摘要：太阳能驱动界面蒸发(SDIE)作为一种高效、可持续的水资源获取方法,近年来受到了广泛的关注。基于仿生原理设计的太阳能驱动界面蒸发器在提高能源转换效率、降低盐结晶和抗污染等方面展现了巨大的潜力,在解决淡水资源紧缺和能源短缺等问题上发挥重要作用。该文梳理了近年来的仿生学在SDIE领域的应用,对比了仿生太阳能驱动界面蒸发器的结构、性能和仿生机理,探讨了不同类型仿生太阳能驱动界面蒸发器的优缺点,分析了仿生太阳能驱动界面蒸发器所面临的共性问题,并提出了未来的研究挑战。

摘要：温室冬季高效除湿需求已经成为制约中国温室产业高质量发展的技术难题之一。为了提高温室用冷冻除湿系统中亲水翅片管蒸发器的热湿传递性能,该研究建立了低温高湿工况下平翅片、带涡产生器平翅片、波纹翅片、开缝翅片4种亲水翅片管蒸发器空气侧的数值传热模型,采用蒸发器的换热量Q、努塞尔特数Nu、摩擦因子f、单位翅片面积析湿量和强化传热因子JF等评价参数,对比分析了低温高湿工况下4种亲水翅片管蒸发器空气侧热湿传递性能。结果表明,与平翅片相比,带涡产生器平翅片、波纹翅片、开缝翅片空气侧的Nu、Q和f均高于平翅片,且开缝翅片的Q和f在相同条件下均最大;4种翅片的f随入口风速的增大而大幅度减小,而相对湿度对f的影响较小;单位翅片面积析湿量均随入口风速和相对湿度的增大而增大,波纹翅片的除湿能力最优;在入口风速1~4 m/s和相对湿度80%~95%条件下,波纹翅片管蒸发器的JF因子平均值最大,其热性能最优;在冬季寒冷地区低温高湿的温室中,推荐选用波纹亲水翅片管蒸发器对温室内空气进行除湿。该研究可为温室低温高湿环境下除湿系统用亲水翅片管蒸发器的设计与应用提供参考。

摘要：为了准确预测蒸发器中流体流动沸腾传热性能,基于实验数据驱动,采用机器学习中多层感知器(MLPN)为通用逼近器,粒子群算法(PSO)用于优化网络权重和偏置,建立PSO-MLPN模型预测12种流体流动沸腾传热特性。神经网络输入参数包括管内径、质量流密度、热流密度、气相质量分数、液体物性参数组合和其他参数(Martinelli数,摩尔质量和汽化潜热),输出参数为流动沸腾传热系数。网络隐藏层数和神经元数由模型精度和灵敏度分析决定。结果表明,预测值与实验值的平均绝对误差、均方根偏差和决定系数分别为3.74%、10.09%和0.984,其中约90%数据的偏差在±20%以内,与传统经验关联式对比也证明了预测模型的优越性。研究提出的PSO-MLPN模型可为今后两相流传热性能研究提供参考,并可用于实际蒸发器设计优化。

摘要：介绍了自然循环蒸发器的特点。通过Aspen Plus、Aspen EDR软件,考察了多效蒸发系统及自然循环蒸发器的模拟、设计过程,通过实例分析了循环管长度、蒸发器结构尺寸、进出口管径对自然循环蒸发器循环稳定性的影响,并得到了优化后的多效自然循环蒸发器结构参数。当推动力大于循环阻力,且循环阻力在进口管线、蒸发器、出口管线中分配合理时,自然循环蒸发器才能循环稳定工作。

摘要：介绍了发烟硫酸蒸发器的设计与应用情况。在制酸系统余热满足不了发烟硫酸蒸发所需热量的情况下,采用蒸汽为热源的卧式蒸发器,通过合理的选材、采用严格的焊接和检测工艺,发烟硫酸蒸发器已稳定运行5年以上。

