多元电解质水溶液的值计算法

本文探讨了有关多元电解质水溶液的炯值计算法。提出根据溶液蒸汽压或离子平均活度系数γ±计算二元电解质水溶液(火用)值的公式。多元溶液的(火用)由相同离子强度的二元溶液的(火用)计算。给出海水淡化系统的(火用)数据和脱盐最小功。     

真空闪蒸制取冰浆系统(火用)分析

采用已有的计算冷量以及损失的公式,对实验室用真空闪蒸制取冰浆系统进行了(火用)分析。利用EES软件,对真空闪蒸法冰浆制备系统中的4个关键环节(冷水冰水混合、真空室内喷雾闪蒸、捕水器内蒸汽凝结成霜、制冷机制备低温盐水)进行计算,得出各个环节(火用)损失以及整个系统的(火用)效率。结果表明:实验用真空室内喷雾闪蒸环节的(火用)效率较高,捕水器内蒸汽凝结成霜的(火用)效率较低,制冷机组制备低温盐水(火用)效率最低,(火用)损最大,导致整个系统的效率相对较低。为了改善真空闪蒸制取冰浆系统的能耗,应对低温盐水制备环节进行优化或采用其他方式替代该环节。     

回热器对双级压缩和复叠式压缩制冷系统影响的分析

为了研究回热器对双级压缩制冷系统和复叠式压缩制冷系统的影响,以R404A双级压缩制冷系统和R404A/R23复叠式压缩制冷系统为例,通过建立两种制冷系统的热力学模型和(火用)分析法,分析了回热器效率对压缩机排气温度、单位质量制冷量、制冷剂质量流量、系统制热能效比(COP)、系统总(火用)损、系统各部件(火用)损和系统(火用)效率的影响。结果表明,在双级压缩制冷系统中,当回热器效率ε 取0.1～0.9时,系统COP增大4.0%,系统的总(火用)损减少9.6%,而系统(火用)效率增大7.1%;在复叠式压缩制冷系统中,系统COP和系统(火用)效率随高温级回热器效率ε 增大而增大,随低温级回热器效率ε增大而减小,而系统总的(火用)损随高温级回热器效率ε 增大而减小,随低温级回热器效率ε 增大而增大。     

概念与其表达式的热力学一致性研究

指出(火用)本性上不是严格意义上的状态函数,给出了在无限大环境参考态下多相系统(火用)函数一般表达式.该表达式可以被推广应用于无限大的热源和物质源,体现了(火用)定义和(火用)函数表达式的唯一性和热力学一致性.将(火用)和"(火用)变化"严格区分,避免了关于(火用)概念热力学本性的误解和争论,结束了现行教材中(火用)的模型、类别和表达式的多样化局面.最后为任意状态下的均相系统(火用)函数的数值计算提供了一般思路和基本公式.     

能量利用系统的能量流结构--能量、(火用)、(火无)新概念

认为火用是系统和环境构成的不平衡复合系统作功能力的衡量,重新表述了火用概念,论证了(火用)不是严格意义上系统的状态参数.指出环境能量在任何情况下都不能用于作功的传统观点是违背热力学第二定律的,能量利用的实质是利用系统和环境之间非平衡推动力引发的动态能量流, 它包含可转化能量的多少与能量流的方向无关,无论来自系统还是环境的能量都可被转化.文中给出的能量、(火用)、(火无)新概念严格遵守热力学第二定律,克服了Rant Z.定义的局限性,对进一步改进(火用)分析方法促进用能过程热力学的发展有积极意义.     

溴化锂第二类吸收式热泵热力过程的(火用)分析

通过计算机模拟,对溴化锂第二类吸收式热泵热力过程和热泵系统各部件进行了详细计算,提出了循环倍数、工作液浓溶液浓度、蒸发温度、冷却温度对(火用)效率的影响程度.指出了(火用)损失的分布,计算了(火用)损系数和(火用)效率.     

