【摘 要】
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实现低成本废水蒸发浓缩是污水零排领域的焦点问题。基于热泵循环的溶液蒸发浓缩系统,可以在低温低功耗情况下进行料液蒸发浓缩,将余热进行再利用,大大降低能耗及后续处理成本。以降低自来水蒸发过程能耗为目标,基于热力学分析方法,对使用R134a制冷剂的热泵蒸发浓缩系统进行热力学计算,以蒸发单位体积的水为基准,在给定工况下满足系统热负荷及热力循环的同时,将效率系数E定义为电加热的耗电量与本系统的耗电量之比,系
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实现低成本废水蒸发浓缩是污水零排领域的焦点问题。基于热泵循环的溶液蒸发浓缩系统,可以在低温低功耗情况下进行料液蒸发浓缩,将余热进行再利用,大大降低能耗及后续处理成本。以降低自来水蒸发过程能耗为目标,基于热力学分析方法,对使用R134a制冷剂的热泵蒸发浓缩系统进行热力学计算,以蒸发单位体积的水为基准,在给定工况下满足系统热负荷及热力循环的同时,将效率系数E定义为电加热的耗电量与本系统的耗电量之比,系统制热COP为2.97,效率系数为2.04。并根据热力学计算结果对系统关键部件进行选型。利用Visual Basic软件编写了热泵蒸发浓缩系统热力循环分析平台进行系统热力过程的性能参数模拟。结果表明:提高工质蒸发温度,效率系数从1.78增至2.56;提高压缩机等熵效率,效率系数从1.96增至2.23;降低排气压力,效率系数从1.83增至2.25;降低冷凝器出口温度,效率系数从1.97增至2.09;降低料液蒸发温度,效率系数从1.97增至2.09。为进一步探究系统性能,搭建了热泵蒸发浓缩系统实验台。实验结果表明:相同工况下实验与模拟结果呈相近趋势。提高工质蒸发温度,效率系数从1.78增至2.50;降低系统排气压力,效率系数从1.78增至2.18;降低冷凝温度,效率系数从1.91增至2.04;降低料液蒸发温度,效率系数从1.93增至2.03。但由于实际系统内存在机械损失及不可逆热损失,最大误差为8.41%,平均误差为5.25%。验证了模拟计算的准确性,为合理选取系统运行参数和优化系统性能提供依据。图58幅;表3个;参55篇。
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