基于PTC场的喷射式有机朗肯循环与三压级蒸汽吸收系统

工程科学与技术，国际期刊23（2020）82完整文章基于PTC场的喷射式有机朗肯循环与三压级蒸汽吸收系统（EORTPAS）Devendra Kumar Guptaa，Sunday，Rajesh Kumarb，Naveen KumarbaInderprastha工程学院机械工程系，Ghaziabad，UP 201010，印度b德里理工大学机械工程系（德里NCT政府），Bawana Road，Delhi 110042，印度阿提奇莱因福奥文章历史记录：接收日期：2018年2019年4月20日修订2019年4月23日接受在线发售2019年保留字：喷射器三压级吸收系统太阳能抛物槽集热器热能储存有机朗肯循环A B S T R A C T建议的系统包括一个喷射器有机朗肯循环（EORC）集成的三重压力水平吸收系统（TPAS）的基础上抛物槽集热器（PTC）太阳能场。该系统在两个不同的温度下同时产生功率和制冷输出通过热力学分析，研究了太阳辐射（SBR）、涡轮进口压力（TIP）、涡轮抽汽压力（TEP）和引射器蒸发温度（EET）等设计参数对系统性能的影响。结果表明，在EORC中加入TPAS后，EORTPAS的能量效率显著提高，但（火用）效率降低。还观察到，对于两个系统，能量效率随着TIP、TEP和EET的增加而增加，而随着SBR的增加而降低另一方面，两个系统的（火用）效率随着SBR或TIP的增加而增加，随着TEP的减少而增加随着EET的增加，两种系统的火用效率都略有下降©2019 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。1. 介绍天然化石燃料的严格使用造成了全球变暖的严重破坏，产生了致命的温室气体，如CO2、CO、NOx等。我们的传统冷却系统排放的制冷剂气体，如CFC，具有很高的GWP（全球变暖潜势）ODP（臭氧消耗潜势），这增加了更多的麻烦。在过去的几十年里，科学家们确实对替代技术进行了大量的研究，这些技术可以替代我们的天然化石燃料，并通过实际减少碳排放来减少温室效应。太阳能也影响对流环境，产生气流，将空气变成风;因此风能是天然太阳能的衍生物不仅对风，但它也会影响潮汐的形成，然后我们可以将能量物质化为潮汐能[17]。目前，聚光太阳能发电（CSP）技术越来越有兴趣用于太阳能热发电厂。PTC的主要应用可以在已知的南加州的发电厂中找到。*通讯作者。电子邮件地址：gmail.com（D.K. Gupta）。由Karabuk大学负责进行同行审查因为太阳能发电系统（SEGS）的装机容量为354 MW[15]。为实验目的，一个装机容量1.2 MW的收集器已安装在西班牙南部的Plataforma Solar de Almeria（PSA）[11]。Mokheimer等人[18]开发了一个模拟模型来评估PTC太阳能场的光学和热效率，并进行了成本分析。他们的研究结果表明，在达卡可以达到的最大光学效率为73.5%，单位孔径面积的PTC场可降低约46%。Barberz等人[3]提出了一种预测太阳能接收器热效率的新方法。基于这种方法可以进行两种简化，以获得描述大多数太阳能技术的收集器性能的更简单的方程。Tyagi等人[23]针对传热流体的不同质量流率进行了PTC的火用分析。结果表明，对于给定的太阳辐射强度，（火用）输出、（火用）效率和热效率是质量流量的增函数。Padilla等人[19]提出了火用分析，表明太阳辐射强度对PTC的作用有很大影响。火用效率与HTF离开接收器的温度有关。如果提高传热温度，则（火用）效率会提高，但（火用）效率会降低。https://doi.org/10.1016/j.jestch.2019.04.0082215-0986/©2019 Karabuk University.出版社：Elsevier B.V.