液化气红外路面加热装置的热平衡分析-论文
红外煤气分析仪在煤气成分、热值分析中的应用
红外煤气成分及热值分析仪在冶金、化工、新能源领域中的应用煤气作为钢铁、化工、新能源等工业领域重要的能源载体,为了有效、安全、合理利用,煤气成分及热值参数的监测具有至关重要的意义。
传统的奥式化学分析方法全组分分析时间周期长,且存在着无法避免的系统误差和操作中难以控制的偶然误差,准确度已不能满足分析精度的要求。
而煤气色谱分析采用的是全填充柱的多维色谱,由于填充柱的柱效率低,分析时间长,分离效果差,煤气中许多关键组分得不到分离,且采用热导检测器(TCD)测定烃类灵敏度低。
随着红外光谱技术的成熟,红外气体分析仪因其取样、分析全自动,响应快,精度高,一次性投资,使用成本低等优势得到了快速发展及应用。
本文介绍了一种基于双光束红外技术的多组分煤气分析仪Gasboard-3100,分析仪传感器采用模块化设计,可在一个气室内完成CO2、CO、CH4、CnHm 的测量,并结合MEMS热导技术及长寿命电化学技术,实现对6组分煤气的高效、快速、灵敏测定。
图1.煤气分析仪(在线型)Gasboard-3100一、红外煤气成分及热值分析仪Gasboard-3100优势分析1.一台仪器同时测量6种气体成份一台气体分析仪能够同时测定多组分气体中的各种气体的浓度,对于工业企业而言,这就意味着设备投入成本的大幅降低。
煤气分析仪Gasboard-3100的核心传感器采用了模块化设计,通过双光束红外技术实现一个气室内完成CO2、CO、CH4、CnHm的同时测量,并结合MEMS热导技术及长寿命电化学气体传感器技术,实现6组分煤气同时分析。
(1)非分光红外法(NDIR)非分光红外法(NDIR)广泛应用于CO、CO2、CH4、CnHm等气体的浓度测量中。
该测量原理基于极性气体分子对红外光的吸收符合朗伯-比尔定律(Lambert-Beer)。
极性气体分子在红外波段都有自己的特征吸收带,特征吸收带就如同指纹一样具有可鉴别性,通过在特征吸收带对红外能量的吸收,可以反映出气体浓度的大小。
重型卡车热平衡道路试验细节探讨
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨重型卡车热平衡道路试验细节探讨薛黎明 张涛 王东亮 敖娜娜湖北大运汽车有限公司 技术中心 湖北省十堰市 442000摘 要: 目前,国内关于整车热平衡试验的研究主要偏向于发动机冷却系统的匹配分析与热平衡性能的改善,而对一些常见的影响热平衡试验的细节问题没有引起足够的重视,导致试验结果的有效性、准确性大打折扣。
以重型卡车为例,对整车热平衡道路试验过程中发动机故障、节温器、风扇离合器、传感器布置、环境风速、试验操作、结果评价与修正等细节问题进行探讨,对整车热平衡道路试验的试验条件、试验方法、试验结果评价与修正进行了补充。
关键词:重型卡车 热平衡 道路试验 冷却性能 风扇离合器1 前言汽车冷却系统应能保证发动机在各种工况下的散热需求,而冷却系统的散热性能需要通过热平衡试验进行评价。
现行的热平衡试验标准为GB/T 12542-2009《汽车热平衡能力道路试验方法》,规定了整车热平衡试验的试验条件与试验方法[1]。
然而在实践过程中,由于可操作性和评价工况有所欠缺,因此很多整车制造企业并未直接采用该准,而是结合国标制订出可操作性更强的企业标准。
以重型卡车为例,对整车热平衡道路试验过程中细节问题进行探讨,为整车制造企业制订更加科学、有效、合理、可操作的热平衡试验企业标准提供参考。
2 发动机故障电控柴油喷射系统通过许多传感器检测柴油机运行状态和环境条件,并由电控单元计算出适应当前运行状况的控制量,然后由执行器实施。
如果发动机运行环境出现故障,或发动机测量环境的传感器出现故障,发动机电控单元会采取“限扭”对发动机本体进行保护。
另外,因后处理故障导致排放超标也会引起发动机限扭[2]。
发动机限扭状态下采集的热平衡试验数据,是无意义的。
根据大量试验经验,发动机最大扭矩与最大功率工况,扭矩百分比应达到85~100%,中冷进气压力应达到150~200kPa,中冷进气温度应达到150~200℃,否则发动机存在限扭的可能。
液化天然气的工艺流程 毕业论文
液化天然气的工艺流程毕业论文目录引言.........................................................................错误!未定义书签。
第一章工厂设计数据 .. (3)1.1工厂产能及储运要求 (3)1.2原料气条件及产品规格 (3)1.3现场环境条件 (3)第二章工厂技术分析 (4)第三章工艺系统 (6)3.1天然气预处理 (6)3.2天然气的液化及混合冷剂系统 (7)3.2.1 天然气的液化 (7)3.2.2 冷剂循环 (8)3.2.3 冷剂贮存和补充 (8)3.3液化天然气储存及灌装系统 (9)3.4燃料气系统 (10)3.5导热油系统 (10)3.6火炬系统 (11)第四章主要设备 (12)4.1冷箱 (12)4.2液化天然气储罐 (12)结束语 (13)前言2004年我国建成投运了目前国内规模最大的基本负荷型液化天然气(LNG)工厂,曰处理天然气150万m3,LNG年产量约为43万吨。
