HFC+有機溶劑類吸收式動力循環(huán)及CO2+HC混合工質研究.pdf

1、大力倡導和發(fā)展節(jié)能工程，改變當下低效的能源利用方式，建立科學合理的能源資源利用體系是在當前能源供需矛盾日益尖銳的背景下提出的能源利用戰(zhàn)略。吸收式動力循環(huán)能夠高效的將工業(yè)廢熱、太陽能、地熱能等中低品位能源轉化為有用的功，對于提高能源綜合利用效率意義重大。由此，吸收式動力循環(huán)的分析研究成為許多學者關注的熱點。本文基于吸收式動力循環(huán)的工質開發(fā)與評價開展了以下研究:
　　第一，基于前人在吸收式動力循環(huán)構型研究中取得的進展，采取“兩步法”，

2、提出了三組具有潛力的吸收式動力循環(huán)工質對HFC245fa+DMAC，HFC236fa+DMAC和HFC236fa+DMEDEG，并利用氣象色譜測定了這三組工質體系在293.15K，303.15K，313.15K，323.15K，333.15K，345.15K，353.15K七個溫度水平、壓力范圍為20kPa～800kPa下的氣液兩相平衡實驗數(shù)據(jù)。選取了五參數(shù)的NRTL方程對所得實驗數(shù)據(jù)擬合，得到的壓力平均相對偏差分別為1.51％，1.6

3、1％和1.25％，最大相對偏差分別為3.21％，3.52％和2.96％。由活度系數(shù)評價方法得出，三個體系與Raoult定律均呈較強的負偏差，且由偏差程度的大小，得出三組體系的親和性強弱從大到小順序為: HFC236fa+DMEDEG＞ HFC236fa+DMAC＞HFC245fa+DMAC，并從分子結構和分子間氫鍵的角度對這個結果給出了解釋。
　　第二，以HFC+有機溶劑類工質體系為對象，提出一種新的吸收式動力循環(huán)工質開發(fā)與評價方

4、法。首先，以最大超額Gibbs函數(shù)GEmax為判據(jù)，對所選工質體系進行親和性評價，篩選出了HFC41+DMEDEG、HFC161+DMEDEG和HFC245fa+DMEDEG三組親和優(yōu)良的工質體系。然后，考察三組工質在Rankine循環(huán)中的循環(huán)效率，找到效率最高的工質體系HFC245fa+DMEDEG。最后，模擬研究了HFC245fa+DMEDEG吸收式動力循環(huán)的循環(huán)特性，熱效率為18.32％。其中，熱機子循環(huán)對整個系統(tǒng)效率的貢獻比重占

5、88.32％，而化學熱機子循環(huán)對系統(tǒng)效率的貢獻占11.68％。
　　第三，對CO2+HC混合動力工質的應用潛力作了研究，具體考察了CO2+丙烷/正丁烷/異丁烷/正戊烷/異戊烷/新戊烷這六組體系，通過模擬它們在Rankine循環(huán)中的特性，得出CO2+HC體系的主要優(yōu)勢在于其相對CO2高的臨界溫度，大大降低了跨臨界Rankine循環(huán)的壓力水平，從而使得系統(tǒng)產(chǎn)功量增加且有個更加寬泛的操作條件。其次，混合工質相變過程的溫度變化也會減小傳熱