这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页：www.elsevier.com/locate/jestchD.K. Gupta等人 /工程科学与技术，国际期刊23（2020）82-9183命名法Gb太阳辐射（SBR）（kWm-2）h比焓（kJ kg-1）HE换热器HTF导热油（Therminol VP 1）HTV高温容器LTV低温容器P压力（MPa）PTC抛物线槽式收集器R提取率s比熵（kJ kg-1 K-1）喷射式有机朗肯循环EORTPAS EORC与三重压力水平吸收系统集成T绝对温度（K）汽轮机抽汽温度HTF至PTC场的入口温度T（°C）希腊符号l夹带比h入射角e制冷功比ex功与火用制冷比能源效率（%）gx（火用）效率（%）下标X火用e1蒸发器1e2蒸发器2P泵T型涡轮机1、2、3个状态点能源效率CSP的性能在一天中的太阳辐射强度上变化很大;它将在天气晴朗，但在多云的情况下可能会影响演出。因此，由于上述限制，单独使用CSP用于发电厂的运行是不可行的。热能储存（TES）系统有助于提高CSP技术的工作。将CSP与TES合并是当前方案的新面貌，有助于我们以更高的功率输出和效率渗透全球市场[8，9，22]。CSP和TES的适当设计组合可以证明系统连续工作24小时，允许短期瞬态缓冲到长期夜间存储[4]。在Herrmann等人[13]中显示了使用包含用于抛物槽式太阳能发电厂的熔盐的储罐的可行性研究。他们的发现主要指出，对于不间断的循环供应，工商业污水附加费实际上可以降低电力成本。在Tzivanjin等人[24]中，对PTC与有机朗肯循环的结合进行了分析，以优化系统的能源和财务。他们的研究揭示了环己烷操作PTC以产生1 MW的适合性。为了促进CSP技术的可持续性，已经探索了同时产生电力和冷却的组合电力和冷却循环。基于喷射器的冷却系统是一种有吸引力的技术，因为没有机械压缩机和CFC，这导致太阳能冷却的能源效率和环境友好生产[5，6，10]。Alexis[2]还生成了一个计算机程序，用于分析联合循环的性能参数。喷射器系统已被发现比蒸汽吸收机更经济可行。[27]使用R245fa作为工作流体分析了联合动力和喷射器制冷循环。分析表明，当发生器温度从335 K提高到415 K时，能量效率从15.8%提高到38%，（火用）效率也随之提高从45.2%上升到57.2%。由于需要大型汽轮机，发电温度一般保持在允许范围Rashidi等人[21]编写了以R123为工质的功率和喷射制冷循环的计算机程序，并研究了各种相关参数对循环结果的影响结果表明，在较高的蒸发器温度下，运行效率（第一定律和第二定律）均得到提高，而锅炉和喷射器的（火用）损失最大还观察到，在涡轮的高入口压力下，第一定律效率是有利的，但第二定律效率降低。对功率与喷射制冷联合循环的热力学分析[1，7，12，16，26]表明，不可逆性最高的是供热过程，其次是喷射和涡轮。为了提高功率-喷射制冷联合循环的性能，将三压力水平吸收系统（TPAS）集成到该联合循环中。Hong等人[14]研究了一种新的三压位吸收式制冷循环。结果表明，在特定条件下，该循环的COP比单效吸收式制冷循环（ARC）高30%Verda等人[25]建立了以氨-硝酸锂溶液为工质的三压级ARC的数学模拟结果表明，喷射器的使用，使吸收压力高于蒸发压力，提高了制冷量。因此，在这项研究中进行的努力是提出一个多代循环，同时在两个不同的温度下产生电力和制冷，使用太阳能作为热源。本文提出的多联产循环是三压吸收式系统（TPAS）与喷射式有机朗肯循环（EORC）的集成，可满足电力、空间空调和果蔬冷藏保鲜的需求。本文还从能量和火用两个方面对EORC和多联产循环的性能进行一个p孔径面积（m2）T出PTC场HTF出口温度（°C）ABS吸收器TPAs三压力级吸收系统电弧吸收式制冷循环电视节流阀C冷凝器E_能量率（kW）E蒸发器X_（火用）率（kW）EET喷射蒸发器温度Q_传热量（kW）EJ喷射器W_net功率（kW）G1热回收蒸汽发生器（HRVG）m_质量流量（kg s-1）G2TPAS发生器XX¼PP在不84D.K. Gupta等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）822. 工作描述这些系统包括喷射器有机朗肯循环（EORC），以及基于PTC太阳能场的喷射器有机朗肯循环与三压级蒸汽吸收系统（EORTPAS）集成，如图1和图2所示。1a和2a。借助于PTC太阳能场，利用太阳热能通量来加热HTF（1）。