该工厂由德国Linde 公司提供天然气处理和液化技术,由德国 Tractebel Gas Enginering(TGE)公司提供LNG的储存和灌装配送技术。
工厂的原料气来自附近土哈丘东采油厂的油气田。
生产的LNG灌装在集装箱罐中,通过公路运输到各个接收站,然后,LNG被汽化并经过较短的管线输送给工业和民用客户。
本文对该工厂的工艺流程进行技术分析,以期对国内液化天然气工厂的设计提供一些有益的借鉴。
第一章工厂设计数据1.1 工厂产能及储运要求工厂为基本负荷型液化天然气生产工厂,每年连续运行时间8000h,液化能力54t/h,操作弹性50%~100%。
LNG储罐容积为30000m3,能满足10天产量的储存。
LNG配送灌装系统每天连续14h灌装100个集装箱罐,其中90%公路运输,。
1.2 原料气条件及产品规格通过管道输送来的原料气来自附近的油气田,原料气组成见表1。
氯气液化及液氯汽化系统能量综合利用优化
氯气液化及液氯汽化系统能量综合利用优化狄茜;郭忠林【摘要】介绍了氯气液化的3种方法:高温高压法、中温中压法和低温低压法.液氯汽化工艺有:用盘管式换热器的水使液氯汽化;用特种汽化器的蒸汽使液氯汽化.给出高温高压法氯气液化及热水汽化工艺的能量计算,提出了能量回收利用的优化方案.在原有流程的基础上,在氯气液化器前增加氯气液氯换热器和气液分离器进行能量回收,可以减少氯气液化过程520 kW的冷量,同时在液氯汽化过程中减少520 kW 的热量,液化器节约冷量40.6%,汽化器节约热量41.8%,系统整体节约能量41.2%.【期刊名称】《氯碱工业》【年(卷),期】2017(053)010【总页数】5页(P19-23)【关键词】氯气液化;液氯汽化;能量优化【作者】狄茜;郭忠林【作者单位】上海华谊工程有限公司,上海200241;上海华谊工程有限公司,上海200241【正文语种】中文【中图分类】TQ028.2氯气是氯碱装置的主要产品之一。
液氯为黄绿色油状液体,沸点-34.6 ℃,熔点-103 ℃,相对水的密度为1.47。
在室温常压下为黄绿色气体,相对空气的密度为2.48,有剧烈窒息性气味,溶于水和碱性溶液,属于剧毒品,高度危害,并具有强氧化性和腐蚀性,空气中氯气最高允许浓度为1 mg/m3。
氯气液化和液氯汽化单元是烧碱装置中的重要环节,对装置氯气生产起到平衡缓冲作用。
同时液化及汽化系统也是烧碱装置中的高耗能系统,氯气液化消耗冷量,液氯汽化消耗热量,将这两个过程结合起来,充分利用能量,能有效地达到节能降耗目的[1]。
1 氯气液化的方法氯气压力与温度的平衡关系[2]如表1所示。
表1 不同温度下液氯的蒸汽压Table 1 Vapor pressure of liquid chlorineat different temperature温度/℃蒸气压/105Pa-201.81-102.60-53.0803.6454.25104.96155.69206.57257.49308.60359.814011.144512.525014.14氯气液化的液化温度与氯气分压相平衡,最终的液化温度由液氯尾气中的氯气分压决定。
GPC辅助红外光谱法定量测定液化MDI中的二聚体含量
试结果后发现,MDI 样品 GPC 谱中 MDI 二聚体的保
对于 已 赋 值 的 参 照 样 品, 使 用 GPC⁃UV 复 测
全分离,无干扰,定性定量准确。 液化 MDI 样品的
的二聚体浓度进行赋值。
留时间在 18 173 min,MDI 在 20 239 min,色谱峰完
MDI 二聚体,可计算出 MDI 二聚体在 GPC⁃UV 设备
1 2 2 液化 MDI 中二聚体的定量分析方法
测算出 MDI 二聚体的质量分数为 0 6%。 然后将此
UV 测试( 分析 MDI 二聚体的含量) 和红外光谱仪扫
分 数 分 别 为 0 1%、 0 2%、 0 3%、 0 4%、 0 5% 和
描范 围 1 100 ~ 4 000 cm -1 , MDI 二 聚 体 中 羰 基
化钙液体测量池(100 μm) 。
Agilent LC1200 型凝胶渗透液相色谱仪:Agilent
PLgel 5μm 100A 色谱柱;检测器为 VWD 紫外检测
器;流动相是二氯甲烷,流速 0 8 mL / min;柱温(25±
1) ℃ ;波长 254 nm;定量环体积 5 μL。
中,高温存放能快速提升 MDI 中二聚体的含量。 2 d
后进行凝胶渗透色谱⁃紫外检测器( GPC⁃UV) 测试,
样品用新鲜的 MDI( 空白样) 稀释,MDI 二聚体质量
0 6%的 6 个 浓 度 梯 度 的 参 考 样 品, 分 别 命 名 为
把新鲜的 MDI 样品和参考样品同步进行 GPC⁃
描( 获得 MDI 二聚体的峰面积) ,其中红外光谱仪扫
( —CO) 的 伸 缩 振 动 在 1 783 ~ 1 770 cm -1 有 响
毕业论文(设计)热电联产吸收式热泵
热电联产吸收式热泵㶲分析与节能评价摘要:本文针对热电联产热泵供热系统的性能评价,参照电驱动热泵的性能系数的定义,采用当量性能系数评价热电联产吸收式热泵系统,案例分析表明这一指标能清晰地揭示其热力学性能。
针对吸收式热电联产吸收式热泵供热系统第二定律效率不高的情况,本文开展了其第二定律效率分析,揭示了热电联产吸收式热泵供热系统设计优化的重点目标。
