基于内置换热器有机闪蒸循环的热性能研究

发布时间：2024-02-21 02:47

　　构建了内置换热器有机闪蒸循环(internal heat exchanger organic flash cycle, IHE-OFC)系统模型,采用100～200℃地热水作为热源,以R600a、R600、R601a、R601、R236ea、R227ea、R245fa、R123作为循环工质。研究了IHE-OFC系统的热性能,并以净输出功率为目标函数,对系统进行了优化。结果表明:当热源温度≤160℃时,R601 IHE-OFC系统的净输出功率最大;当热源温度≥190℃时,R601传统OFC系统的净输出功率最大;当热源温度为170℃时,R601a IHE-OFC系统的净输出功率最大;当热源温度为180℃时,R601a传统OFC系统的净输出功率最大。此外,每一工质均存在一个特征温度,为工质的0.85_Pcri所对应的温度与加热器夹点温差之和。且因工质特征温度的影响,IHE-OFC系统的最优闪蒸压力、IHE冷流体温升和系统效率随热源温度的升高而均呈先增大后不变的趋势。

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【部分图文】：

图2IHE-OFC系统T-s图Fig.2T-sdiagramofIHE-OFCsystem2

hHS,in和hHS,out分别表示热源进口和出口比焓，kJ·kg-1。循环工质的质量流量、气相质量流量和液相质量流分别为mf=Qsys/(h3-h2)(2)mv=xmf(3)ml=(1-x)mf(4)式中，mf为工质质量流量，kg·s-1；mv为气相质量流量，kg·s-1；ml....

图1IHE-OFC系统Fig.1IHE-OFCsystem

?饭ぶ实闹柿苛髁俊⑵?嘀柿苛髁亢鸵合嘀?量流分别为mf=Qsys/(h3-h2)(2)mv=xmf(3)ml=(1-x)mf(4)式中，mf为工质质量流量，kg·s-1；mv为气相质量流量，kg·s-1；ml为液相质量流量，kg·s-1；x为蒸汽干度。在循环冷凝过程中，由于冷凝器....

图3计算流程Fig.3Calculationflowchart力随热源温度的升高而不变

OFC的优异性。为了减小传热损失，吸热压力应尽可能高，同时为了避免工质运行参数接近临界点以及工质温度高于热源温度，吸热压力取值为0.85倍临界压力（0.85Pcri）和饱和液相温度THS,in-ΔTHS,pp对应的压力间的较小值。再者，为了维持热流体的液体状态，在热源温度分别为1....

图4最优闪蒸压力随热源温度的变化Fig.4Variationofoptimalflashpressurewithheatsourcetemperature

1系统的净输出功率最大。此外，当热源温度为100℃时，R600a系统的净输出功率最小；当热源温度为110~200℃时，R227ea系统的净输出功率最校图7所示为在优化运行条件下，IHE-OFC系统效率随热源温度的变化。在最优工况下，R600a、R600、R601a、R601、R2....

本文编号：3904922