單螺桿膨脹機(jī)及其有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)研究.pdf

1、余熱余壓利用工程是我國節(jié)能減排工程的重點(diǎn)之一。目前在我國工業(yè)領(lǐng)域中存在大量小規(guī)模的余熱資源，由于缺乏有效的技術(shù)手段而沒有得到充分利用，使得總體的能源使用效率偏低。因此，開發(fā)新型高效的中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，對于提高我國能源利用率，改善我國余熱資源利用技術(shù)缺乏的現(xiàn)狀具有重要的意義。
　　 本課題根據(jù)中低溫余熱資源的特點(diǎn)，提出了用單螺桿膨脹機(jī)和有機(jī)朗肯循環(huán)相結(jié)合的發(fā)電系統(tǒng)來解決余熱資源的高效利用問題。本文首先設(shè)計并搭建了單螺桿膨脹機(jī)基本

2、性能測試實驗臺，以壓縮空氣為動力源對單螺桿膨脹機(jī)進(jìn)行了基本性能的試驗研究，得到了單螺桿膨脹機(jī)的全負(fù)荷特性曲線、不同閥門開度下的性能曲線以及濕度和背壓對膨脹機(jī)性能的影響曲線。試驗結(jié)果表明：單螺桿膨脹機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低，運(yùn)行過程中功率輸出特性較好、溫降明顯，膨脹機(jī)的最大輸出功可達(dá)5kW，溫降最大為63℃；樣機(jī)的效率并不是很理想，膨脹機(jī)還存在著很多不完善的地方，尤其是機(jī)械損失過大。其中，機(jī)械效率最高達(dá)到了95％，等熵效率最高為59％，總效率最

3、大可以達(dá)到35％。綜合看來，樣機(jī)基本上達(dá)到了設(shè)計的初步要求，同時也存在著很大的改進(jìn)余地。
　　 此外，本文針對以400℃煙氣為熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，提出確定系統(tǒng)各主要參數(shù)的方法，對R134a和R245fa兩種工質(zhì)，利用Matlab進(jìn)行了計算。比較了兩種工質(zhì)在此熱源條件下的優(yōu)劣以及過熱度對有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的影響。通過對以煙氣為熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的計算表明，對于R134a和R245fa兩種工質(zhì)，過熱對增加熱力系統(tǒng)輸出功沒有太大