关键词热电联产;吸收式热泵;㶲分析0前言大容量热电联产供热机组采用吸收式热泵技术开展余热回收利用是有效的节能措施,目前在国内得到较快发展。
但是目前广泛采用的节能评价方法却不足以反映其节能效果,更无法与不同技术方案的供热系统进行比较。
本文针对这一情况,拟开展热电联产吸收式热泵系统节能评价方法研究。
为更深入地揭示热泵系统的热力学完善性,本文还开展了热泵系统的第二定律分析。
1热电联产吸收式热泵供热系统在传统抽汽供热机组的基础上增加吸收式热泵作为余热回收系统,从而达到节能减排的目的。
将汽轮机抽汽作为吸收式热泵的驱动热源,高温高压的过热蒸汽从汽轮机中抽出后,部分被送入热泵中放热凝结成水,驱动热泵工作。
而汽轮机部分排汽作为循环水进入热泵后与流出空冷岛的冷水汇合。
一次热网水在与二次网换热后进入热泵,被重新加热后流入热网换热器,被其余的汽轮机抽汽加热至高温后流出。
热网回水温度在54℃左右,故将热泵的热网水入口温度定为54℃。
目前,吸收式热泵的技术限制,热泵的升温幅度有限,供热温度较低,达不到供暖的温度要求,故不能将热泵出口出的热水直接用于供暖,一般需将热泵出口热水送至热网换热器与汽轮机抽汽进行换热后,再送入热网。
热网水在热泵中被加热至74℃后,经热网加热器升温至120℃后,返回热网供热。
图1 热电联产吸收式热泵系统流程图Fig 1Flow chart of the electricity-heating cogeneration system with absorption heat pump system2 系统热力学分析方法2.1 吸收式热泵的热平衡和熵平衡所有计算是基于以下假设进行的,每个流体节点上的状态参数(即压力和温度)是不变的;忽略设备中及管道输送中的压降;忽略系统中泵消耗的功率;系统是在稳定状态下运行的[2]。
高温高压下煤液化油气液平衡体系的研究
高温高压下煤液化油气液平衡体系的研究煤液化油气液平衡体系在运行过程中需要在高温和高压条件下进行,而在这個系统运行过程中,液化体系的高压气液平衡数据就成为气液液化过程中重要的设计基础数据,因此,为了得到高压下的气液平衡数据,本次研究主要采用了流程模拟软件Aspen Plus,针对系统中的高温和低温的分离器,建立了相应的煤液化油闪蒸模型,通过相应的计算和文献值进行对比,选择出适合这个系统运行的物性方法,最终得出适合高温分离器和低温分离器的比较合适的气液平衡数据。
希望通过本次研究对更好的促进高温高压下煤液化油气液平衡体系的应用和发展有一定的助益。
标签:高温高压煤液化油气液平衡体系数据研究分析煤炭直接液化技术产业化发展是我国能源结构进行调整的一个十分重要的部分,而这个体系在运行过程中需要在高温和高压环境下进行,气体、液体和固体混合进行,液相主要是由不同碳氢有机物质构成的,其中主要包括了氢气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烷和丁烷等,固体多数为煤炭液化所产生的残渣和煤。
对于煤炭直接液化技术的产业化发展来说,高压和高温环境下的气液相平衡数据是煤炭液化产物分离过程设计的重要实现基础。
煤炭的液化反应和初步的分离过程都是在高温和高压环境下进行的,严格的操作条件使得压力和温度都接近甚至是超过了体系中某些成分的临界值和最大值,这就会导致热力学反应出现异常。
而在高温和高压环境下,其能够实现反应的操作条件已经是远远超出了很多气液平衡模型的使用范围,从已经发表的很多文献信息可以看出,关于煤炭液化体系气液平衡数据的研究还存在较大的不足,特别是针对我国现阶段煤炭性质的煤液化体相平衡数据的研究更是少之又少,针对这种现状,本文主要结合中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司的实际数据和实际情况,并积极应用了Aspen Plus软件系统对煤液化油榨馏建立一个虚拟的模型,并对高温和低温环境下的临界性质进行全面的估算,将不同方法模型下的计算结果和实验数值进行对比,从中得出在不同分离部分合适的分离方法。
气体红外吸收特性受压强与温度的影响分析
Ef e t f p e s e a d t m pe a u e o a e u f c s o r s ur n e r t r n g so s i f a e bs r to r p r is n r r d a o p i n p o e te
Yu xn ,Lv Tin u n n Yu i a g a g ,Ha n 3 n Ho g ,W a z o g ,Ya ix a , ng Ze h n o Jn i LiX iwe u i.Zh o Xi o io a a xa
v le ( WHM) o n b o t n l e r t au be aa tr fr nr e b o t n rp r e . au F f a a s r i i ae wo v la l r mees o ifa d a sr i po et s p o n p r p o i
