论文题目: 热泵干燥装置的工质和（火用）分析研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 化工过程机械
作者: 李满峰
导师: 陈东
关键词: 热泵干燥,工质,火用
文献来源: 天津科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 干燥是一种耗能较大的传统工艺过程,广泛应用于生产、生活等领域。热泵干燥装置具有热效率高、能较好地保持干燥产品的品质等突出优点,近年来受到广泛重视。 本文围绕热泵干燥装置,主要进行了如下一些工作: (1)对热泵干燥技术的优势和应用前景进行了系统分析,对热泵干燥装置的结构型式进行了归纳分类。 (2)给出了典型热泵干燥装置的数学模型和热泵干燥装置参数优化的算法。 (3)优选了适用于热泵干燥装置的热泵纯工质和混合工质,给出了可满足常用热泵干燥装置需要的低环害工质和混合工质的设计方法,给出了热泵新工质物性常数的推算方法,为热泵新工质的开发提供了较好的工具。 (4)部分可燃工质效率较高,但其可燃性又对系统的安全运行带来了严峻的挑战。为此,本文给出了纯工质最低可燃极限的估算公式和混合工质临界可燃比(CFR)的经验计算方法,为判断纯工质和混合工质的可燃性提供了量化依据,为可燃工质在热泵干燥装置中的安全应用和配制含有可燃组分的不可燃混合工质提供了良好的基础。 (5)对热泵干燥装置各个部件的火用损失进行了分析(空气流动过程、压缩过程、传热过程、节流过程、送风过程、干燥过程和除湿过程等),提出了减少火用损失的措施。 (6)为积累热泵干燥装置的设计数据和操作经验,针对热泵干燥装置的典型运行工况,建立了热泵实验装置,并对主要操作参数对热泵性能的影响进行了实验研究。 综上,本文主要创新点为:给出了一组较适用于热泵干燥装置的热泵工质;推导建立了热泵干燥装置尤其是干燥过程的火用损失方程;并对热泵干燥装置的适用领域进行了较具体的分析。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
主要符号表
1 绪论
1.1 热泵干燥技术简介
1.2 热泵干燥装置的工作原理
1.3 热泵干燥的优缺点
1.4 热泵干燥装置的性能评价指标
1.4.1 热泵性能系数
1.4.2 除湿耗能比
1.4.3 除湿率
1.4.4 除湿能耗比
1.5 影响热泵干燥装置性能的因素
1.5.1 空气质量流量
1.5.2 空气流速
1.5.3 温度
1.5.4 其它因素
1.6 热泵干燥装置的应用情况
1.7 热泵干燥装置的研究现状与发展趋势
1.7.1 国外研究进展
1.7.2 国内研究进展
1.7.3 热泵干燥技术目前的课题
1.7.4 热泵干燥的发展趋势
1.8 本文的主要工作
2 热泵干燥装置的结构分析
2.1 常用典型热泵干燥装置的结构型式
2.2 加装辅助设备的热泵干燥装置
2.2.1 保证系统在稳定工况下运行
2.2.2 快速达到预设温度
2.2.3 提高能量利用率
2.3 热泵干燥装置的参数优化分析
2.3.1 热泵干燥装置的优化原则
2.3.2 典型热泵干燥装置数学模型的建立
2.3.3 空气循环系统的数学模型
2.4 热泵干燥装置的优化算法
3 热泵干燥装置典型热泵工质及其可燃性研究
3.1 用于热泵干燥装置的低环害热泵纯工质优选
3.1.1 优选工质所需考虑的主要因素
3.1.2 低环害热泵纯工质的优选方法
3.1.3 低环害热泵纯工质的优选结果及其应用分析
3.2 用于热泵干燥装置的非共沸混合工质优选
3.2.1 非共沸混合工质的应用背景
3.2.2 非共沸混合工质的构建方法
3.2.3 非共沸混合工质的优选结果
3.3 热泵干燥装置的低环害高温热泵工质
3.4 热泵工质物性常数及其推算
3.4.1 热泵工质的物性常数
3.4.2 热泵工质物性常数的估算方法
3.5 热泵工质可燃性的估算公式及其应用
3.5.1 纯工质可燃与否的判断
3.5.2 纯工质最低可燃极限的估算公式
3.5.3 混合工质可燃性的简单估算
4 热泵干澡装置的(火用)分析
4.1 概述
4.2 (火用)损失分析
4.2.1 过程的(火用)损失
4.2.2 系统的(火用)陨失
4.2.3 散入环境的(火用)陨失
4.3 基本过程与系统的(火用)陨失分析
4.3.1 换热器传热过程的(火用)陨失分析
4.3.2 流体流动过程的(火用)陨失分析
4.3.3 热泵系统的冷量(火用)和热量(火用)计算
4.3.4 空气循环系统的(火用)分析
4.4 热泵干燥装置的(火用)损失分析
4.4.1 空气在风道中流动过程的(火用)损失分析
4.4.2 热泵系统的(火用)损失分析
4.4.3 风机送风过程(火用)损失分析
4.4.4 干燥箱中干燥过程的(火用)损失分析
4.4.5 蒸发器除湿过程的(火用)损失分析
4.5 热泵干燥装置的(火用)优化的一般方法
5 热泵干操装置热泵部分模拟实验研究
5.1 实验装置
5.2 实验设计
5.3 实验结果分析
5.3.1 蒸发压力与时间的关系
5.3.2 冷凝器出口温度与时间的关系
5.3.3 压缩机功率与时间的关系
5.3.4 COP与时间的关系
5.4 实验结论
6 结论
致谢
参考文献
附录
论文发表情况
发布时间: 2007-01-10
参考文献
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