HTF在通过HRVG（1-2）之后，在HRVG（1过热蒸气表1调查考虑的主要限制因素环境温度（°C）25环境压力（MPa）0.101325汽轮机入口压力（MPa）1.1汽轮机抽汽压力（MPa）0.4萃取比0.3等熵涡轮效率（%）85等熵泵效率（%）80HTF的质量流量（kg/s）22PTC场的跟踪模式焦轴N-S水平和E-W跟踪膨胀（4-来自喷嘴的制冷剂蒸汽夹带二次制冷剂（13）和混合物PTC中HTF的入口温度，EORC（°C）用于ORTPAS的PTC中HTF的入口温度（°C）10090通过喷射器1（EJ1）的混合室。 的制冷剂流（6）和涡轮机排出流（14）合并，在（7）中，然后通过将热量传递到热交换器1（HE 1）中的制冷剂（15-3）而冷却到（8）。来自冷凝器（9）的饱和液态制冷剂进入节流阀（TV1）（11）和泵（P3）（10）。的高压液体制冷剂(15)从泵（P3）流入热交换器（HE 1）（15-3）的制冷剂被预热，然后被转换成过热的制冷剂蒸汽(4)在热回收蒸汽发生器（G1）中。饱和的液态制冷剂11在节流阀TV 1中膨胀到蒸发器压力11-12，在蒸发器E1中蒸发，产生制冷效果。从TPAS发生器（G2）离开的水蒸气（23）在冷凝器（C2）中冷凝，夹点温差（°C）10喷射蒸发器温度（°C） 5冷凝器温度（°C）36太阳光束辐射（W/m2）600孔径面积（m2）10，000TPAS蒸发器温度（°C）10TPAS发生器温度（°C）853. 热力学分析为了模拟所提出的系统的性能，使用的质量和能量守恒的原则一般稳流系统的质量和能量平衡如下：作为饱和水（24）离开，饱和水（24）在液-汽热交换器（HE 3）（24mm在外层ð1Þ蒸发器2（E2）（26-27）以产生制冷效果。来自蒸发器（E2）的制冷剂水蒸气在HE 3（27-28）中被预热。来自TPAS发生器（G2）的LiBr-H2O溶液（20）进入热交换器（HE 2）并冷却至（21）。溶液（21）进入喷射器并夹带来自热交换器3（HE 3）的水蒸气（28），该混合物流到吸收器（ABS）（22-两种系统都具有固定的HTF质量流率。此外，在给定的SBR下，HTF从PTC的出口温度被认为是相同的。对于热力学研究，约束deliber-其中，inm_i是进入系统的质量传递速率，是从系统中向外传递的质量的速率E_in¼E_out100%Q_inW_inXm_.hC2=2gz1/4Q_out1/4W_out 1/4Xm_。hC2=2gz3出来在一个过程中，系统内的火用变化率由下式给出：用于所提出的系统的方法的参数描述在表1中。喷射器有机朗肯对应的p-h图X_热-X_功-X_质量;输入-X_质量;输出-X_d¼DX_ð4Þ循环（EORC）和喷射器有机朗肯循环与三重压力水平蒸汽吸收系统（EORTPAS）集成也绘制和显示在图。1b和2b。X_热¼X.1-T0Q_400图1a. 喷射式有机朗肯循环（EORC）流程图ΣΣ“#D.K. Gupta等人 /工程科学与技术，国际期刊23（2020）82-91853.1. 能量分析从太阳接收的太阳能Q_Solar¼GbAp5c式中，Gb = I Cosh =太阳辐射，I = DNI（W/m2），Ap =孔径面积（m2），h=入射角。引射式有机朗肯循环（EORC）PTC场的得热Q_gain<$m_1h1-h2gE;PTCGbAp<$m_4h4-h3h6其中gE; PTC的能量效率gE; PTC¼a-bTm- T0GBTm-T02GBð7ÞX_工作¼W_图1b. 喷射式有机朗肯循环的p-h图。-p0 dV4ba = PTC场的光效率= 0.7，b = PTC场的一阶损耗系数= 0.1，c =PTC场的二阶损耗系数= 0，Tm = {（Tin+Tout）/2} =平均HTF温度。EORC的能量效率（gE1）可以表征为网络输出（W_ne_t）和喷射蒸发器中的制冷输出（Q_e1）与太阳能输入（Q_Sola_r）的比例。gE1¼。W_netQ_e1=Q_Solar8W_T_4米_4小时4-小时5米_4小时1-米_4小时5-小时14米_8小时R¼m_5=m_4×8b/cmX_质量<$m_½h- h0-T0s-s0]4cW_P_4米_4小时15-小时10米8厘米图2a. 