TFE-E181第二类吸收式热泵热力过程研究

【作者】 周方伟；

【导师】 赵宗昌；

【作者基本信息】 大连理工大学 ， 化学工程， 2003， 硕士

【摘要】 第二类吸收式热泵(吸收式热变换器)以工业余热为动力，可将部分工业余热(50％ 左右)提升到较高的温位加以再利用。从而节省生产过程中使用的大量加热蒸汽，在减 少燃料消耗的同时，也减少了大量温室气体的排放。目前，热泵技术成为肩负清洁生产和节能降耗双重使命的重要技术之一，受到世界各国的重视。 TFE—E181是一种环境友好型工质对，它具有无腐蚀性、工作温度高且工作压力低、不结晶、环境友好，互溶性高达250℃等优点，非常适合高温工业余热回收利用。 本文以热力学第一、第二定律为基础，通过对TFE—E181单级和双吸收热转换器热力过程进行模拟计算与炯分析，指出了两种类型的热转换器在能量转化过程中的薄弱环节，并研究了各种工况如循环倍率、回流比、冷凝温度、发生温度等对系统的COP和ECOP 的影响，以及如何控制这些参数使系统COP和ECOP达到最佳。 尽管TFE和E181之间的沸点差较大，工质与吸收剂分离不需采用精馏器。但由于仍有微量的E181进入蒸发器中，为了避免E181在蒸发器中累积而影响系统的稳定操作，本文采用蒸发器回流方式将累积在蒸发器中的E181回流到发生器中。单级第二类吸收式热泵模拟结果表明：当温升是40℃时，COP值是0．4，单位质量TFE的制热量Q。约为250kJ／kg；适宜的FR值为6—10：适宜的△x值为(20一30)％；适宜的f值约为5％。 在双吸收热转换器的研究中，我们提出了一种新的溶液循环方式。在其它操作条件一定时，这种溶液循环方式比传统循环有更高的COP和温升。由于吸收器和吸收蒸发器之间的关系更加独立，因而新流程的操作弹性更大，系统控制更加方便。模拟结果显示：FR_AB适宜的范围为8—10，FR_AE适宜的范围为2—5，相应的放气范围为△x_AB=(8—10)％△x_AE=(25—50)％， BP_AB的适宜值为8一10，BPco的适宜值为0．9—1．0通过对TFE—E181吸收式热泵热力过程的模拟计算，其分析结果可为该系统的性能 提高以及优化设计提供理论依据。更多还原

【Abstract】 Trifluoroethanol (TFE)-tetraethylenglycol dimethyletner (TEGDME or