非共沸混合工质

摘要： 有机朗肯循环(ORC)是一种以有机工质为能量载体,利用中低温余热发电的热电转换技术。文中基于ORC实验台,分析比较纯工质R1233zd(E)与不同混合比例的R1233zd(E)/R12324ze(E)混合工质在不同蒸发压力、热源温度及工质流量下的系统做功能力。实验运用控制变量法改变膨胀阀开度,调节导热油热源温度和工质泵流量控制系统的蒸发压力、热源温度和工质流量。实验结果表明:纯工质系统的蒸发压力、热源温度和工质流量的增加可以提高系统的净输出功率,混合工质表现出相似的变化规律。纯工质与混合工质的对比实验研究表明,在定泡点冷凝温度工况下,拥有热物性能更好的纯工质的系统性能优于其混合工质的系统性能。

摘要： 设定3种工况,选择R245fa作为复叠式高温热泵系统的高温级工质,将R134a、R245fa按不同质量比(9:1、8:2、7:3、6:4)混合后的非共沸混合工质(以下简称混合工质)作为低温级工质。基于最小熵增法计算蒸发器中混合工质的相对额外熵增。以相对额外熵增最小作为目标,筛选混合工质的最优质量比。采用实验方法验证最小熵增法筛选混合工质最优质量比的可行性。由理论计算结果可知:3种工况最小理论相对额外熵增对应的混合工质质量比分别为9:1、8:2、8:2。当工况1-3的混合工质质量比分别为9:1、8:2、8:2时,混合工质与热源水的换热温差在蒸发器沿程的波动最小。由实验结果可知:3种工况最高系统制热性能系数对应的混合工质质量比分别为9:1、8:2、8:2。根据系统制热性能系数实验结果筛选出的最优混合工质质量比,与采用最小熵增法的理论筛选结果一致。3种工况最小实验相对额外熵增对应的混合工质质量比分别为9:1、8:2、8:2。实验获得的各工况的最优混合工质质量比与理论分析结果一致,验证了理论方法的正确性。

摘要： 利用Aspen HYSYS软件模拟非共沸混合物有机朗肯循环回收利用压气站烟气余热;综合考虑循环工质环保性、安全性、临界温度与热源温度的匹配性等性能,选取苯、甲苯与R141b和R123分别混合作为循环工质;提出以一段时间内的平均净输出功为优化目标,对比苯/R141b、苯/R123、甲苯/R141b和甲苯/R123作为循环工质的循环性能,分析蒸发压力、冷凝压力、非共沸混合工质组分及其物质的量比等关键因素对系统平均净输出功的影响,并确定最佳工况.研究结果表明:当冷凝压力为100 kPa,蒸发压力为3000 kPa,混合工质为苯/R141b(苯与R141b物质的量比为0.4/0.6)时,系统平均净输出功最大,比苯作为循环工质的平均净输出功增大4.7％.

摘要： 鉴于分布式能源系统中燃气轮机负荷波动较大,而目前对有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle, ORC)研究更注重相同吸热量及其热力性能随初始参数变化的对比,很少考虑燃气轮机负荷降低时导致烟气温度和质量流量均下降对系统性能的影响.通过HYSYS平台构建特性模型,以换热器内窄点温差为约束条件,研究变工况特性ORC工质优选方案.在燃气电厂变负荷工况下,寻求对应系统最大净输出功的最佳运行参数,从热耗率、质量流量和AP值等特性比较,采用不同组分工质的循环性能,经对比发现R152a系统净输出功、热耗率、质量流量在所选工况区间内相比混合工质具有明显优势,而冷凝器AP值及系统热回收率却相反.研究结果为ORC系统二元非共沸混合工质优选提供参考.

摘要： 针对开口热源与闭口热源两种热源类型,选取423.15和463.15 K两种热源温度,模拟分析采用非共沸混合工质亚临界有机朗肯循环(ORC)热力学及热经济性特性.四种热经济性指标[平均化发电成本(LEC)、单位净输出功换热器面积(APR)、单位时间成本(Z)以及净输出功指标(NPI)]结果具有一致性,具有相同的抛物线形变化趋势.随着选取工质临界温度的升高,各热经济性指标发生规律性变化,其中由热力学筛选准则筛选的工质具有较高热经济性能,表明热力学筛选准则在热经济性方面同样具有较高的适用性.