云玉新 , 吕天 光 , 韩 洪 。王 泽众 , 金 霞 , , 姚 李秀卫 , 笑 笑 赵 (.山东电力研 究院 , 东 济 南 2 00 ;2 山 东大学 电气工程 学 院 , 1 山 502 . 山东 济南 2 0 6 ; . 东电力 501 3 山 集 团公 司超 高压公 司,山 东 济 南 2 02 ;4 华 北电力 大学 电气与 电子 工程 学院 , 50 1 . 北京 1 20 ) 0 26 摘 要:气体 的红 外吸收 特性是 利 用红 外光 学方 法对 气体 进行 定性 定 量分析 的 重要依 据 。吸 收谱 线 的峰值 吸收 系数 与全线 宽是描述 气体 红外吸 收特 性 的两个 重要 参 量 , 参考 H T A 04数 据 库 , 乙 I R N20 以 炔在 近红 外的一段 红外 光谱 为研 究对 象,对 压 强与温度 对峰值 吸 收 系数 与全 线 宽的影 响规律 进行 了
远红外加热修补沥青路面的热平衡分析
Q* -=61 0 ・S‘H ‘7。C ・A =17 3 3 J 0 t 3.k; Q石 9 0 ‘S。H ‘7・C石・A =13 1. J 辩= 21 0 t 3 19k ; Q =2 10 。S ‘H 。7 ‘C ・A = 6 . k ; 0 t 9 4 6J Q_ &=210 ×1 ‘S‘H ・7 。L=216 3J 0 3 6 . k ; Q=1 7 . J 8 16 2k 。
收 稿 日期 :0 2— 4—1 20 0 9
远 红外加 热修 补 沥青路 面 的热 平衡分 析
单 炜
摘 要: 简要介 绍 了以红外辐射 为加热机理加 热修 补 已损 坏的沥青路 面所涉及 的热 衡分析 。
关 键 词 : 青路 面 修 补 ; 外 辐 射 ; 平 衡 分析 沥 红 热 中 图 分 类 号 : 1. U4 8 6 文献 标 识 码 : A
带人数据后 , K=69 8 2k / i 得 0 . J m n~92 1O mi。 1 . H/ n
2 3 加 热 与 发热 的 热 平 衡 计 算 式 .
K= t Q叩
热 物质的红 外吸收峰值 , 运用维 恩位 移定律可计算 出红外加 热装置的表 面
辐射 温度 。
T=c 一 7 ( ) t /^ 2 3 ℃
( ) 热 时 需 要 热 量 : =C t1 ) 1加 Q Wa (J 【 式中:一 c
一
比 热 (J k k / g-℃ ) ;
重 量 (g ; k)
山 — — 温 差 ( ) ℃ 。
( ) 化时 需热量 : 2汽 Q=L k ) W(J
式 中 : ——水 的汽化热 (2 6 7 J k ) L 2 5.k/ g;
利用液化 气作热 源 ,以红外辐射 为加热机 理加热 已损 坏的沥青 路面 ,
供热系统平衡调节分析讲解
2、传统平衡调节的现状
2.1传统平衡调节的方法分类
从运行调节的角度而言,集中供热有两种基本的系统,一为恒流量系统,通常叫质调节系统,即在整个运行期间系统的循环水量保持不变,通过改变系统的供回水温度来实现对热负荷的调节;二为变流量系统,通常叫量调节系统,即在整个运行期间系统的供水温度或供回水温差保持不变,通过改变系统的循环水量来实现对热负荷的调节。其它类型的系统,如分阶段变流量的质调节系统、间歇调节系统都是这两种基本系统的结合或变异。第5种热量调节方法是区别于传统平衡调节方法的先进的调节方法。
【关键词】热量平衡调节法 三级解耦周期热量平衡分析
1、水力、热力、热量平衡的关系
供热的目的:是为了获得舒适的室内温度,同时满足节能、降耗、减排的要求。所以区分不同供热对象的热量平衡是实现供热目的的保证。热量平衡的前提是热力平衡,热力平衡的前提又是水力平衡。
1.1水力平衡是控制出来的
一个热网,无论我们的设计多么仔细和完善,都不能彻底解决水力平衡的问题,一方面是施工和材料设备会与设计存在偏差,另外热网的动态调节都会造成热网的水力失调,热网调整过程中管网是互相耦合的,管网中的实际阻力大小和分布是难以判断的。真正的水力平衡只能靠设备控制来实现,无论是节流式水力平衡通过调节阀门改变管网阻力来实现,还是有源式水力平衡通过分布式变频水泵的变速调节借以改变管网的阻力来实现。换言之,不加监控的热网,会存在先天的近端流量大远端流量小的问题,如果只给一间房子供热,确定一个合适的流量就很简单,然而我们供热的对象是千家万户,每个房间很难同时满足所需的流量,也就出现了冷热不均的问题。所以说热网的水力平衡要靠强大的监控系统来实现,平衡是控制出来的,不是设计出来的。
室外气温表达公式:
节能技术:热平衡分析
热平衡分析
热平衡分析法
热量平衡就是考察一个体系(指设备、装置或 企业等)的输入热量与有效利用热量之间的关 系,并分析用能过程各个环节的影响因素,衡 量其热量利用水平,找出热量损失的原因和节 能的潜力,从而有针对性地制定整个措施和技 术改造规则,以提高体系的热量利用水平。
热平衡分析法
热平衡技术评价指标
1能耗
①单耗:单位产量或单位产值所消耗的某种能量 折算为标准煤的数量;
②综合能耗:消耗的总能耗/产品总产量或总产值
2 能量利用效率 ①设备热效率
Qyx
100%
1
Qss
100%
Qgg
Qgg
锅炉:
D(H q H s ) 100%
BQdyw
制冷机
L
Q11 Wxh
热泵
r
能量利用率=有效利用的能量/输入能量
热平衡分析法
不可重复利用能量
有效利用能量
能
可重复利用能量
量
值得回收能量 未有效利用能量
余热资源
不值得回收能量
同样条件下那种壶烧水快? 如何提高热效率?