喷射式有机朗肯循环与三压力水平蒸汽吸收系统集成的流程图。- -¼1-3 T太阳能电池86D.K. Gupta等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）82图2b. 喷射式有机朗肯循环结合三压级蒸汽吸收系统的p-h图。W_net¼W_T-W_P8dQ_e1¼m_5l1h13-h12h8eEORC的功冷比3.2. 火用分析PTC场的（火用）效率由下式给出：gx;PTC¼fm_h1-h16-T0s1-s16g=GbAp13e1¼W_net=Q_e1ð9ÞPetela给出了从太阳辐射中可获得的有用功（ε）[20]。引射式有机朗肯循环中PTC场的得热具有三个压力水平的蒸气吸收系统的格栅（EORTPAS）4 T01 .一、T0004T太阳能Q_gain<$m_1μh1-h16μgE;PTCGb Ap10EORC、EORTPAS的有效能效率（gx1）和（gx2）可报告为Q_gain¼m_4小时4-h3小时23小时23小时20小时20-m_19小时19分钟10分钟g× 1/4。W_netX_e1=X_Solar14EORTPAS的能量效率（gE2）表征为网络输出（W_net）和总输出（W _ ne t）的总和的比例。gx21/4。W_净 X_e1联系我们e2=X_太阳能ð15Þ喷射蒸发器E1（Qe1）和TPAS的制冷量其中，X_太阳能与太阳辐射有关，X_e1X_e2是蒸发器E2（Q_e2）到太阳能输入（Q_Solar）。与蒸发器1、2中的制冷相关的有效能gE2 1/4。W_netQ_e1联系我们e2=Q_太阳能ð11ÞX_e1 ¼Q_e1T0=Te1-115aX_e2 1/4Q_e2ΩT0=Te2Ω -1Ω15ΩQ_e2¼m_26小时27-h26小时11小时EORTPAS的功冷比X_Solar¼GbAp15cEORC的功与有效能制冷比，2e2¼W_ne t=.Q_e1Q_e212ex1 公司简介净 =X_e1ð16Þ13aaaaal1¼m_13=m_512aex2¼W_ne t=.X_e12019年12月27日星期一l2¼m_28=m_2112b其中，TSolar是表观太阳温度= 5800 KD.K. Gupta等人 /工程科学与技术，国际期刊23（2020）82-9187表2EORC模拟结果13 22.28-5 0.7484 273.8 1.03各种设计参数，如SBR、涡轮入口压力（TIP）、涡轮抽汽压力（TEP）和喷射器蒸发器温度（EET）对EORC EORTPAS性能的影响 在该分析中，在热力学参数变化的情况下，其他参数保持恒定，如表1所述。表2和表3显示了EORC EORTPAS各点的热力学状态此外，表4和表5显示了EORC和EORTPAS各组件中的能量分布4.1. 太阳光束辐射（SBR）EORC和EORTPAS的PTC场的能量和火用效率随SBR的变化如图3所示。它14116.192.7711.04348.91.152从图3和Eqs.（（7）和（13））能量和15110037.0515.7781.550.3002PTC场的火用效率随PTC值的增大而增大由于HTF的出口温度表3Simu的结果EORTPAS的定义从PTC场输出的热量（Tout）和传递到 HTF在固定的质量流率和HTF（Tin）的入口温度下，PTC场的温度增加。从Eq中可以看出。（7）平均温度273.8 1.03EORC的HTF（Tm）高于EORTPAS，因此，在相同的SBR条件下，EORTPAS的效率高于EORCEORC的火用效率明显高于EORTPAS，这是因为EORC的平均供热温度较高，火用效率较高。EORC和EORTPAS与SBR的能量和火用效率的变化如图所示。四、随着SBR增加，涡轮机入口温度增加，这导致更大的功输出。此外，在提取点（5）处的工作流体的温度在较高的SBR下，涡轮的流量较高，这导致从喷射器蒸发器（13）夹带更多的制冷剂。这导致在喷射器的蒸发器处更大的制冷输出。因此，功输出和制冷输出的这种增加在较高SBR下增加了EORC的效率。研究还发现，在EORC中加入TPAS后， EORTPAS的能量效率185.945361.13775.830.2474随着SBR用量的增加，反应速率显著增加，但却降低。