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毕业设计(论文)中文摘要2012届本科毕业设计第一类溴化锂吸收式热泵的设计摘要:溴化锂吸收式热泵能够有效的回收大量的低温热源,对能源多层次的利用有一定的意义。油田生产过程中会产生大量的热污水,这部分是大量的低温热源,温度比环境高出15℃左右,直接排放,不仅浪费了大量低温热源,而且对环境产生热污染。如果采用吸收式热泵对低温热源进行回收利用,既有利于保护环境,有可以产生一定的经济效益,更重要的是使能源从不同能级得到利用。本文在参考一些国内资料的基础上,采用第一类溴化锂吸收式热泵系统对油田热污水余热进行回收利用,产生可以用于供热热水。通过设计计算,本文的第一类溴化锂吸收式热泵系统可以利用45℃的热污水,产生70℃的供热热水,热泵系统的COP约为1.76。关键词:溴化锂;热泵;余热回收2012届本科毕业设计毕业设计(论文)外文摘要ThefirstclassoflithiumbromideabsorptionheatpumpdesignAbstractLithiumbromideabsorptionheatpumpcanbeaneffectiverecoveryofalargenumberoflowtemperatureheatsources,whichhascertainsignificanceformulti-levelenergyuse.Oilfieldproductionprocesswillproducealotofheatsewage.Thispartisalotoflowtemperatureheatsource,whichtemperatureabout15℃higherthantheambient.Directemissions,notonlywastealotoflowtemperatureheatsourceandthermalpollutionontheenvironment.Absorptionheatpumpforrecyclingofthelowtemperatureheatsource,isconducivetoprotectingtheenvironment,andcanproducesomeeconomicbenefits,butmoreimportantlytheenergytobeutilizedfromadifferentlevel.InreferencetosomeinternalinformationonthebasisofthefirstclassoflithiumbromideabsorptionheatpumpsystemtotheoilfieldheatSewageWasteforrecycling,producecanbeusedforheatinghotwater.Designcalculations,first-classlithiumbromideabsorptionheatpumpsystemcantakeadvantageof45℃heatsewage,heatinghotwaterof70℃,COPoftheheatpumpsystemisabout1.76.Keywords:Lithiumbromideabsorption;heatpump;oilfieldwasteheatutilization2012届本科毕业设计目录1绪论..............................................................11.1热泵的发展简介..............................................11.2热泵的热源及其分类..........................................12第一类溴化锂热泵特点及原理........................................23溴化锂吸收式热泵的理论计算........................................63.1溴化锂溶液的物理化学特性....................................63.2吸收式热泵的设计计算........................................83.2.1热力计算...............................................83.2.1.1参数选定..........................................93.2.1.2设备热负荷计算...................................123.2.1.3各个流体流量的统计...............................133.2.2吸收热泵各部件的传热参数计算..........................143.2.3各换热设备管程数、单管程管子数计算....................174第一类溴化锂吸收式热泵结构及装配示意图...........................204.1各换热器配管接管及其法兰设计计算............................214.2发生器和冷凝器的装配示意图..................................234.3吸收器和蒸发器的装配示意图..................................244.4溶液热交换器的装配示意图....................................254.5溴化锂吸收式热泵总装配示意图................................264.6本章小结....................................................26全文总结...........................................................27参考文献........................................................28致谢..............................................