几个概念
有效利用热
工艺有效热 输出与回收有效利用热
有效利用热=工艺有效热十回收利用热十输出 能
Qyx Qgr Qhs Qsc
(余热利用情况)
根据热力学第一定律有 Qqr Qc Qp Qhs
净入热平衡
(加给体系的热量利用程度)
Q jr Qdc Qdr
热平衡时各种热量的计算
1.供入热计算
燃料燃烧时供给的热量 Qr Qr1 Qkq Qzq
燃料带入热 空气带入热 雾化用蒸汽带入热
Qr1 Qdyw Qxr 低位发热量 显热(由基准温度加热到入口温度时所需的热量)
自行式沥青路面再生车材料加热系统的热平衡分析
[] 2 钟一谔等. 转子动力学. 北京 : 清华大学 出版社 , 9 6 18.
[】 3 顾ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ柳等. 子动力学. 转 北京 : 国防工业 出版社 , 9 5 18.
[] 4 倪振 华. 动力学. 振 西安: 西安交通大学 出版社, 8 . 1 6 9
完成 的 自行 式车 载 移动 式废 旧沥 青 路面材 料现 场 为:
沥青混凝 土材料 骨料级 配的合理 性 问题 。
随着我 国沥青 路面等级及 建养技术 的提高 , 损沥 破
20 0 9年完成 的车载移动 式废 旧沥青 路面材料再 生装 置
。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 ●
自行式沥青路面再生车材料加热系统的热平衡分析
Th e m a l n e An l s so h a i g S s e o e e Th r l Ba a c a y e ft e He tn y t m ft h
As pha tPa e e c c i l v m ntRe y lng & M a nt na e Ve c e i e nc hi l
1 研发自行式沥青路面材料再生车是迫切的任务 利用的先河, 但下述 问题 的存在也是显而易见 的:
() 1 沥青混凝 土拌和设备在固定基地作业 , 难以 且 青路面的挖切 已由过去 的人工铲挖 向使用大 中型铣 刨机 做 到沥青 混凝 土材料 的全部 或大 比例 再生 , 特别是无法 的机械挖 切过 渡。 世纪 以来 , 国绝大 多数高速 公路 做 到在养护 施工 现场使用。 新 我 的养护 已基 本 实现了铣 刨作业 的普及。 刨 下来的 旧材 铣 () 2 现有 滚筒 式再 生沥 青混 凝 土设备均 采用火 焰 料 的质量 已较传 统工艺有大 的提高 , 特别是 杂质含量 明 与再 生 旧材料 的直 接接 触式加 热, 因此材料 的二次老化 显 降低。 旧料 因铣 刨工 序使 得颗 粒较小 , 但 其结 果造成 是 难以避 免的。 了骨料 级配 的变 化。 不仅为材料 的再生利用提供 了较 这 鉴于上述 , 研发高等级道 路 适用的再 生沥青混凝 土 好 的条 件 , 出现 了如 何保 持 ( 也 或恢 复 ) 路面 层再 生 再 生设备 是十分必 要和 迫切 的任务。 道 山西省交 通科研 院
DSC在沥青中应用的若干方面分析
DSC在沥青中应用的若干方面分析1 概述1.1 差示扫描量热法(DSC)简介差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)装置是准确测量转变温度,转变焓的一种精密仪器,它的主要原理是:将试样和参比物置于相同热条件下,在程序升降温过程中,始终保持样品和参比物的温度相同。
当样品发生热效应时,通过微加热器等热元件给样品补充热量或减少热量以维持样品和参比物的温差为零。
加热器所提供的热量通过转换器转换为电信号作为DSC曲线记录下来。
差示扫描量热法是在程序控制温度下,测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术。
它是一种将与物质内部相转变有关的热流作为时间和温度的函数进行测量的热分析技术。
这些测量能提供关于大量物质的物理和化学的变化,包括吸热、放热、热容变化过程,以及物质相转变的定量或定性的信息,它分析速度快、样品用量少,且制作简便,对固液体皆适用,有宽广的测温范围及优良的定量能力,最为广泛应用的热分析技术。
1.2差示扫描量热法(DSC)工作原理DSC有功率补偿式差示扫描量热法和热流式差示扫描量热法两种类型。
DSC 装置是在试样和参比物容器下装有两组补偿加热丝,当试样在加热过程中由于热效应与参比物之间出现温差时,通过差热放大电路和差动热量补偿放大器,使流入补偿电热丝的电流发生变化,当试样吸热时,补偿放大器使试样一边的电流立即增大;反之,当试样放热时则使参比物一边的电流增大,直到两边热量平衡,温差消失为止。
用差示扫描量热法可以直接测量热量,一个突出的优点是在试样发生热效应时,试样的实际温度已不是程序升温时所控制的温度(如在升温时试样由于放热而一度加速升温)。
而前者由于试样的热量变化随时可得到补偿,试样与参比物的温度始终相等,避免了参比物与试样之间的热传递,故仪器的反应灵敏,分辨率高,重现性好。
DSC的特点是峰的位置、形状和峰的数目与物质的性质有关,故可以定性地用来鉴定物质;从原则上讲,物质的所有转变和反应都应有热效应,因而可以采用DSC检测这些热效应,但有时由于灵敏度等种种原因的限制,不一定都能观测得出;而峰面积的大小与反应热焓有关,即。
大气中的辐射平衡分析热辐射和能量平衡的变化
大气中的辐射平衡分析热辐射和能量平衡的变化大气中的辐射平衡是指地球大气层内各种能量之间的相互转换和平衡。
其中,热辐射和能量平衡是影响大气辐射平衡的两个重要因素。
本文将从这两个方面对大气中的辐射平衡进行分析。
一、热辐射对大气辐射平衡的影响热辐射是指物体由于其分子振动、转动和电子跃迁等过程所发出的电磁辐射。
在大气层中,太阳辐射通过大气的吸收和散射,一部分到达地面,一部分被大气吸收和反射。