这195.94570.411.137150.70.4765是因为随着SBR、功输出、喷射器205.945850.9347214.20.4664制冷输出增加，和TPAs制冷量21225.9451.47435.8157.710.93471.137123.1558.90.19250.3182保持不变，但太阳能输入显著增加。这235.945850.202626598.61导致EORTPAS的能量效率降低，245.945360.2026150.80.5185增加SBR。EORTPAS的火用效率小于255.945240.2026100.50.3527的EORC，由于减少工作输出在同一时间26 1.228 10 0.2026100.50.357727 1.228 10 0.202625198.89928 1.228 36.82 0.202625699.0644. 结果和讨论本文对基于PTC场的引射式有机朗肯循环（EORC）和引射式有机朗肯循环与TPAS集成（EORTPAS）进行了性能分析。本文从理论上探讨了SBR。EORTPAS的效率随着喷射制冷输出功的增加而增加，而TPAS的效率随着SBR的增加图1示出了SBR的功冷比（e）和功放热比（ex）的变化。EORC 5例和EORTPAS。对于EORC和EORTPAS，随着SBR的增加，功制冷比和功放热制冷比均增加，因为功输出的增加优于制冷量和放热制冷量的表4EORC和EORTPAS各组成部分的能量分布。喷射式有机朗肯循环（EORC）喷射式有机朗肯循环与三压力水平吸收系统集成（EORTPAS）输入功率（kW）来自太阳输入功率（kW）来自太阳太阳能输入60001006000100涡轮机输出65810.9550.99.18泵输入19.50.316.930.28喷射器制冷量144.82.41202TPAS制冷量––4928.2功输出638.510.65348.9能量输出783.313114619.1能量损失5506.391.86078101.3状态点压力（千帕）T（°C）m_（kg/s）h（kJ/kg）s（kJ/kgK）1150017222443.922.74214001002225812.713110082.8315.77139.40.4734110016215.77398.71.1285400127.84.731375.81.1386116.1108.75.479362.91.197116.198.0816.52353.61.1658116.13616.52298.31.0019116.13616.5280.310.296210116.13615.7780.310.296211116.1360.748480.310.29621222.28-50.748480.310.3085状态点压力（千帕）T（0C）m_（kg/s）h（kJ/kg）s（kJ/kgK）11500162.222418.521.47214001002225812.713110075.5213.661300.446441100152.213.66388.51.1045400117.64.098366.31.1146116.199.584.736354.91.1697116.188.3514.3345.11.1428116.13614.3298.91.0039116.13614.380.310.296210116.13613.6680.310.296211116.1360.638180.310.29621222.28-50.638180.310.308513 22.28-5 0.638114 116.1 82.71 9.563340.31.12815 1100 37.05 13.6681.550.300216 1300 90 22232.211.17171.474361.13775.830.2474ηE1ηx1ηE2ηx2（火用）效率（%）88D.K. Gupta等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）82表5EORC和EORTPAS各部件的有效能分布。