黑生料立式分解炉烧成方法的(火用)平衡分析

本文简述了(火用)平衡的概念,分析了(火用)平衡与热平衡各自的特点,并对新法烧成——黑生料立式分解炉煅烧水泥熟料方法(简称VPBM法)的烧成系统作了热平衡及(火用)平衡计算,从而揭示了VPBM窑的热工特点及提高(火用)效率的途径。     

三元制冷系统分析

乙烯装置产品分离过程需要在低温下进行,为此需配置压缩制冷系统为深冷分离提供冷量。三元压缩制冷由于能提供温位连续的制冷曲线,与工艺物流降温曲线更好地匹配,相比传统的复叠制冷具有热力学效率高、制冷能耗低的特点。为了分析三元压缩制冷的节能潜力,本文对某乙烯装置的三元制冷系统进行了(火用)分析。从(火用)总复合曲线(EGCC)图的分析可以得出该系统三元冷剂配置是比较合理的,(火用)损失较小。将该制冷系统划分为换热器、压缩机、节流阀、闪蒸罐等子系统,并分别计算了各子系统的(火用)损失。三元制冷系统的(火用)损失总计为24238.1kW,90%(火用)损失集中在换热器和压缩机两个子系统。然后将(火用)损失分为可避免的和不可避免的(火用)损失两类,其中不可避免的(火用)损失为13539.9kW,可避免的(火用)损失为10698.2kW,最后指出节能重点应该放在降低可避免的(火用)损失。     

化工装置反应能量系统的火用传递描述

对反应(能量)系统的描述，焓分析法单讲能的量的利用，火用分析法只作静态描述，只有火用传递法可作动态描述。运用火用传递理论分析，反应系统具有化学火用转换元在系统中起主导作用，各输火用元皆以反应高温火用源为公共火用源，呈放射型并联结构的特点。据此建立的反应系统通用火用传递模型——化学火用转换元与输火用元并联群相串联的串-并联复合结构模型，清楚地显示了模型的结构特点和基本特征。基于反应系统化学平衡、火用平衡方程和传递学原理建立的系统火用传递方程，揭示了系统中计量和过量反应物、生成物，以及杂质等各项火用流变化率的性质及其相互转换或传递的数量关系，由此可获得对反应系统火用传递机理的清晰描述，进而可以作反应系统的火用传递计算和火用传递分析。     

煤制合成天然气过程能量转换分析

基于(火用)分析法及黑箱模型理论,针对规模为14亿m~3/a的煤制合成天然气的工艺设计,对其主要工段进行计算分析,得出不同工段及整个工艺的损失状况.结果表明:气化工段的普遍(火用)效率最低,甲醇洗工段的普遍(火用)效率最高,分别为84.75%和98.90%,系统的(火用)损失主要发生在气化工段,占整个工艺(火用)损失的77.78%;变换、甲醇洗和甲烷化工段分别占整个工艺(火用)损失的5.49%,4.04%和12.68%;在气化工段,增加副产蒸汽压力对于提高(火用)效率效果并不明显,提高(火用)效率应着重改善气化炉和洗涤冷却器的操作条件;对于甲烷化工段,增加副产蒸汽压力能明显提高(火用)效率,同时也能增大副产蒸汽量.     

低温甲醇洗过程(火用)分析

根据某化肥厂合成氨系统中的低温甲醇洗工段的工艺,建立了(火用)分析模型.对甲醇洗系统进行了(火用)分析,并且与能量分析进行了比较,分析系统用能的薄弱之处,提出相应的改进措施.     

全低变系统的分析

根据热力学原理,分析了合成氨厂全低变系统的(火用)损失及其分布情况,给出了(火用)的计算方法并列举了应用实例。     

室温磁制冷机性能评测及能效分析

为建立磁制冷机能效统一评价指标,弥补采用温跨和制冷量作为磁制冷系统性能评价标准的不足,在现有评价方法的基础上提出了新的室温磁制冷样机能效指标-(火用)效率。为了验证新评价指标的可行性,分别对2011年维多利亚大学公布的样机数据和2012年丹麦理工大学公布的样机数据进行分析计算,将以温跨-热源温度和温跨-制冷量形式给出的测试数据统一转换为温跨-冷量(火用)的形式,以实现对不同样机的能效进行客观评价;同时搭建测试平台对四川大学旋转式室温磁制冷样机在25、27及30℃工况下进行冷量(火用)、(火用)效率指标测试。实验结果表明,该室温磁制冷样机在25℃工况下,磁制冷机转速6 r·min^-1时,制冷量为240 W,最大冷量(火用)为3.26 W。在剔除电机损失、机械损失、磁滞损失及涡流损失等因素的影响后,最大(火用)效率为0.039。     

直接接触式膜蒸馏不同操作温度下的能耗分析研究

膜蒸馏(MD)过程伴随相变,能量利用效率是决定其是否具有竞争力的重要因素.考察了直接接触式膜蒸馏(DCMD)法海水淡化过程中操作温度对跨膜通量和(火用)效率的影响,计算和分析了不同操作温度下的系统(火用)损失和(火用)效率.结果表明,膜透过侧冷却至常温以下时,冷却部分的(火用)损失较大,占总能耗的35%以上;料液侧温度...     

