的回收，其動力設(shè)備主要是以汽輪機和余熱鍋爐所組成的發(fā)電系統(tǒng)，無法實現(xiàn)低品質(zhì)余熱資源回收的經(jīng)濟性和可行性。本課題為了突破這一技術(shù)困境，研發(fā)專業(yè)匹配低品質(zhì)余熱的動力設(shè)備，即新型羅茨式動力機，為了論證新型設(shè)備的可行性，主要從低品質(zhì)余熱資源分析，動力機機理研究、數(shù)值模擬及試驗分析等方面進行了研究分析。
　　首先，為了評估低品質(zhì)余熱資源的回收潛力，利用熱力學(xué)第一定律的熱能分析法和熱力學(xué)

2、第二定律的?值分析法推導(dǎo)計算了低品質(zhì)余熱資源的熱能值和?值。依據(jù)推導(dǎo)計算的結(jié)果，得到低溫?zé)煔夂惋@熱物體這兩種低品質(zhì)余熱資源均具有較大的回收潛力。
　　其次，對羅茨動力機發(fā)電裝置的關(guān)鍵部件-轉(zhuǎn)子進行了參數(shù)化設(shè)計，從幾何角度推導(dǎo)得到了轉(zhuǎn)子的輪廓型線方程，并且利用三維軟件繪制轉(zhuǎn)子的三維模型。根據(jù)羅茨式動力機的結(jié)構(gòu)和工作機理，結(jié)合流體力學(xué)和氣體壓力傳動原理，對動力機的轉(zhuǎn)矩和流量進行了理論推導(dǎo)，按照所建立的關(guān)系對轉(zhuǎn)矩以及理論流量進行了計算，

3、得到了動力機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速與流量的靜態(tài)特性。
　　再次，根據(jù)流體的溫度，壓力以及特性參數(shù)來模擬低品質(zhì)余熱工質(zhì)，利用數(shù)值模擬方法建立了羅茨式動力機的三維計算模型，結(jié)合動網(wǎng)格技術(shù)，對動力機的內(nèi)部流場進行了三維動態(tài)模擬，得到了不同時刻和不同位置時動力機的壓力場和速度場的分布情況，反映了動力機回收利用低品質(zhì)余熱資源的動態(tài)模擬情形。
　　最后，以羅茨式動力機為核心，搭建了低壓蒸汽發(fā)電系統(tǒng)試驗平臺，進行了實驗研究，測試了發(fā)電裝置的流量、壓