有机物液体气化潜热的理论计算

发布时间：2020-07-12 02:04

【摘要】：随着科学技术的发展,世界能源消耗已达到前所未有的程度,另外能源的利用率也普遍较低。所以利用有机朗肯循环(ORC)回收低品位热能成为必然趋势。有机朗肯循环的热力学性能和经济性与有机物的气化潜热紧密相关。气化潜热值可由实验得出,但是得到的是有机物在特定温度下的气化潜热。由于实验数据的缺乏,利用理论方法估算有机物气化潜热成了一个重要的研究方向。本文利用两种理论方法对有机物的气化潜热进行了计算。第一种理论方法是对应态原理。利用此方法,将气化潜热与工质对比温度和偏心因子相关联,提出一种新的计算有机工质气化潜热的关联式,利用关联式对36种有机工质的气化潜热进行估算,得出的结果与实验值作对比。为了进一步提高关联式的计算精度,根据分子极性和化学键,将36种工质分为极性工质和非极性工质两类,并利用关联式分别对两类工质的气化潜热进行了估算;第二种方法是基团贡献法,本文采用对应态原理和基团贡献法结合的方法。基于对应态原理,建立关联式,再利用基团贡献法对烷烃、醇类、酯类和醚类4类有机物进行基团划分,最后通过拟合计算,得到4类有机物气化潜热的估算值。利用对应态原理,得出极性工质的平均计算偏差为0.78%,非极性工质的平均偏差为0.66%。由此得出,利用关联式估算有机工质气化潜热是可行的。将计算结果与Pitzer方程、Morgan方程的计算结果进行比较,关联式的计算精度较Pitzer方程计算精度,有了很大提高,另外,与Morgan方程相比,关联式形式更简单,计算精度也有了明显提高;在基团贡献法的基础上,利用50种有机物1574个数据点计算出了23组基团的贡献值,并得出烷烃的平均计算偏差为0.83%,醇类平均计算偏差是1.27%,酯类平均计算偏差为0.65%,醚类平均偏差是1.2%。4类50种有机物的总平均计算偏差为0.92%。
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O621.2;TK115
【图文】：

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位热能的特点是温位低，所以以显热的方式回收低品位热能热的形式回收低品位热能。同样质量流量和温位的工质从热的关系，潜热越高，吸收的热量就越多。电能是一种高品位能可以说是一个很好的选择，其中有机朗肯循环发电技术最位热能转换为电能，并不会造成环境污染。近几年来，有机它可以说是回收利用低品位热能最好的一种方式，其系统将能转换为机械能并发电。循环系统中使用的循环工质是有机物，如图 1-1 所示。而传是水。两者相比，有机朗肯循环具有以下优点：①循环工质运行条件下，都可以找到最适用的工质，提高了系统的效益低，所以对整个系统的压力要求就降低了；③有机工质的冷压的环境下，系统不需要真空抽气装置就可以冷凝④系统中器和冷凝器的换热面积较大。利用 ORC 回收低品位热能是目位热能回收利用的发展趋势[5-8]。

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东北电力大学工学硕士学位论文果系统中没有回热装置的话，就会增加冷凝负荷。图 1-2 是几种工变化图[9]。由图可以看出，随着温度的增高，工质的气化潜热逐渐潜热成反比关系。气化潜热最高的R600大概是气化潜热最低的Rc3此，对于单位流量工质，R600 的做功大概也是 Rc318 和 R227ea 的1b、R245ca、R142b、R245ca 也表现了良好的气化潜热性能指标。

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