喷射式有机朗肯循环（EORC）喷射式有机朗肯循环与三压力水平吸收系统集成数量（kW）%火用输入数量（kW）%火用输入（火用）输入（火用）输出(i)功输出5589638.510011.425589534.51009.56(ii)喷射器有效能制冷量16.20.2913.810.25(iii)（火用）制冷量––26.230.47总输出654.711.71574.5410.28组件的有效能破坏/损失(i)HRVG139.72.594.81.7(ii)涡轮100.61.883.371.5(iii)排出器1122.962.295.981.7(iv)冷凝器112.580.2211.470.21(v)泵16.410.316.210.29(vi)热交换器16.410.315.470.28(vii)节流阀2.70.052.730.05（viii）蒸发器11.090.022.070.04(ix)TPAS发生器––103.581.85(x)冷凝器2––20.240.36(xi)吸收器––19.140.34(xii)PTC4521.8580.94549.481.4总有效能破坏/损失4934.388.295014.4689.72在相同的SBR条件下，EORC的功冷比e和功冷比ex均高于EORTPAS，这是由于EORC的制冷量（Qe1+Qe2）增加所致。有效能制冷输出（Xe1+Xe2）和功输出的减少。EORC和 EORTPAS的功冷比e分别为4.2 ~ 4.5和0.53 ~ 1.04; EORC和EORTPAS的功冷比ex分别为37.6 ~ 40.3和8.7 ~ 15.4，SBR的变化范围为400 ~ 700W/m2。对于EORC和EORTPAS，SBR的夹带比（l1）的变化如图6所示。随着SBR的增加，涡轮机入口温度升高导致涡轮机的抽取点（5）处的工作流体的温度升高。这增加了工作流体从喷射器喷嘴的离开速度，这导致从喷射器蒸发器夹带更多的制冷剂。因此，EORC和EORTPAS的夹带比随着SBR的增加而增加。EORC的卷吸比高于EORTPAS，因为EORC中的涡轮进口温度高于EORTPAS。4.2. 涡轮进口压力（TIP）的影响EORC和EORTPAS的效率随TIP变化的趋势如图7所示。随着涡轮进口压力的增加，输出功有增加的趋势，高压比焓降。这也导致低涡轮机抽气温度（5），并因此导致低的一次流速度和低的二次蒸汽夹带，这降低了喷射器蒸发器的冷却能力（Qe1）。TPAS处的制冷输出不会发生变化，因为TPAS的工作条件相同，但涡轮机入口压力会发生变化。功输出和制冷输出对EORC和EORTPAS性能的综合影响是随着涡轮机入口压力增加能效。（火用）效率也得到了类似的提高。图中示出了功-制冷比（e）和功-放热制冷比（ex）随涡轮进口压力的变化。图8EORC和EORTPAS。从图8中可以看出，随着涡轮进口压力的增加，功冷比e和功火用比ex随着输出功的增加而增加，喷射制冷量超过在高涡轮机入口压力下，输出减少，TPAS制冷输出保持不变。掺混比（l1）随涡轮进口压力的变化示于图 EORC和EORTPAS为9。人口贩运增加导致降低TET。该低TET流（5）用作喷射器的主流，这降低了主流速度和来自喷射器蒸发器的二次蒸汽的夹带。因此，EORC和EORTPAS的卷吸比在较高68.46867.667.221161161400 500 600700太阳光束辐射（W/m2）31 132692116511 1400 500 600 700太阳光束辐射（W/m2）图三. EORC和EORCTPAS与SBR的PTC场能量效率和（火用）效率的变化。图四、EORC和EORCTPAS与SBR的能量效率和（火用）效率的变化ηE1、PTCηE2、PTCηx1、PTC能源效率（%）（火用）效率（%）能源效率（%）ε1εx1ε2εx2ηE1ηx1ηE2ηx2ε1εx1ε2εx2D.K. Gupta等人 /工程科学与技术，国际期刊23（2020）82-91895 504 403 302 201 100 0400 500 600 700太阳光束辐射（W/m2）6 5054043032201100 00.8 1 1.2 1.4 1.6汽轮机进口压力（MPa）图五. EORC和EORCTPAS与SBR的功冷比和功冷比的变化。