摘要： 采用湿温度独立控制的空调系统,利用非共沸混合工质相变温差,实现变蒸发温度.基于劳伦兹循环,以R245fa/R32为工质,通过改变两者混合比例,比较不同配比下该循环系统的制冷性能的差异.设定空调系统负荷为4.66KW,假定工质的冷凝和蒸发过程为定压过程且冷凝压力与蒸发压力之比小于4.研究表明:低、高温蒸发器分别提供7°C/12°C和18°C/23°C的冷水机组实现空调除湿及降温,在工质R245fa/R32配比为7∶3时,该循环实际压缩功最小,制冷系数COP最大.工质R245fa/R32在循环中的最佳配比为7∶3.

摘要： 常规热湿分段系统是通过使用两套机组,产生两种温度的水,本文利用非共沸工质产生两种温度的冷冻水,提出四种新型的大滑移温度的非共沸混合工质对.根据热湿分段处理的工况确定制冷剂的蒸发状态,构建模型并利用NIST8.0进行计算,得到换热流体与制冷剂蒸发过程的沿程温差变化规律,分析得出最适合用于热湿分段处理方法的工质对.本文研究结论为应用非共沸制冷剂的蒸发器和系统设计提供理论依据.

摘要： 以基本有机朗肯循环(basic organic Rankine cycle,BORC)和回热有机朗肯循环(organic Rankinecycle with an internal heat exchanger,IHORC)为研究对象,以遗传算法为优化算法,以膨胀机进口温度、蒸发压力以及工质配比为待优化参数,对4种非共沸混合工质及其组份纯工质在7个低温热源工况(85-115°C)下的运行参数进行优化计算.结果显示:在相同热源工况下运行时,与纯工质相比,采用混合工质的系统具有较高的(火用)效率;与BORC系统相比,IHORC虽然具有较高的(火用)效率但系统的经济性能较差.随着热源温度的增加,混合工质中临界温度较高组份的最佳浓度随之减小;且混合工质在经济性能方面的优势随热源温度的增加而被逐渐被削弱.M1(R245fa/R152a)和M4(丁烷/R227ea)具有最好的经济性能,是给定热源工况下的最佳工质.

摘要： 为探讨低温有机朗肯循环系统冷热流体之间的传热特性,以新型二元非共沸混合工质 R13I1+R601a为例,借助物性计算软件Refprop 8.0,建立基于电站锅炉烟气余热吸收的蒸发器换热模型.揭示不同烟气流量、工质配比条件下蒸发器内的温度及温差分布.结果显示:通过控制烟气流量可有效避免换热过程中温差极值点的出现;同时,研究还发现混合工质R13I1+R601a(0.8/0.2,0.7/0.3)配比时的换热曲线线性度较高与烟气热源拟合较好.R601a含量于0.2-0.3配比之间会出现温差由极大值向极小值转变,若对混合工质组分进行进一步细分有望得出更佳配比,进而提高整个有机朗肯循环系统的效率.

摘要： 近年来,为了满足节能、环保和可持续发展的需要,非共沸混合工质在工业技术和科技研究中得到了越来越多的应用.非共沸混合工质区别于纯工质和共沸工质的特性,主要是相变过程的不同.本文主要介绍了非共沸混合工质在相变过程中的温度滑移特性、温度与焓的非线性关系特性以及相变过程中的传质特性,为非共沸混合工质的应用提供理论基础.

摘要： 分析了非共沸混合工质流动沸腾过程与纯质不同的特性，使用相平衡和热焓计算相结合的方法，研究了非共沸混合工质流动过程中的热物性参数，状态参数和流动参数的计算获取，给出了详细的计算步骤及相关计算式，为准确获取非共沸混合工质在流道中各局部点的参数提供了一种切实可行的计算方法。

摘要： 本文提出了一种以非共沸混合工质R134a/R23为制冷剂的新型喷射器增效的自复叠制冷循环系统(EARC),该循环系统中采用一个喷射器来回收节流过程的部分膨胀功.本文中建立了该循环系统的数学模型,并采用理论方法对比了EARC循环与常规自复叠制冷循环(ARC)的性能.模拟结果显示,在蒸发温度为-35--55°C时,相对于ARC循环,EARC循环的COP会有8.42-18.02％的提升,其喷射器的升压比为1.12–1.23.模拟结果还表明EARC循环相对于ARC循环的能效优势会随着冷凝器出口制冷剂干度的增大而衰减,另外,当操作工况给定时两个循环均存在最佳的制冷剂组分配比来获得最大的COP,并且两个循环的最佳制冷剂组分配比相同.