而地面受到太阳辐射的加热,会产生热辐射向大气层释放能量。
大气中的水蒸气、气溶胶和云等物质是影响热辐射传播和吸收的重要因素。
水蒸气是大气中的主要温室气体,它吸收地表的热辐射,产生相应的热效应。
气溶胶是大气中的微小颗粒,能够吸收和散射太阳辐射和地表辐射,对热辐射平衡产生复杂的影响。
云是大气中形成的液态水或冰晶的聚集体,能够反射和吸收大气中的辐射。
二、能量平衡对大气辐射平衡的变化能量平衡是指大气层内各种能量输入和输出之间的平衡状态。
在能量平衡中,太阳辐射是主要的能量输入源,地表和大气中的辐射是能量的输出。
根据地表和大气层的吸收、散射和反射等过程,能量平衡会发生变化。
大气中的物理过程包括辐射、传导和对流。
辐射是通过电磁波进行能量传递的过程,传导是通过物体内部分子的热运动实现能量传递的过程,而对流是通过气体的垂直运动实现能量传递的过程。
这些物理过程的相互作用导致能量平衡的变化。
大气中的温度分布和气候变化是能量平衡的重要指标。
温度分布的不均匀性使得能量在地球大气中的传递和储存变得复杂。
气候变化和人类活动对能量平衡也产生了重要影响,如温室效应导致地球整体能量平衡失衡。
综上所述,大气中的辐射平衡受到热辐射和能量平衡的影响。
热辐射通过太阳辐射和地表辐射的相互作用对大气产生热效应。
能量平衡则涉及大气中的物理过程和温度分布,受到气候变化和人类活动的影响。
深入研究和理解大气中的辐射平衡,对于探索地球气候变化和能源利用具有重要意义。
炼化一体化企业燃料气平衡与优化
燃料气是炼化企业常见的副产品,也是企业主要能耗之 一。燃料气平衡与优化关系到企业经济效益以及环保绿色生 产。本文介绍武汉某炼化一体化企业燃料气管网基本状况,通 过对管网燃料气的产出和消耗情况和影响管网平衡的因素和 问题的分析,提出了现阶段采取平衡与优化措施及成效,并对 企业下阶段持续优化提出的具体思路。
E:1台乙烷+ 4台脑油+ 2台尾油+ 1台轻烃炉;石脑油炉 掺炼碳五拔头油(20 t/h#
其中AB工况较常见,CDE工况较少。通过SPYRO软件 对这几种工况下燃料气产出和消耗情况进行模拟,模拟数据表 明,各原料自产甲烷氢收率:LPG(24 82%)>碳五拔头油 (19. 13%)>石脑油(15.59)>加氢尾油(8.48%),裂解炉负荷 按循环乙烷丙烷28 t/h,其余炉负荷250 t,裂解炉总投料378 t/h;此外干气5 t/h以及各装置尾气6 t/h。根据软件模拟,甲 烷氢产出和消耗模拟数据结果见表2。
图1天然气分配中心 第二个是乙烯装置内部燃料气分配中心, 主要目 的是分配 乙烯装置自产甲烷氢,在乙烯装置燃料气消耗量大于自产甲烷 氢时,引入外部天然气;在消耗量低于自产甲烷氢时,将过剩的 自产甲烷氢送至全厂燃料气管网或者泄压至火炬, 确保燃料气 压力的稳定,保证乙烯装置燃料气消耗的安全稳定。乙烯燃料 气分配中心燃料气用户主要包括乙烯装置裂解炉以及汽油加 氢装置加热炉;具体流程如图2所示:
图2 燃料气分配中心
收稿日期:2021 —04 —02 作者简介:唐旭(1988—),大学本科,工学学士,工程师,主要从事化工生产管理。
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山东化工 SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY
2021年第50卷
1.2炼油厂区燃料气管网情况
水热媒余热回收系统热平衡影响因素分析
水热媒余热回收系统热平衡影响因素分析李明;杨军卫;成慧禹;肖家治【摘要】To keep the heat recovery unit with water as heat medium running steadily, it is essential that the system should be operated in heat balance. A heater of a delayed coking unit using water heat medium system is studied to analyze the factors affecting heat balance, such as water flow rate, fuel consumption, air consumption and temperature of water entering flue gas heat exchanger. Results indicate that the water flow rate, fuel consumption and air consumption are the main factors affecting the heat balance of system; based on the actual heater operation data, selecting suitable value of fuel consumption and air consumption as design basis in system design is important.%水热媒余热回收装置平稳运行的关键是系统应处于热平衡状态.为分析影响系统热平衡的主要因素,以某延迟焦化加热炉水热媒系统为例,考察了热媒水流量、燃料单耗、空气用量和热媒水进烟气换热器温度等参数对系统热平衡的影响.结果表明,热媒水流量、燃料单耗及空气用量均是影响系统热平衡的重要因素,系统设计时应根据加热炉实际运行情况,确定合适的燃料单耗和空气用量作为设计基础.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2012(043)012【总页数】4页(P64-67)【关键词】水热媒;余热回收;热平衡;对流传热【作者】李明;杨军卫;成慧禹;肖家治【作者单位】中国石油天然气华东勘察设计研究院,山东青岛266071;中国石油大学重质油国家重点实验室;中国石化洛阳分公司;中国石油大学重质油国家重点实验室【正文语种】中文水热媒余热回收系统是一种利用中压除氧水(2.0MPa)作热媒,通过建立闭路循环实现烟气热量回收的技术。