见图8。有TIP的EORC和EORCTPAS的功冷比和功火用制冷比的变化。0.1620.160.1580.1560.1540.1520.150.1480.146μ1，EORCμ1，EORCTPAS400 500 600700太阳光束辐射（W/m2）是相同的由于喷射器制冷输出的增加超过了功输出的减少，这导致两个系统的能量效率随着TEP的增加而增加。EORC和EORTPAS的火用效率随着TEP的增加而降低，因为与喷射器制冷输出（Xe1）相关的火用增加量远小于功输出的减少量功冷比（e）和功放热比（ex）随汽轮机抽汽压力的变化，如图11所示，用于EORC和EORTPAS。从图11中可以明显看出，两个系统的e和ex随着功输出的减小而减小，而喷射器制冷输出在高温度下增加。汽轮机抽汽压力两个系统的夹带比（l1）也发生变化见图6。 EORC和EORCTPAS与SBR卷吸比的变化。涡轮机的入口压力。由于EORC的涡轮入口温度高于EORTPAS，因此EORC的卷吸比高于EORTPAS。4.3. 汽轮机抽汽压力（TEP）的影响EORC和EORTPAS的能量和火用效率随汽轮机抽汽压力（TEP）的变化如图10所示。很明显，随着TEP的增加，工作输出减少。同时还观察到，随着TEP的增加，喷射器制冷量也增加。其原因是TEP的增加增加了进入喷射器的主流的压力和温度，这反过来又增加了二次蒸汽的夹带。汽轮机抽汽压力的变化对HRVG出口HTF温度的影响不大。因此，TPAS的蒸发器处的制冷量关于TEP 图12描绘了两种情况下的夹带比的上升。由于进入喷射器的主流的压力和温度的增加，系统处于升高的涡轮机抽汽压力，导致更多的二次蒸汽夹带。EORC的卷吸比略高于EORTPAS的卷吸比，这是由于EORC中的涡轮入口温度高于EORTPAS。4.4. 喷射器蒸发器温度（EET）图13显示了两种系统的能量和火用效率随喷射器蒸发器温度（EET）的变化。TPAS（Qe2）的功和制冷输出的恒定值随着蒸发器1温度（Te1）的变化而变化，因为它们的入口和出口状态不改变。随着喷射器蒸发器温度的升高，蒸发器压力升高，这增加了通过喷射器蒸发器的制冷剂的质量流率，从而导致喷射器26 132291814510 10.8 1 1.2 1.4 1.6汽轮机进口压力（MPa）0.1620.160.1580.1560.1540.1520.15μ1，EORCμ1，EORCTPAS0.8 1 1.2 1.4 1.6汽轮机进口压力（MPa）见图7。 有TIP的EORC和EORCTPAS的能量和火用效率的变化见图9。 EORC和EORCTPAS的卷吸比随TIP的变化。功冷比（ε）夹带比（μ1）能源效率（%）功与火用制冷比（εx）（火用）效率（%）功冷比（ε）夹带比（μ1）功与火用制冷比（εx）ηE1ηx1ηE2ηx2ε1εx1ε2εx2μ1，EORCμ1，EORCTPASηE1ηx1ηE2ηx2ε1εx1ε2εx2功与火用制冷比（εx）功冷比（ε）90D.K. Gupta等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）8225 1320 915 510 10.3 0.35 0.4 0.45 0.5抽气压力（MPa）30 1225 1120 1015 910 8260262264266268270272 274喷射蒸发器温度（K）见图10。EORC和EORCTPAS的能量和火用效率随TEP的变化。图十三. EORC和EORCTPAS的能量和火用效率随EET的变化。10 7010 508 568 406 426 304 284 202 142 100 00.3 0.35 0.4 0.45 0.5抽气压力（MPa）见图11。EORC和EORCTPAS的功冷比和功冷比随TEP的变化。0 0260 262 264 266 268 270 272 274喷射蒸发器温度（K）图14. EORC和EORCTPAS的功冷比和功冷比随EET的变化。0.210.190.170.150.130.110.090.250.230.210.190.170.150.130.110.210.190.170.150.130.110.090.240.220.20.180.160.140.120.10.07 0.090.3 0.35 0.4 0.45 0.5抽气压力（MPa）见图12。 