在(zai)低溫(wen)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)回凝設備(bei)中，能(neng)效損失常常是優化(hua)工(gong)作的重要(yao)目標。低溫(wen)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)回凝系統主要(yao)用(yong)于(yu)(yu)將氣(qi)(qi)體(ti)(ti)在(zai)低溫(wen)條件下(xia)回凝成液體(ti)(ti)，這一(yi)過程在(zai)制冷(leng)系統、化(hua)學(xue)工(gong)業及(ji)能(neng)源回收等領域具(ju)有廣(guang)泛應(ying)用(yong)。能(neng)效損失主要(yao)來源于(yu)(yu)制冷(leng)效率(lv)低下(xia)、熱(re)交換(huan)不(bu)充分、以及(ji)操作維護不(bu)當(dang)等方面。針對這些問題，提(ti)出(chu)的優化(hua)方案包(bao)括提(ti)升制冷(leng)系統的熱(re)效率(lv)、改善熱(re)交換(huan)器設計和材料選擇、以及(ji)優化(hua)操作參數(shu)。
提升制(zhi)冷系(xi)統的熱(re)效率
制冷(leng)(leng)系(xi)統(tong)(tong)的熱(re)效(xiao)(xiao)率對低(di)溫(wen)氣(qi)體回(hui)凝設備的總體能(neng)(neng)(neng)效(xiao)(xiao)有(you)直(zhi)接影響。在傳(chuan)統(tong)(tong)的壓(ya)縮(suo)(suo)制冷(leng)(leng)系(xi)統(tong)(tong)中，壓(ya)縮(suo)(suo)機的能(neng)(neng)(neng)效(xiao)(xiao)比(COP，Coefficient of
Performance)通常在3到4之間。通過(guo)采用變頻(pin)技術(shu)，可以將(jiang)壓(ya)縮(suo)(suo)機的能(neng)(neng)(neng)效(xiao)(xiao)比提(ti)升(sheng)至(zhi)5以上，從而(er)減少能(neng)(neng)(neng)耗。例如(ru)，使用變頻(pin)驅動的螺桿式(shi)壓(ya)縮(suo)(suo)機替代固定轉速(su)的往復式(shi)壓(ya)縮(suo)(suo)機，可以提(ti)高系(xi)統(tong)(tong)的整體COP，減少約20%的能(neng)(neng)(neng)源消(xiao)耗。另一個有(you)效(xiao)(xiao)方法(fa)是采用高效(xiao)(xiao)的制冷(leng)(leng)劑，如(ru)HFO-1234yf，其低(di)全球變暖潛力(GWP)和較高的熱(re)傳(chuan)導效(xiao)(xiao)率能(neng)(neng)(neng)顯著(zhu)提(ti)升(sheng)系(xi)統(tong)(tong)效(xiao)(xiao)率。
改善熱交換器設計(ji)與材料選(xuan)擇
熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)器在(zai)低(di)溫(wen)氣體回凝(ning)設(she)備中的(de)作用(yong)不可(ke)(ke)忽視。傳統的(de)板式(shi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)器在(zai)傳熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)效(xiao)(xiao)(xiao)率方(fang)面表(biao)現較好，但其在(zai)低(di)溫(wen)條件下的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)會受到限制(zhi)。采用(yong)新(xin)的(de)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器設(she)計，如(ru)翅片(pian)管式(shi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)器，能(neng)(neng)顯著提(ti)(ti)升熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)效(xiao)(xiao)(xiao)率。這(zhe)類熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)器通(tong)過增加傳熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)表(biao)面積來提(ti)(ti)高熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)傳導能(neng)(neng)力，從(cong)而減(jian)少(shao)溫(wen)度差導致(zhi)的(de)能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)損(sun)失。例如(ru)，將(jiang)翅片(pian)管式(shi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)器與改進的(de)傳熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)液體(如(ru)低(di)溫(wen)導熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)液)配(pei)合(he)使用(yong)，可(ke)(ke)以將(jiang)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)效(xiao)(xiao)(xiao)率提(ti)(ti)高約30%。此外，選擇(ze)高導熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)材料，如(ru)銅合(he)金或者改性(xing)(xing)鋁合(he)金，也可(ke)(ke)以進一(yi)步提(ti)(ti)升熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)器的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。
優化操作參數
操作參數的(de)(de)(de)(de)優(you)化是提升(sheng)低溫氣(qi)體(ti)回凝(ning)設(she)備能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵因素。溫度(du)設(she)置(zhi)、流(liu)(liu)量(liang)(liang)控制及壓力調節等都直接影(ying)響設(she)備的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)。例如(ru)，合理設(she)置(zhi)冷凝(ning)器(qi)的(de)(de)(de)(de)工作溫度(du)是減少能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)損失的(de)(de)(de)(de)有效(xiao)(xiao)手段。在氣(qi)體(ti)冷凝(ning)過(guo)程(cheng)中，將冷凝(ning)器(qi)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)設(she)置(zhi)在優(you)點，例如(ru)-10°C到-15°C之間，可(ke)以(yi)大(da)程(cheng)度(du)地減少能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)損失。此外(wai)，流(liu)(liu)量(liang)(liang)控制系統(tong)的(de)(de)(de)(de)精確調整也是必不可(ke)少的(de)(de)(de)(de)，避免(mian)氣(qi)體(ti)流(liu)(liu)量(liang)(liang)過(guo)大(da)或(huo)過(guo)小(xiao)對系統(tong)的(de)(de)(de)(de)負擔(dan)。例如(ru)，通過(guo)采用(yong)先進的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)量(liang)(liang)調節閥和實時(shi)監(jian)測系統(tong)，可(ke)以(yi)保持的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)量(liang)(liang)設(she)置(zhi)，降低能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)損失約15%。
本文鏈接地址：//dgqilong.com/1096.html