Highview Power液化空气储能中试装置热力学分析
Highview Power液化空气储能中试装置热力学分析孙潇;蔡春荣;罗志斌;王小博;朱光涛;裴爱国【期刊名称】《南方能源建设》【年(卷),期】2024(11)2【摘要】[目的]构建以新能源为主体的新型电力系统,储能成为必不可少的支撑技术。
液化空气储能是一种新兴的技术经济可行的大规模储能解决方案,具有广泛的应用前景。
Highview Power液化空气储能中试装置是目前唯一公开了现场测试数据的液化空气储能系统。
为探究液化空气储能的热力学原理,寻求提升循环效率的方法。
[方法]根据Highview Power液化空气储能中试装置的工艺流程建立了热力学建模,利用测试数据验证了热力学模型的准确性。
通过?分析研究制约循环效率的关键设备,通过控制变量法研究关键操作参数对储能过程和释能过程的影响。
[结果]结果表明:制约循环效率的关键设备是循环压缩机和汽化器;增加高压压力和节流后压力、提高增压膨胀机的分流质量和入口温度、回收释能过程回热器的冷量有利于提升储能过程液化率、降低液化能耗;提高释能高压压力和膨胀机组入口温度有助于提升系统的输出功率和循环效率。
[结论]提出了回收压缩热、提高压缩机等熵效率、减小汽化器换热温差等改进措施以提升循环效率。
【总页数】13页(P112-124)【作者】孙潇;蔡春荣;罗志斌;王小博;朱光涛;裴爱国【作者单位】中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司;清华大学电机工程与应用电子技术系;中国能源建设股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】TK02;TK123【相关文献】1.深冷液化空气储能系统热力学建模与效率分析2.耦合液化天然气的液化空气储能系统热力学分析3.利用LNG冷能的液化空气储能系统热力学分析4.以废弃洞穴为储气空间复合压缩空气储能系统及其热力学性能分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
热学实验论文总结
热学实验论文总结引言热学实验是热力学课程中非常重要的一部分,通过实验可以验证理论知识,加深对热学原理的理解。
本文将对热学实验进行总结,分析实验过程中遇到的问题及解决方法。
实验目的本次实验的目的是通过各种热学实验仪器和设备的使用,加深对热学理论的理解,掌握实验操作技巧,以及培养实验能力。
实验装置和仪器本次实验所使用的装置和仪器包括:热平衡仪、恒温水浴、热电偶、温度计、加热器等。
实验内容本次实验内容涉及多个方面,包括热平衡、热传导、热辐射等。
下面将对每个实验进行详细介绍。
实验一:热平衡的测量本实验旨在通过热平衡仪的使用,测量热平衡的时间,并验证热平衡的原理。
实验中,我们将使用热平衡仪对一定温度差的两个物体进行测量,并记录下达到热平衡的时间。
实验二:热传导的测量本实验旨在通过测量热传导的速率,验证热传导定律。
我们将通过一个实验装置,测量不同材料导热的速率,并记录下实验结果。
实验三:热辐射的测量本实验旨在通过测量热辐射的能力,验证斯特藩—玻尔兹曼定律。
实验中,我们将使用热电偶和温度计测量一个黑体辐射出的能量,并验证实验结果与理论计算结果的一致性。
实验过程在进行热学实验的过程中,我们遇到了一些问题,并通过一些方法和措施进行了解决。
问题一:实验数据的误差较大解决方法:在进行实验测量时,我们要注意仪器的使用方法,特别是温度计和热电偶的使用。
此外,实验过程中要控制实验环境的温度和湿度,以减少外界环境对实验结果的影响。
问题二:实验装置的故障解决方法:在遇到实验装置故障时,我们要及时调整或更换故障部件,确保实验能够顺利进行。
同时,也要注意检查实验装置的工作状态,避免出现问题。
问题三:实验时间不足解决方法:为了保证实验能够按时完成,我们在实验前要提前做好实验准备工作,包括检查仪器和设备的状态,确定实验流程和时间安排。
同时,在实验过程中,我们要高效利用时间,确保实验能够在规定时间内完成。
结论通过本次热学实验,我们对热学理论有了更加深入的了解,掌握了实验操作技巧,提高了实验能力。
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第3期(总第142期)
2001年6月山西交通科技
SHANXI SCIENCE &TECHNOLOGY OF COMMUN ICATION S No.3June
收稿日期作者简介温金中(5 ),男,山西文水人,副院长,高级工程师,5年毕业于太原重机学院;
王高荣( ),男,山西原平人,工程师,5年毕业于太原重机学院。
液化气红外路面加热装置的热平衡分析
温金中1,王高荣2
(山西省交通科学研究院,山西 太原 030006;
2.忻州公路分局,山西 忻州 034000)
摘要:涉及液化气为热源的红外路面加热装置的基本参数选择和计算,从而为相应机械设备的设计提供依据。
关键词:液化气;沥青路面;加热;红外辐射
中图分类号:U418.321 文献标识码:A 文章编号:1006-3528(2001)03-0059-02
利用液化气作热源,以红外辐射为加热机理加热已损坏的沥青路面,是一种目前国际先进的沥青路面修补工艺。
这种工艺可使沥青路面中的新旧材料在热
状态下结合,从而大大提高其结合强度,提高其使用寿命;由于新旧混合料间无明显的接缝,又可以明显提高修复路面的平整度。