EORC和EORCTPAS的卷吸比随TEP的变化。260 262 264 266 268 270 272 274喷射蒸发器温度（K）图15. EORC和EORCTPAS的卷吸比随EET的变化。制冷量（Qe1）。因此，对于两个系统，在蒸发器1温度（Te1）的较高值下，能量效率增加这两个系统的有效能效率变化不大，因为喷射器制冷输出的有效能的变化量与喷射器制冷输出相关的能量相比是微不足道的。研究了喷射式蒸发器的功冷比e(EET)图14中示出了这两个系统的情况。从图14中可以明显看出，两个系统的e和ex随着蒸发器温度的增加而减小，因为功和TPAS（Qe2）输出保持恒定，而喷射器制冷输出（Qe1）为在较高的蒸发器1温度（Te1）下增加。在相同的引射器蒸发温度下，EORC的功冷比e和功火用制冷比ex均高于由 于 EORTPAS 的 制 冷 量 （ Qe1 + Qe2 ） 和 （ 火 用 ） 制 冷 量（Xe1+Xe2）的提高，EORTPAS的性能得到了提高。引射蒸发器引射比的变化规律EORC和EORTPAS的温度（EET）如图15所示。作为喷射器蒸发器温度升高，喷射器蒸发器压力增加，导致通过喷射器蒸发器的制冷剂的质量流率增加。因此，蒸发器1温度升高时EORC和EORTPAS的夹带比更高（Te1）。EORC的夹带比为能源效率（%）μ1，EORCμ1，EORCTPAS功冷比（ε）夹带比（μ1，EORC）夹带比（μ1，EORCTPAS）（火用）效率（%）夹带比（μ1，EORC）能源效率（%）（火用）效率（%）功与火用制冷比（εx）夹带比（μ1，EORCTPAS）D.K. Gupta等人 /工程科学与技术，国际期刊23（2020）82-9191略高于EORTPAS，因为EORC中的涡轮入口温度高于EORTPAS。5. 结论所提出的系统在不同温度下同时产生功率和制冷输出。通过热力学分析研究了SBR、TIP、TEP和EET等设计参数对EORTPAS系统性能的影响，并与EORC系统进行了比较。得出的结论归纳如下：结果表明，EORTPAS系统具有比EORC系统更高的制冷量、（火用）制冷量和能量效率。各种热力学参数，如SBR，涡轮进口压力，涡轮抽气压力，和喷射器蒸发器温度有显着的影响的功输出，制冷输出，功制冷比，功（火用）制冷比和夹带比的拟议系统。随着透平进口压力从0.8 MPa增加到1.6 MPa，EORC和EORTPAS的能量效率分别从12.0%和18.2%增加到19.8%，（火用）效率分别从10.4%和9.2%增加到12.8%和11.1%EORC和EORTPAS的能量效率随着抽气压力和喷射器蒸发器温度的增加而边际增加EORC和EORTPAS的火用效率随抽气压力和喷射器蒸发器温度的增加而略有下降引用[1] B.K. Agrawal，M.N.张文，低品位能喷射制冷循环的参数、火用和能量分析，国际制冷技术杂志。Build.城市发展技术4（2）（2013）170-176。[2] G.K. Alexis，制冷和电力联合热电联产系统设计的性能参数，Int.J. 冰 箱 。 30（2007）1097-1103。[3] R. Barberz，A. Rovira，M.J. Montes，J.M.M. Val，一种预测太阳能接收器热效率的新方法，能量转换。管理。123（2016）498-511。[4] D.巴列夫河Vidu，P. Stroeve，Innovation in Concentrated Solar Power，Sol. 能量材料Sol.细胞95（2011）2703-2725。[5] G.贝萨尼河Mereu，F. Inzoli，喷射制冷：全面综述，Renew。坚持住。Energy Rev.53（2016）373-407.[6] X. Chen，S. Omer，M. Worall，S.李文，喷射式制冷技术的发展，北京，2000。坚持住。能源收入 19（2013）629-651。[7] Y. Dai，J. 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