摘要： 假定房间内湿负荷比为0.5,基于劳伦兹循环对非共沸混合工质R245fa/R32(4∶6)的双蒸发器制冷系统进行热力计算,分别采用中点法和露点法对混合工质的制冷循环进行理论计算.研究结果表明:露点法得到的cop和压缩功与一般理论更相近,中点法得到的值与一般理论值偏差较大,同时露点法计算的cop小于中点法的计算值,中点法计算得到的压缩功远小于常规理论值.露点法更适用于新工质的可行性理论计算.

摘要： 在蒸汽饱和温度为39oC，壁面过冷度为3-9oC条件下，实验研究了R407C在水平花瓣型翅片管和低肋管外的冷凝传热性能。结果表明，管外冷凝传热系数均随着壁面过冷度的增加而增大，在相同壁面过冷度下，花瓣型翅片管的管外冷凝传热系数是光滑管的4.6-5.4倍，比低肋提高了15-25%，证明花瓣型翅片管具有良好的强化非共沸混合工质冷凝传热性能。

摘要： 本实验是以非共沸混合工质R32/R134a（25%/75%wt）在水平微尺度单管内进行的不稳定特性研究。在实验中，分别对微通道中壁面温度、工质进口压力波动性以及试验工质流量、流型的波动性进行不稳定性研究，分析了温度的周期性和工质进口压力和流量、流型波动状况，为微尺度流动沸腾换热的发展和研究提供了可靠的实验依据和理论指导。

摘要： 提供了一种非共沸混合制冷剂和一种使用非共沸混合制冷剂的制冷设备。非共沸混合制冷剂可以包括异丁烷和丙烷。非共沸混合制冷剂可以是以50％≤异丁烷≤90％的重量比提供的。因此，可以在使用非共沸混合制冷剂的制冷系统中获得高效率。

摘要： 考虑组分分布的二元非共沸混合工质冷凝蒸发仿真方法，用于研发二元非共沸混合工质在冷凝或者蒸发过程中的制冷性能，依据二元非共沸混合工质的两个组分在冷凝或者蒸发过程中组分含量的理想平衡状态与实际状态之间的差值比值作为其两个组分冷凝或者蒸发速率的比值，设定二元非共沸混合工质整体及其两个组分冷凝或者蒸发过程中气相和液相之间的质量和能量传递关系式，最终得到二元非共沸混合工质的两个组分的换热系数和在设备内的组分分布图；本发明方法可以用于二维模型计算，也可以用于三维模型计算，可以节省二元非共沸混合工质的研发成本和周期。

摘要： 一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法，压缩单元排气端排出的混合工质，经由冷凝单元及气分单元后，形成高/低沸工质的气液分离；高沸工质经高沸节流单元后通往非共沸混合工质热交换单元、与其中的低沸工质进行第一次热交换后，各自通往回热单元进行第二次热交换；而后，高沸工质回到压缩单元的吸气端，完成第二次热交换的低沸工质依次经过低沸节流单元、低沸蒸发单元及低沸气分单元，回到压缩单元的中间腔进气端；本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法，通过设置的非共沸混合工质热交换单元，配合设于非共沸混合工质热交换单元之前与之后的相应单元，建立系统内的烘干、烘干+除湿、深度除湿三级热处理响应。

摘要： 本发明公开了一种基于非共沸混合工质的制冷回路及制冷设备。基于非共沸混合工质的制冷回路，包括第一压缩机、第二压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、第一过冷器、蒸发器、气液分离器第一节流装置和第二节流装置；第一压缩机和第二压缩机的出口分别连接第一冷凝器的进口，冷凝器连接气液分离器的进口，气液分离器的出气口连接第二冷凝器的进口，第二冷凝器的出口依次通过第一过冷器与第一节流装置连接，第一节流装置连接蒸发器进口，蒸发器出口连接第一压缩机进口；气液分离器的出液口连接第二节流装置，第二节流装置通过第一过冷器与第二压缩机的进口连接。实现降低基于非共沸混合工质的制冷回路的能耗并提高能效。