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火用函数热力学一致性基础

近年来 ,随着国家能源利用技术、环境保护技术水平的提高 ,作为一个重要而有效的理论工具 ,火用分析方法已经从一般的过程能量分析发展到过程经济评价甚至过程的环境影响评价 ,即所谓过程可持续性评价的定量化分析 .给出了体现热力学一致性的火用函数普遍化基础表述及计算原理 ,强调火用分析采用合理的环境参考态模型、统一的热力学标准性质数据以及适宜的热力学模型的重要性 .基于ISO 136 0 0系列能源系统标准(1999～ )的概念和IUPAC的化学热力学标准压力的规定 ,基于国际上具有权威性的最新化合物标准生成Gibbs函数数据等修正了龟山等人提出的热力学平衡环境参考态模型 .修正模型由 2 98.15K和 1bar下的大气圈、水圈和地壳岩石圈中的选定基准物体系所组成 .提出了一个包含 80种常见化学元素标准火用数据体系 .另外 ,给出的氨水均相混合物计算实例表明 ,物质标准火用的数值是混合物火用函数的最主要构成 ,其数值处理中的微小偏差都会对火用函数计算结果产生很大影响.     

工质流量对ORC低温余热发电系统性能的影响

搭建了以自行研发的向心透平为膨胀机的ORC低温余热发电系统实验平台,研究了R123质量流量对循环系统的性能影响。结果表明:液压隔膜泵的温升和熵增均较小,所消耗的功率随流量的增加而增加。工质在蒸发器内的压降明显大于冷凝器内的压降,均随流量的增加而增加;向心透平的等熵效率随质量流量的增加先增加后减小,存在最佳流量0.215 kg·s^-1使透平等熵效率达到最大值0.775;系统输出的电功率随流量的增加而增加,流量为0.283 kg·s^-1时输出系统最大功率为2.009 kW;蒸发器的(火用)损率占系统总(火用)损率的比重最大,冷凝器次之,向心透平第三,在本实验最佳质量流量下,三者的(火用)损率分别为62%、32%、6%。     

天津碱厂高压热电站技术经济评价

天津碱厂兴建的自备高压热电站于1989年底试车投运,经一年多的整改消缺和攻关改“机组”,日趋达到满负荷长周期稳定运行。本文就高压热电站的成功投产与过去中低压锅炉的供汽系统进行了技术经济比较和“(火用)”分析,并对热电站内部进行了(火用)的计算分析,提出了我厂高压热电站达到国内(火用)效率先进水平,降低蒸汽系统“(火用)”损失的途径。指出了热电站的满负荷稳定运行对企业具有的节能意义和经济效益。     

(火用)方法在垃圾气化剂选取中的应用

对于垃圾气化的转换效率,传统上采用冷煤气效率来表示,采用(火用)方法并提出了(火用)效率和累积(火用)效率。根据冷煤气效率、(火用)效率和累积(火用)效率对垃圾气化的3种气化剂进行比较,发现依照3种效率选取的最佳气化剂不尽相同。分析可得:(火用)方法要比传统方法更全面更具实践价值,(火用)效率和累积(火用)效率强调了合成气焓(火用)的利用潜力。由于累积(火用)效率兼顾到了气化剂获取的能耗成本,从而可为气化剂的科学选取提供依据。     

原油管输过程(火用)单耗分析研究

根据热力学第二定律,将单耗分析理论应用于原油管道的输送过程,提出了原油管输过程的压(火用)单耗、热(火用)单耗以及附加单耗的值和费用的计算方法,并通过系统单因素敏感性分析方法,以大庆某油田管道为例,从温度、压力和输量3个方面分析原油管道单耗随不同影响因素的变化规律,进而确定原油管输过程最优的温度、压力和输量.研究结果表明:随着出站温度的增加,总(火用)单耗费用先减小后增大,在出站温度为339K时达到最优;随着出站压力的增加,压(火用)单耗费用逐渐增大,热(火用)单耗费用逐渐减小,总(火用)单耗费用逐渐增大,出站压力应取输送工艺要求下的最小值;随着输量的增加,总(火用)单耗费用先减小后增大,在输量为35 m3/h时达到最优.