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换热器的热力学第二定律分析与评价方法

工程热物理学报 1985年第4期 311-314页

作者：倪振伟清华大学

一、引言换热器的设计可分为性能评价(Rating)和定型(Sizing)二方面问题,然而评价方法与指标的研究不仅与性能密切有关,而且与几何尺寸及形状的定型有关,是换热器设计的首要问题。随着“增强传热”技术的日益发展,流阻必然增大,阻力... 详细信息

一、引言换热器的设计可分为性能评价(Rating)和定型(Sizing)二方面问题,然而评价方法与指标的研究不仅与性能密切有关,而且与几何尺寸及形状的定型有关,是换热器设计的首要问题。随着“增强传热”技术的日益发展,流阻必然增大,阻力问题日益突出。热力学第二定

关键词：换热器评价指标热交换器经济指标热力学第二定律分析可用能评价方法

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水和水蒸汽的焓（火用）图及其应用研究

水和水蒸汽的焓（火用）图及其应用研究

作者：王忠杰华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

火用(Exergy)的概念的提出解决了能量品味的评价问题,这个概念具有深远的理论意义和实际意义。由于焓火用图能够直观地表示焓值和火用值的变化,能够方便的查取焓值和火用值,因而在第二定律分析,特别是在火用分析中有着广阔的应用前景。... 详细信息

火用(Exergy)的概念的提出解决了能量品味的评价问题,这个概念具有深远的理论意义和实际意义。由于焓火用图能够直观地表示焓值和火用值的变化,能够方便的查取焓值和火用值,因而在第二定律分析,特别是在火用分析中有着广阔的应用前景。基于此,本文介绍了水和水蒸汽热力性质计算模型 IAPWS-IF97 公式,依据 IAPWS-IF97 公式编制了水蒸汽热力性质计算软件(包括火用的计算)。在此软件包的基础之上绘制了水和水蒸汽的焓火用图。通过焓火用图与常用热力学图线的比较,展示了焓火用图在进行第二定律分析时所具有的优势。利用焓火用图对基本热力过程展开了第二定律的分析,介绍了焓火用图的基本分析方法,并在此基础之上对火电厂的一些热力系统进行了分析。

关键词：火用焓火用图火用分析 IAPWS-IF97 热力学第二定律分析

用于丝光工艺碱回收的机械蒸汽再压缩蒸发系统热力性能研究

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用于丝光工艺碱回收的机械蒸汽再压缩蒸发系统热力性能研究

作者：鞠婉兰东华大学

学位级别：硕士

纺织印染工业中的丝光工艺耗碱高，排放的废碱液含碱量大，若直接排放，会造成碱液的浪费，同时又增加污水处理难度和成本，严重污染环境。本文采用机械蒸汽再压缩蒸发技术处理废碱液，通过引入蒸汽压缩机，有效利用二次蒸汽剩余潜热，... 详细信息

