HFC+有機(jī)溶劑類吸收式動(dòng)力循環(huán)及CO2+HC混合工質(zhì)研究.pdf

1、大力倡導(dǎo)和發(fā)展節(jié)能工程，改變當(dāng)下低效的能源利用方式，建立科學(xué)合理的能源資源利用體系是在當(dāng)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(dòng)力循環(huán)能夠高效的將工業(yè)廢熱、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿戎械推肺荒茉崔D(zhuǎn)化為有用的功，對(duì)于提高能源綜合利用效率意義重大。由此，吸收式動(dòng)力循環(huán)的分析研究成為許多學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。本文基于吸收式動(dòng)力循環(huán)的工質(zhì)開(kāi)發(fā)與評(píng)價(jià)開(kāi)展了以下研究:
　　第一，基于前人在吸收式動(dòng)力循環(huán)構(gòu)型研究中取得的進(jìn)展，采取“兩步法”，

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

3、1％和1.25％，最大相對(duì)偏差分別為3.21％，3.52％和2.96％。由活度系數(shù)評(píng)價(jià)方法得出，三個(gè)體系與Raoult定律均呈較強(qiáng)的負(fù)偏差，且由偏差程度的大小，得出三組體系的親和性強(qiáng)弱從大到小順序?yàn)? HFC236fa+DMEDEG＞ HFC236fa+DMAC＞HFC245fa+DMAC，并從分子結(jié)構(gòu)和分子間氫鍵的角度對(duì)這個(gè)結(jié)果給出了解釋。
　　第二，以HFC+有機(jī)溶劑類工質(zhì)體系為對(duì)象，提出一種新的吸收式動(dòng)力循環(huán)工質(zhì)開(kāi)發(fā)與評(píng)價(jià)方

4、法。首先，以最大超額Gibbs函數(shù)GEmax為判據(jù)，對(duì)所選工質(zhì)體系進(jìn)行親和性評(píng)價(jià)，篩選出了HFC41+DMEDEG、HFC161+DMEDEG和HFC245fa+DMEDEG三組親和優(yōu)良的工質(zhì)體系。然后，考察三組工質(zhì)在Rankine循環(huán)中的循環(huán)效率，找到效率最高的工質(zhì)體系HFC245fa+DMEDEG。最后，模擬研究了HFC245fa+DMEDEG吸收式動(dòng)力循環(huán)的循環(huán)特性，熱效率為18.32％。其中，熱機(jī)子循環(huán)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)效率的貢獻(xiàn)比重占

5、88.32％，而化學(xué)熱機(jī)子循環(huán)對(duì)系統(tǒng)效率的貢獻(xiàn)占11.68％。
　　第三，對(duì)CO2+HC混合動(dòng)力工質(zhì)的應(yīng)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(guò)模擬它們?cè)赗ankine循環(huán)中的特性，得出CO2+HC體系的主要優(yōu)勢(shì)在于其相對(duì)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(gè)更加寬泛的操作條件。其次，混合工質(zhì)相變過(guò)程的溫度變化也會(huì)減小傳熱