同时,这种工艺可使所有废旧混合料现场再生利用,具有明显的经济意义及环境保护意义。
鉴于此,山西省交通科学研究院在2000年立项研制了相应的沥青路面加热器(HM2000)。
在研制过程中,主要涉及了如下的理论研究。
1 红外辐射面温度的选择
红外辐射加热适用于各种有机物、高分子物质和水等。
沥青是高分子碳氢化合物和非碳氢化合物的混合物。
其主要化学组成为:碳70%—80%;氢10%—15%;硫、氧、氮等仅占0.5%—8%。
组成沥青路面的混合料中,除了沥青和石料外,还有不超过2%的液态水和气态水。
图1—图3是组成沥青路面各种材料
的红外吸收光谱分析。
图1
沥青红外光谱
图2
石料红外光谱
图3 水的红外光谱
如图所示,沥青混合料在1μm —15μm 的红外波段内有强烈的吸收带,特别是沥青在3μm —4μm 处为红外吸收峰值。
因此,应用红外辐射技术加热沥青路面是完全可行的。
如20世纪80年代初山西省交通科学研究院研制的以电为热源的红外沥青路面加热器曾在山西原太公路应用时,在环境温度为-10℃情况下以功率密度为2.5W /cm 2
加热沥青路面,在5min —6min 的加热时间内,可使厚为60mm 的路面温度达到140℃、底层温度达到80℃的可开挖状态,验证了红外辐射深入性好及对沥青路面加热的优越性。
众所周知,温度的高低反映了物质内部分子运动
:2001-01-10
:192-1971949-197
的剧烈程度。
因此,只有使被加热物质的固有振频与加热体的辐射振频相适应,才能将被加热物质分子运动激活而产生共振,从而使加热速度大大提高。
据此,根据沥青等被加热物质的红外吸收峰值,以维恩位移定
律计算出红外加热装置的表面辐射温度。
T=(T /λm )-273,
式中:T ——辐射面温度,℃;
T ——维恩常数,取2897;
λm ——被加热物质红外吸收峰值波长。
红外加热表面温度不宜过高,若λm 辐射峰值波长取3μm(相对沥青的吸收峰值波长),则表面温度取700℃左右为宜。
2 沥青路面加热的热平衡计算
根据所设计的加热面积及路面的平均厚度,可对其进行热平衡计算。
计算数据:
加热面积S :1.8m 2
;加热厚度H :0.05m ;沥青混合料比重V :1600kg /m 3;加热效率:Z :0.7;
加热温度:取(160+80)/2=120℃;各种物质含量:沥青:6%;
水:2%;
石料:92%;
各种物质比热:C 沥=1.675k J /kg ℃;
C 石=0.83k J /kg ℃;C 水=4.186k J /kg ℃。
另外,由实验可知,加热完毕时,沥青路表面温度已超过100℃,因此视水分的1/3为蒸发看待。
2.1 各种物质需要热量的计算2.1.1 涉及公式
加热时需要热量Q =C W Δt ,式中:C ——比热,k J /kg ℃;
W ——重量,kg;Δt ——温差,℃。
汽化时需热量Q =LW ,
式中:L ——水的汽化热,2256.7k J/kg;
W ——重量,kg 。
2.1.2 热量计算
Q 沥青=
6
100S H V C 沥Δt=1733.3k J;Q 石料=92100S H V C 石Δt =13311.9k J
;Q 水=2100S H V C 水Δt =964.6k J
;Q 蒸发=2100×1
3S H VL=2166.3k J;
Q=18176.2k J 。
2.2 加热器单位时间内的发热值
经实际试验,加热器单位时间内的液化气耗量为:V g =0.15k J /min —0.2k J /min,故其单位时间内提供的发热值为:K=V g k,
式中:K ——热值,k J /min ;
k ——单位重量液化气热值,取46054.8k J/kg 。
带入数据后,有
K =6908.2k J /min
—9211.0k J /min 。
2.3 加热与发热的热平衡计算式 Kt =
Q Z
,
式中:t ——加热时间,min ;
Z ——加热效率,暴露加热取0.4。
由热平衡式,有:t=Q ZK ,
带入数据后,可得到加热时间的计算值:
t =4.9min
—6.6min 。
3 结论
以上述计算为依据,研制的HM 2000型液化器远红外路面加热器已于2000年9月下旬投入山西省太旧、东山过境、晋焦等高速公路的养护作业。
参考文献:
[1] 倪寿璋.黑色路面成套机械与设备[M ].北京:人民交通
出版社,1988.
[2] 王志廷,靳长征,韩宪锁,等.沥青加热技术[M ].北京:人
民交通出版社,1998.
The Heat Balance Analysis of Liquefied Gas Infrared Pavement Heating Device
WEN Jin -zhong 1,WA N G Gao -r ong 2
(1.Shanxi Provincial Resear ch Institute of Communications,Taiyuan,Shanxi 030006,China;
2.Xinzhou Br anch of Shanxi Provincial Highway Bureau ,Xinzhou ,Shanxi 034000,China )
T f q f f ,f y q K y q f ;;;f 60 山西交通科技 2001年第3期
Abstr act :he paper discussed the basic parameter collection and calculation o li ue ied gas in rared pave-ment hea ting device supplied the base or its machiner e uipment design.
e words :li ue ied gas bitumen pavement heat in rared radiation。