纺织印染工业中的丝光工艺耗碱高，排放的废碱液含碱量大，若直接排放，会造成碱液的浪费，同时又增加污水处理难度和成本，严重污染环境。本文采用机械蒸汽再压缩蒸发技术处理废碱液，通过引入蒸汽压缩机，有效利用二次蒸汽剩余潜热，加热废碱液，对其蒸发浓缩，回收碱液用于丝光工艺的循环利用，冷凝水实现达标排放。首先，本文建立了废碱液处理的基本工艺流程，并根据热力学第一定律建立了丝光工艺淡碱回收的机械蒸汽再压缩蒸发系统的数学模型，采用EES编制了性能计算软件，通过理论分析及实验研究，主要分析了传热温差、蒸发温度、出料浓度对蒸发量、压缩机比耗功的影响规律，结果表明：传热温差从5℃增长到10℃时，系统蒸发量增加了一倍，但压缩机的比耗功也增大了一倍;蒸发温度对系统蒸发量基本没有影响，但对压缩机比功耗有一定影响，传热温差为7℃时，蒸发温度由65℃上升到75℃，压缩机比功耗由27.9kW h/m3下降到26.8kW h/m3，下降3.9%;出料碱液浓度变化对压缩机比功耗基本没有影响，对蒸发量有一定影响，在蒸发温度为80℃，传热温差为6℃时，出料碱液的浓度由18%增加到26%时，蒸发量由21.3kg/h下降至20.73kg/h，下降了2.7%。可见，随着出料碱液浓度，蒸发量呈下降趋势。因此，为使系统更高效运行，需要在消耗较小压缩机比功耗的情况下，得到较大的蒸发量。而较小的压缩机比功耗需要较小的传热温差，较大的蒸发量却需要较大的传热温差，仅从热力学第一定律未能确定出合适的传热温差;与传热温差相比，蒸发温度的改善显得并不重要。这意味着蒸发温度的选择有更大的灵活性，在进行系统运行时，应同时考虑真空度、压缩机吸气量以及系统散热损失等因素;在满足回用工艺要求的条件下，建议选用最低出料浓度。其次，根据热力学第二定律，建立了机械蒸汽再压缩蒸发系统的分析数学模型，并通过搭建的实验平台进行实验研究，分析系统可用能损失的主要部分。分析结果表明：压缩机、蒸发器、水泵及排放的损失占主要部分，分别占总损失的36.9%，31.2%，19.0%和9.2%，系统效率为4.8%。说明丝光工艺淡碱回收的机械蒸汽再压缩蒸发技术虽然充分回收利用了二次蒸汽的余热，具有较高的热效率，但系统的效率仍然很低。而且可用能损失主要为压缩机及蒸发器两个部件，占总数的68%。因此系统在运行时，应该着重减少压缩机和蒸发器的不可逆损失。此外，本文还分析了传热温差、蒸发温度、出料浓度对系统效率的影响，结果表明：传热温差在4～16℃范围内，效率呈先增加后减小的变化趋势，传热温差在5～7℃时系统效率最高;蒸发温度由65℃增长到75℃，效率由5.01%增加到5.13%，增加了2.3%;出料浓度从18%增加到26%时，系统效率从5.5%下降到3.65%，下降了33.6%。因此降低出料浓度、提高蒸发温度，可以增加效率，传热温差在5～7℃时系统效率最高。

关键词：机械蒸汽再压缩系统丝光工艺废碱液回收热力学第一定律分析热力学第二定律分析

关于《热经济学》中使用的(火质)函数——热經济学分析(二)

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华北电力学院学报 1984年第1期 1-12页

作者：王加璇

引言近年来,在世界范围内,许多著名的热力学学者,为热力学第二定律辩护,使有效能又回到了麦克斯威和吉布斯的年代。越来越多的文献表明,在评价能量转换效果中,使用热力学第一定律分析是不能令人信服和满意的。所以如此的根本原因在于,... 详细信息

引言近年来,在世界范围内,许多著名的热力学学者,为热力学第二定律辩护,使有效能又回到了麦克斯威和吉布斯的年代。越来越多的文献表明,在评价能量转换效果中,使用热力学第一定律分析是不能令人信服和满意的。所以如此的根本原因在于,把能作为价值的交换物。我们知道,做为价值的交换物,必是在过程中耗尽或消失了的东西,但是按照能的科学概念,能是既不能创造也不能消灭的。因此,在这里人们所说的能,不是它的利学概念,而是

关键词：函数有效能热经济学所有概念代表思维形式热力学第二定律分析定义式表达式方程方程式全微分

节能理论中的一项新发展——热经济学分析(引论)

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河北电力技术 1984年第1期 18-26页

作者：王加璇华北电力学院

热经济学(Thermoeconmics),是本世纪60年代才兴起的新学科领域.它是以热力学第二定律分析为基础,与经济优化理论相结合,而产生出来的新技术,用以分析大型的复杂的热力系统,指导这些热力系统的设计和运行,以获得预期的经济效益.它特别适... 详细信息