摘要： 本发明涉及一种非共沸混合工质组分可调型ORC系统，主要包括分蒸汽蒸发器、分液冷凝器、低沸点和高沸点工质膨胀机、低沸点和高沸点工质储罐、低沸点和高沸点工质冷凝器、低沸点和高沸点工质泵、低沸点和高沸点工质节流阀、低沸点和高沸点工质三通阀和混合器。本发明通过分蒸汽蒸发器和分液冷凝器实现各组分工质的分离，并通过三通阀和混合器对混合工质的组分进行调控，同时通过三通阀、节流阀和冷凝器实现各组分工质在储罐之间的调节和转移，以实现各组分工质的质量平衡。该系统可以满足蒸发过程和冷凝过程不同的最佳组分需求，从而使工质的温度滑移更好地与热源和冷源进行匹配，以减少传热过程中的不可逆损失，有效提高变工况下的系统性能。

摘要： 本发明公开了一种两流程二元非共沸混合工质组分分离型管壳式分液冷凝器，特别是一种用于非共沸混合工质组分分离的冷凝器，属于换热设备。该冷凝器包括高沸点组分冷凝段、分液段和低沸点组分冷凝段。高沸点组分冷凝段由工质进口接管、前壳体、前管箱、前管板、前冷凝管束、前折流板和前壳侧进出口接管组成。分液段由外扩壳体、分液挡板、固定杆和高沸点组分冷凝液出口接管组成。低沸点组分冷凝段由后管箱、后壳体、后管板、后冷凝管束、后折流板、后壳侧进出口接管和低沸点组分冷凝液出口接管组成。利用各组分冷凝温度的不同，通过在不同冷凝段通入不同温度的冷却水，以实现分段冷凝和组分分离，并通过及时排走冷凝液以提高换热效率。

摘要： 考虑组分分布的二元非共沸混合工质冷凝蒸发仿真方法，用于研发二元非共沸混合工质在冷凝或者蒸发过程中的制冷性能，依据二元非共沸混合工质的两个组分在冷凝或者蒸发过程中组分含量的理想平衡状态与实际状态之间的差值比值作为其两个组分冷凝或者蒸发速率的比值，设定二元非共沸混合工质整体及其两个组分冷凝或者蒸发过程中气相和液相之间的质量和能量传递关系式，最终得到二元非共沸混合工质的两个组分的换热系数和在设备内的组分分布图；本发明方法可以用于二维模型计算，也可以用于三维模型计算，可以节省二元非共沸混合工质的研发成本和周期。

摘要： 本发明涉及一种基于非共沸混合工质功冷联供复合循环的内燃机余热回收系统，属于余热利用与节能技术领域。本发明包括ORC供液泵、ORC蒸汽发生器、ORC过热器、ORC透平、喷射器、凝汽器、制冷蒸发器、冷凝器、低压供液泵、低压预热器、蒸汽发生器、低压过热器、汽包、混合器、调节阀、截止阀和节流阀。本发明从如何高效利用内燃机余热，提出采用有机朗肯循环（ORC）与喷射式制冷循环（ERC）构成的复合循环梯级内燃机余热回收的功冷联供系统，该系统能充分利用内燃机烟气和缸套冷却水余热实现功冷联供。

摘要： 一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法，压缩单元排气端排出的混合工质，经由冷凝单元及气分单元后，形成高/低沸工质的气液分离；高沸工质经高沸节流单元后通往非共沸混合工质热交换单元、与其中的低沸工质进行第一次热交换后，各自通往回热单元进行第二次热交换；而后，高沸工质回到压缩单元的吸气端，完成第二次热交换的低沸工质依次经过低沸节流单元、低沸蒸发单元及低沸气分单元，回到压缩单元的中间腔进气端；本发明的一种基于非共沸混合工质热泵系统的烘干除湿方法，通过设置的非共沸混合工质热交换单元，配合设于非共沸混合工质热交换单元之前与之后的相应单元，建立系统内的烘干、烘干+除湿、深度除湿三级热处理响应。

摘要： 一种非共沸混合工质热管空调系统，包括蒸发器、蒸发风机、冷凝器、冷凝风机及制冷工质；蒸发器通过液管、气管与冷凝器连接，形成闭合循环路径，制冷工质在该闭合循环路径里完成循环相变过程；连接冷凝器出口与蒸发器入口的液管分成两条管路，其中一条管路上设有单向阀及压力传感器，称为主路，另一条管路上设有工质泵和储液罐，称为支路。当主路驱动力不足时，启动支路上的工质泵保证工质的运转动力。本实用新型的热管空调系统采用了非共沸混合工质，并且能根据主路中制冷工质的压力情况，智能判断是否启用系统中的工质泵，在节约能源的同时，也降低蒸发器干烧的概率，提高热管系统运行的稳定性。