错误!未定义书签。2012届本科毕业设计主要符号Cp定压比热,kJ/(kg·K)COP性能系数K传热系数,W/(m·K)H焓,kJ/kgD制冷工质质量流量,kg/st温度,℃△t传热温差,℃P压力,Pa△P压力差,PaQ总的热负荷,KWa溶液循环倍率F表面积,2mL管长,mXL吸收器出口稀溶液浓度,%XH发生器出口浓溶液浓度,%δ圆管壁厚,md管径,m下角标:e蒸发器g发生器c冷凝器a吸收器ex溶液换热器i内侧o外侧l液体v蒸汽2012届本科毕业设计11绪论1.1热泵的发展简介热泵是一种制热的设备,该装置以消耗少量电能或燃烧热能为代价,能将大量的无用低品位热能变为高温热能。热泵的理论基础可以追溯的。1824年,卡诺发表关于卡诺循环的论文。1850年,开尔文,指出制冷装置可以制热。1852年,威廉-汤姆森提出热泵的构想。至19世纪70年代,制冷技术和设备得到迅速发展,但由于加热有各种简单的方法可以实现,热泵发展一直到20世纪初才展开。到20世纪20-30年代,热泵逐步发展,1930年,霍尔丹在他的著作中介绍了在苏格兰安装的和实验的家用热泵,用热泵吸收环境空气中的热量,为室内采暖,大概是蒸汽压缩式热泵的原型了。最早的大型热泵的应用是1930-1931年间,在美国南加利福尼亚爱迪生公司的洛杉矶办事处,自此,热泵开始的到迅速发展,到20世纪40年代后期,已出现了许多有代表性的热泵设计。此后由于技术,能源价格等因素,热泵发展出现了波动,但总体趋势是应用越来越广泛。并且,由于能源危机,节能意识的增强,低品位能源回收利用成为一个焦点,热泵技术也将迎来发展机遇。热泵发展至今,制热温度(即供给用户的热能温度)低于50℃的热泵已较为成熟,且由于部件和工质基本与制冷设备通用,应用广泛。制热温度在50-100℃之间的热泵,其工业应用正不断扩展,相关部件及体系在完善。制热温度大于100℃的热泵,大规模应用依然有许多问题需要解决[1]。1.2热泵的热源及其分类热泵可以将低品位热能提高为高品位热能。热泵在运行过程中,通过蒸发器从低温热源处吸收低品位热量,所以热泵热源对于整个热泵系统很重要。热泵可于利用热源可分为两大类:一是自然界中的热源。如空气,土壤,水(地下水,湖水,河流,海水等),太阳能等。二是生活或工业生产中排放的余热,废热,2012届本科毕业设计2比如工业废水等,尤其工业废热,温度高,来源稳定,是近年余热利用的重心。上述两种热源都属于低温热源,不能直接利用生产或发电,但可以通过热泵来回收利用这部分热量2。热泵的分类方法有很多,主要有按其工作原理,驱动热源,低温热源及用途四种分类方法。在此简述,热泵按其低温热源的分类:(1)空气热源热泵;(2)土壤源热泵(也称地源热泵);(3)水源热泵(地下水,湖水等);(4)废热源热泵(工业废热,城市污水废热等);(5)太阳能热泵。吸收式热泵是按工作原理划分的名称,可以分两类。第一类吸收式热泵,又称增热型热泵,是利用少量高温热原,产生大量中温可用热能,第一类吸收式热泵的性能系数大于1,一般1.5-2.5。第二类吸收式热泵,也称升温型热泵,是利用大量中温热源和低温热源的热势差,制取少量高温热源,第二类吸收式热泵西能系数总小于1,一般0.4-0.5]6543[,,,。两者应用不同,有各自的侧重点,所以不能单纯由性能系数大小而评价优劣。本文主要应用第一类溴化锂热泵,下章将分析其特点及原理。2第一类溴化锂热泵特点及原理第一类溴化锂吸收式热泵采用热能(如燃油、燃气、蒸汽、高温热水等)驱动,吸收低温余热源(如河水、原油分离水、城市下水处理水、海水和冷却水、地下温泉水等)的热量,提供中温的采暖或工艺用热水。在高温和低温热源的温度满足要求的情况下,第一类溴化锂吸收式热泵机组的热媒温度可达100℃,而且第一类溴化锂吸收式热泵机组可以在20%~100%的负荷范围内无级调节,且部分负荷的性能指数要高于满负荷的性能指数。第一类溴化锂吸收式热泵机组主要应用在有废热资源,而且有燃油、燃气、蒸汽、高温热水等驱动热源的场合[1,2],具有单机容量较大(可达4180×104kJ/h以上),热水出口温度高,变工况变负荷性能优良等特点,且具有安全、节能、环保效益,符合国家有关能源利用方面的产业政策,是国家重点推广的高新技术之一。第一类溴化锂热泵的工质对是溴化锂和水,水为制冷剂,溴化锂为吸收剂。水为制冷剂,优势在于,汽化潜热大,易获得,无毒,无味,不燃,不爆,缺点,2012届本科毕业设计3蒸发压力低,蒸发比体积大。溴化锂,盐类,常温下,是一种无色粒状晶体,熔点549℃,沸点1265℃,而常压下,水沸点100℃,两者相差1165℃,因而,发生器中沸腾蒸汽几乎全是水蒸汽。溴化锂极易溶于水,并且溴化锂溶液仍有很强的吸水性。溴化锂溶液对一般金属有较大的腐蚀,特别是存在空气(主要是氧气)时。在高真空条件下,加入缓蚀剂,可有效缓解腐蚀,目前腐蚀问题已基本解决,但通常,溴化锂吸收式热泵工作在真空条件下。溴化锂吸收式热泵主要装置,有发生器,冷凝器,吸收器,蒸发器,节流装置,溶液交换器和溶液泵等设备组成。其中前四个是主要的设备,基本上,属于管壳式换热器,由于溴化锂吸收式热泵在真空下工作,所以设备的气密性很重要。另外,在高真空条件下,水蒸汽的比体积很大,系统中允许的阻力损失很小,蒸汽流通通道要求很大,所以通常,将发生器,冷凝器,蒸发器,吸收器放在一个筒体中,按此分类,有单筒,双筒等。图1.1是一个双筒体的第一类溴化锂工作原理流程:其工作原理是,通过加热发生器内的溶液,使溶液中工质水蒸发,变成高温高压的水蒸汽,溶液变成吸收剂溴化锂浓溶液。高温高压水蒸
本文标题:城市轨道交通运营安全管理协同机制
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