热经济学(Thermoeconmics),是本世纪60年代才兴起的新学科领域.它是以热力学第二定律分析为基础,与经济优化理论相结合,而产生出来的新技术,用以分析大型的复杂的热力系统,指导这些热力系统的设计和运行,以获得预期的经济效益.它特别适用于热力发电厂,大型化工厂、制冷厂,以及海水淡化厂的分析与设计.因为它是以系统分析的方法研

关键词：方程式方程变量集合热经济学分析支付函数热力学第二定律分析拉格朗日法拉格朗日表示法

节能理论中的一项新发展——热经济学分析(一)

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华北电力学院学报 1983年第1期 1-11页

作者：王加璇华北电力学院动力工程系

一引言热经济学(Thermoeconomics),是本世纪60年代才兴起的新学科领域,它是以热力学第二定律分析为基础,与经济优化理论相结合,而产生出来的新技术,用以分析大型的复杂的热力系统,指导这些热力系统的设计和运行,以获得预期的经济效益。... 详细信息

一引言热经济学(Thermoeconomics),是本世纪60年代才兴起的新学科领域,它是以热力学第二定律分析为基础,与经济优化理论相结合,而产生出来的新技术,用以分析大型的复杂的热力系统,指导这些热力系统的设计和运行,以获得预期的经济效益。它特别适用于热力发电厂,大型化工厂、致冷厂,以及海水淡化厂的分析与设计。因为它是以系统分析的方法研究热能利用的,所以我们也可以把它叫做“热能利用的系统工程学”。热经济学这个名称就反映了我们对于热力系统以经济性能为约束而进行优化的意向。

关键词：方程式方程决策变量热经济学分析变量集合拉格朗日法拉格朗日表示法支付函数热力学第二定律分析热力系统约束方程

用ASPEN对一个常规的硫氧化过程的计算机模拟和热力学分析

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硫酸工业 1984年第1期 1-10页

作者：杨友麒,H·布赖特,M·崔巴斯,L·B·艾文斯中国化工科学研究总院美国麻省理工学院美国麻省理工学院美国麻省理工学院

燃料成本的猛涨促使节能变得愈来愈重要。由于化学工业较其他工业部门消耗更多的能量,因而在新工艺过程的开发中或现有过程的改造中,如何降低能耗或者增加联产的能量势必引起人们更多的注意。一个主要的问题是如何在流程中找到能量浪费... 详细信息

燃料成本的猛涨促使节能变得愈来愈重要。由于化学工业较其他工业部门消耗更多的能量,因而在新工艺过程的开发中或现有过程的改造中,如何降低能耗或者增加联产的能量势必引起人们更多的注意。一个主要的问题是如何在流程中找到能量浪费的部位。热力学第二定律分析不仅是一个识别能

关键词：方程式方程热力学第二定律分析 ASPEN 燃烧器热力学分析损耗损失消耗蒸汽循环英热单位反应器模型定义冷凝器凝汽器冷却装置美元本位币有效功函数热交换器换热器流股

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用能过程的评价

中国能源 1984年第6期 13-16页

作者：杨东华华东化工学院

随着节能工作的深入,仅从热力学第一定律的能量守恒观点来评价能量的利用,已显得越来越不够。因此,对能量的利用,应从热力学第一定律的能量守恒观点和热力学第二定律的能量贬质观点同时来评价和分析,已是当务之急。前者就是传统的用能... 详细信息

随着节能工作的深入,仅从热力学第一定律的能量守恒观点来评价能量的利用,已显得越来越不够。因此,对能量的利用,应从热力学第一定律的能量守恒观点和热力学第二定律的能量贬质观点同时来评价和分析,已是当务之急。前者就是传统的用能和节能观点,以这样一种传统的观点展开的过程热力学分析,称之为热平衡分析法。以后一种观点展开的过程热力学分析,称之为热力学第二定律分析法。本文仅就热力学第二定律分析法中两个组成部分——(火用)分析和能级分析,进行系统的阐述,以与传统的观点进行比较,从而对能量利用过程作出合理的安排。

关键词：分析法能级匹配第二定律过程推动力能量转换热力学第一定律能量守恒能量平衡定律(力学) 热力学第二定律分析完善性