摘要：针对空气源热泵在低温工况下运行时存在的缺陷,综合考虑多种影响因素,设计了一种在蒸发器迎风侧部分,增设热回水管道的主动抑霜增效的空气源热泵;以系统中蒸发器部件为研究对象,通过数值模拟软件Fluent,对比分析了管间距、翅片间距、管型及管排数对普通管式翅片蒸发器与提出的新型蒸发器空气侧性能变化影响。结果表明:模拟流域内,新型蒸发器的流域内整体温度上升,流阻无变化,出口温度较普通型蒸发器至少高2℃;综合考虑管间距、翅片间距、管型及管排数的影响后,可选择较小管间距、1.5mm的翅片间距、前椭后圆管型组合多排数管道。

摘要：为解决某煤化工废水零排放装置蒸发器结垢、不能长周期稳定运行的问题,通过分析来水水质、对比同行业类似蒸发器设计和运行数据,提出改进措施,将两级弱酸阳床改造为弱酸树脂与螯合树脂相结合的离子交换工艺,在反渗透浓水侧增加电除硅除硬设备,拆除蒸发器循环泵出口阀和过滤筛桶,提高进水水温、降低二次蒸汽温度等,最终使蒸发器运行周期由70 d延长到120 d左右,为该化工企业的安全稳定生产提供了保障。

摘要：为了保证机械式蒸汽再压缩(mechanical vapor recompression,MVR)系统的运行经济性和稳定性,对MVR系统中离心式蒸汽压缩机与蒸发器的匹配特性进行研究。针对蒸发器换热系数在新投、工作和结垢工况下的变化,提出了蒸发器运行温阻特性线的概念,并将其与离心式蒸汽压缩机的温升特性线叠加,从而开展离心式蒸汽压缩机与蒸发器的匹配分析。通过分析发现,离心式蒸汽压缩机的设计流量偏大或蒸发器的换热面积过小会导致匹配不足,易发生喘振,从而影响MVR系统的运行稳定性。而离心式蒸汽压缩机的设计流量偏小或蒸发器的换热面积过大会导致匹配过度,致使MVR系统的运行经济性差,甚至可能造成MVR系统无法建立热力自循环。结果表明,离心式蒸汽压缩机在MVR系统启动过程中会出现不稳定的喘振现象,可以通过系统参数的临时调节或采取辅助措施来避开不稳定区。设计时应保证离心式蒸汽压缩机的喘振裕度大于20%,蒸发器换热面积的设计裕度为30%;MVR系统运行时实际蒸发温度与设计温度的偏差应控制在±5℃以内。研究结果可为MVR系统的设计和调试提供参考。

摘要：以直膨式太阳能热泵系统的集热/蒸发器为研究对象,设计一种新型优化集热/蒸发器,通过实验对比测试其在换热能力、温度均匀性、流动压力损失方面与原型集热/蒸发器的差异。研究结果表明:在环境温度为4.7℃,平均辐照度为454.8 W/m~2的工况条件下,采用新型优化集热/蒸发器的系统COP可达到4.3,得热因子为1.752,无量纲压强损失系数为0.05,均优于原型集热/蒸发器,为集热/蒸发器的设计优化理论提供了实验验证。

摘要：为研究迎面风速对不同流路数CO_(2)翅片管蒸发器性能的影响,本文建立分布参数模型对蒸发温度为-25℃,风速为0.5~4 m/s条件下5种流路数CO_(2)翅片管蒸发器的制冷剂压降、换热量、温度分布及传热系数的变化进行分析,并通过实验验证了蒸发器模型的可靠性。蒸发器模型的换热量、制冷剂压降和风侧压降等参数模拟值与相同工况下实验值的误差均在±4%以内。结果表明:同一流路数蒸发器的换热量、制冷剂压降及传热系数均随风速的增大而增大,而其涨幅随风速增大而减小,综合考虑换热效果和能耗可得最佳风速范围为2.5~3.5 m/s;在一定风速条件下,蒸发器设计时在合理范围内选择较多流路数可有效提升蒸发器换热性能并增强换热均匀性,本次实验中24流路蒸发器为最佳设计方案。