喷射式复合制冷及其在低品位能量回收应用

摘要

节能减排是当今世界研究的主流，而研发利用太阳能、地热能、工业余热等低品位能源发电、制冷是其中的重要方向。
　　本文首先介绍了一种喷射器与膨胀机并联的喷射式冷电联供系统，初步选取R290、R600a、R1234yf、 R1234ze(E)等工质作为循环工质。建立了喷射式冷电联供系统热力学模型，比较分析了不同工质系统的循环性能，并研究了喷射器工作流体流量对系统性能的影响。其次，研究了两种大压缩比机械增压喷射制冷系统:基本型机械增压式喷射制冷系统与朗肯-压缩-喷射制冷系统。与朗肯-压缩-喷射制冷系统相比，基本型增压喷射制冷系统循环工质总质量流量、热源耗热量、工质泵耗功等较低，且系统总性能系数较高，但是系统总耗功及系统机械性能系数远低于朗肯-压缩-喷射制冷系统。在此基础上，研究了余压回收型增压喷射制冷系统，与纯单级喷射制冷系统相比，余压回收型增压喷射制冷系统的总性能系数平均提高10％以上。
　　结合广西某年产20万吨丙烯腈项目，设计了一种喷射式冷电联供系统，回收利用丙烯腈生产工艺投料段的原料工质冷能及低温烟气余热。选取丙烷作为能量回收系统的循环工质，在满足工艺冷量需求的前提下，系统的热效率为19.1％、(火用)效率为49.8％。此外，提高丙烯腈生产工艺低品位能量回收系统的热源发生压力、过热度、制冷蒸发温度，降低系统冷凝温度等有利于提高系统性能。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 本课题背景

1．2 喷射制冷技术研究进展

1．2．1 单级喷射制冷

1．2．2 两级喷射制冷

1．2．3 复合喷射制冷

1．3 有机朗肯循环技术研究进展

1．4 喷射式冷电联供系统研究进展

1．5 本文的主要内容

第二章 喷射式冷电联供系统组成及其热力学模型

2．1 喷射式冷电联供系统

2．2 循环工质

2．3 喷射器

2．3．1 概述

2．3．2 喷射系数

2．4 系统热力学模型

2．5 系统热力学分析

2．6 喷射器工作流体流量对系统影响

2．7 本章小结

第三章 大压缩比增压喷射制冷系统热力学分析

3．1 基本型增压喷射制冷系统

3．1．1 基本型增压喷射制冷系统工作原理

3．1．2 基本型增压喷射制冷系统热力学模型

3．1．3 系统性能热力学分析

3．2 朗肯-压缩-喷射制冷系统

3．2．1 朗肯-压缩-喷射制冷系统工作原理

3．2．2 朗肯-压缩-喷射制冷系统热力学分析

3．3 系统比较

3．4 本章小结

第四章 余压回收型增压喷射制冷系统热力学分析

4．1 余压回收型增压喷射制冷系统

4．2 余压回收型增压喷射制冷系统热力学分析

4．2．1 蒸发温度对系统性能的影响

4．2．2 冷凝温度对系统性能的影响

4．3 余压回收型喷射制冷系统与其他系统比较

4．4 本章小结

第五章 丙烯腈低品位能量回收系统及其性能研究

5．1 丙烯腈低品位能量回收系统

5．2 丙烯腈低品位毹量回收系统热力学模型

5．3 案例研究

5．4 系统变工况性能分析

5．4．1 热源发生压力对系统影响

5．4．2 冷凝温度对系统影响

5．4．3 过热度对系统影响

5．4．4 环境温度对系统的影响

5．5 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文和专gin况