文档介绍：天津大学
硕士学位论文
新型热泵操作方式的研究
姓名:郑聪
申请学位级别:硕士
专业:制药工程
指导教师:白鹏
20090601
御鲮中文摘要关键词:蒸汽气压式热泵模拟性能评价操作方式化工行业是能耗大户,而节能效果十分显著的便是热泵技术。本文针对已有热泵技术的缺点与不足,在节能环保的前提下开发出一种新型热泵操作方式,即蒸汽气压式热泵。该新型热泵操作方式有如下优点:利用高压容器代替传统的压缩机,通过惰性气体压缩蒸汽的方式将低温蒸汽转化为高压高温的蒸汽,从而回收利用低品位热能,既节能又环保。该方式避免了压缩机的腐蚀和高耗能,以及高级压缩机和传统制冷剂等工质的选用,设备选型简单,温升不受压缩机的限制,应用领域相较传统的蒸汽压缩式热泵更广。本文作出了该新型蒸汽气压式热泵的工作原理图,分析了它的热力学循环方式,;然后建立了该新型操作方式的小试实验系统,研究了温升及回收可利用热量与压缩比的关系,证明了该新型热泵操作方式的可行性和节能性,并利用软件对该实验系统进行模拟对比,结果与实验结论一致:随着袼醣鹊奶岣撸律瓤焖僭黾樱缓笤龇鸾趋于平缓,而换热器内无水乙醇温升与初始温度成线性关系。本文还通过能耗计算来考察该新型热泵系统的节能性,提出了该系统的性能评价指标募扑愎剑琻彳.Ⅳ~一一—二二;通过对该系统实测数据的计算,得出结论:在压缩比从的范围内,该热泵系统的翟.~淝饔谖榷ǎ皇堑备哐顾醣时,值有小幅波动。荡笥,证明了该热泵的节能性。之后,本文还从实际实验和理论两方面分析了挠跋煲蛩兀赋龃耸笛橄低车腃值虽然相较于传统的蒸汽压缩式热泵一般大于比较小,但排除其影响因素,可知该新型热泵具有巨大的节能潜力。
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新躲力每学位论文作者签名:郜聪邱聪卅年砷年,月弓主字日期:吣辍卧聑日独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得墨洼叁鲎或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解苤鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤叠墨鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检岁月弓本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:
,以供生活、生产需要的装置,统称为热泵【浚慈缺镁褪且韵纳倭扛咂肺荒茉如电能4郏汛罅康温热能变为高温热能的一种制热装置,如同泵送“热能”的“水泵”一样。热泵的工作过程】可与水泵相类比,如图所示:—·卜一热泵消耗少量电能或燃料能ɑ肪持性毯拇罅棵夥讶饶芑蛏中的无用低温废热,变为满足用户要求的高温热能8萑攘ρУ谝欢桑,和渎闳缦鹿叵凳剑由上式可见,危慈缺弥迫〉挠杏萌饶埽苁谴笥谒牡牡缒芑蛉料能,而用燃烧加热、电加热等装置制热时,所获得的热能一般小于所消耗的电能或燃料的燃烧能,这是热泵与普通加热装置的根本区别,也是热泵制热最突出的优点。缺猛怀鲇诺闶侨刃矢撸谀苄Ч灾U庵肿爸弥恍韬姆焉倭康母质能缒堋⒒倒就可获得较多的热能,因而减少了能源的浪费。实践证明,火力发电厂供电,热泵供热比用锅炉直接供热提高效率达%以上;图热泵和水泵的工作过程类比
.缺眉际醯姆掷按载热介质可分为:空气一空气热泵臀氯仍春凸┤冉橹示?掌,空气一水热泵臀氯仍次?掌┤冉橹饰K,水一空气热泵臀氯仍次K供热介质为空气凰缺低温热源和供热介质均为水寥酪凰缺低温热源为土壤,供热介质为水厝人凰缺低温热源为地热排水,〈罅康墓浚谑∪剂希跎俅笃廴尽S嗳得到利用的同时也减少了热污染,因而使城市环境卫生必然得到改善,也有利于生态平衡:腿缺谜舴⒆爸枚裕峁菇舸眨嫉孛婊伲墒∪ジ丛拥睦淙瓷璞和大量的冷却用水;缺谜舴⒆爸玫钠舳脱顾趸那绞剑筛菥咛逄跫虻刂埔死确定方案。如选用电力、汽轮机、燃气机等手段均可满足工艺要求,另外这种装置操作方便,运行安全可靠,易于实现系统的自动化。热泵的分类方式有多种,现归纳如下【浚按热源可分为:空气源热泵、水源热泵⒑印⒑⒑!⒆岳此、地源热泵叵滤⑼寥、废热热泵⑵⑵、太阳能热泵;按驱动能源可分为:电动热泵、燃气热泵、燃油热泵、蒸汽或热水热泵等;按热泵制取热能的温度可分为:常温热泵迫〉娜饶芪露鹊陀,中温热泵迫〉娜饶芪露仍℃之间呶氯缺所制取的热