发明名称 一种采用换热系统对被加热流体进行分阶段加热的流量控制方法
摘要 本发明属于换热设备领域,公开了一种采用换热系统对被加热流体进行分阶段加热的流量控制方法,所述换热系统包括预热器、蒸发器和过热器,所述预热器依次连接所述蒸发器和所述过热器,所述预热器用于将过冷液加热至饱和液,所述蒸发器用于将饱和液加热至饱和气,所述过热器用于将饱和气加热至过热气。本发明通过控制换热系统中加热流体的流量,降低了各换热器的出入口温度端差,从而可以减少换热过程所产生的熵增,增加系统的能量利用率。
申请公布号 CN106439769A 申请公布日期 2017.02.22
申请号 CN201610805604.2 申请日期 2016.09.07
申请人 华中科技大学 发明人 张燕平;张成;黄树红
分类号 F22B35/00(2006.01)I;F22B1/00(2006.01)I 主分类号 F22B35/00(2006.01)I
代理机构 武汉东喻专利代理事务所(普通合伙) 42224 代理人 李佑宏
主权项 一种采用换热系统对被加热流体进行分阶段加热的流量控制方法,所述换热系统包括预热器、蒸发器和过热器,所述预热器依次连接所述蒸发器和所述过热器,所述预热器用于将温度为T<sub>1</sub>的过冷液加热至温度为T<sub>2</sub>的饱和液,所述蒸发器用于将温度为T<sub>2</sub>的饱和液加热至温度为T<sub>2</sub>的饱和气,所述过热器用于将温度为T<sub>2</sub>的饱和气加热至温度为T<sub>4</sub>的过热气,并且T<sub>1</sub><T<sub>2</sub><T<sub>4</sub>,其特征在于,包括以下步骤:1)设定预热器的用于流入加热流体的入口和用于流出被加热流体的出口的温度端差ΔT<sub>p</sub>,并且10℃≤ΔT<sub>p</sub>≤50℃,以及设定过热器用于流入加热流体的入口和用于流出被加热流体的出口的温度端差ΔT<sub>s</sub>,并且ΔT<sub>s</sub>=ΔT<sub>p</sub>+ΔT<sub>e</sub>,ΔT<sub>e</sub>为加热流体流经蒸发器后的温降,并且10℃≤ΔT<sub>e</sub>≤50℃;2)获得被加热流体在温度为T<sub>2</sub>时的饱和压力p<sub>a</sub>,其在温度为T<sub>1</sub>且压力为p<sub>a</sub>时的比焓h<sub>a,1</sub>,其在温度为T<sub>2</sub>时的饱和液的比焓h<sub>a,2</sub>,其在温度为T<sub>2</sub>时的饱和气的比焓h<sub>a,3</sub>,其在温度为T<sub>4</sub>且压力为p<sub>a</sub>时的比焓h<sub>a,4</sub>;3)获得加热流体在温度为T<sub>1</sub>+ΔT<sub>p</sub>且压力为p<sub>b</sub>时的比焓h<sub>b,1</sub>,其在温度为T<sub>2</sub>+ΔT<sub>p</sub>且压力为p<sub>b</sub>时的比焓h<sub>b,2</sub>,其在温度为T<sub>2</sub>+ΔT<sub>s</sub>且压力为p<sub>b</sub>时的比焓h<sub>b,3</sub>,其在温度为T<sub>4</sub>+ΔT<sub>s</sub>且压力为p<sub>b</sub>时的比焓h<sub>b,4</sub>,其中p<sub>b</sub>为加热流体流经换热系统时的压力;4)控制预热器中加热流体的质量流量q<sub>p</sub>=A·q<sub>a1</sub>·(h<sub>a,2</sub>‑h<sub>a,1</sub>)/(h<sub>b,2</sub>‑h<sub>b,1</sub>),其中A为常数并且0.9≤A≤1.1,q<sub>a1</sub>为预热器中被加热流体的质量流量;5)控制蒸发器中加热流体的质量流量q<sub>e</sub>=B·q<sub>a2</sub>·(h<sub>a,3</sub>‑h<sub>a,2</sub>)/(h<sub>b,3</sub>‑h<sub>b,2</sub>),其中B为常数并且0.9≤B≤1.1,q<sub>a2</sub>为蒸发器中被加热流体的质量流量并且q<sub>a2</sub>=q<sub>a1</sub>;6)控制过热器中加热流体的质量流量q<sub>s</sub>=C·q<sub>a3</sub>·(h<sub>a,4</sub>‑h<sub>a,3</sub>)/(h<sub>b,4</sub>‑h<sub>b,3</sub>),其中C为常数并且0.9≤C≤1.1,q<sub>a3</sub>为过热器中被加热流体的质量流量并且q<sub>a3</sub>=q<sub>a2</sub>。
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