太阳能光热-光电中空纤维真空膜蒸馏系统理论与实验研究

论文摘要

自主设计并搭建了太阳能光热-光电中空纤维膜蒸馏系统,太阳能光热采用面积1.82 m2真空管集热系统,光伏发电采用面积1.63 m2多晶硅电池板。实验方面,研究了不同工况下,热料液在不同流动方式时膜通量的差异;研究了在不同跟踪方式下太阳辐照度对系统性能的影响。结果表明:料液在管程流动的膜通量大于壳程的膜通量,且进口料液温度取50～70℃之间为宜;自动跟踪下膜组件入口温度比非跟踪高2～3℃,可以延长膜蒸馏系统运行时间1～2 h,且在相同的自然环境下,自动跟踪方式最大膜通量8.89 kg/（m2·h）远高于非跟踪方式时4.26 kg/（m2·h）。理论方面,分析了以水为工质的中空纤维膜蒸馏的传热和传质过程,建立了传热传质理论计算数学模型;分析了辐照强度、膜表面温差、膜丝内表面传热系数、传热与传质通量的定量关系,计算了膜面温度与理论膜通量,对比了实验值与理论值。系统运行稳定,能量综合利用效率高,性能可靠,为工程应用奠定了理论和实验基础。

论文目录

• 引言
• 1 太阳能光热-光电中空纤维真空膜蒸馏系统
•   1.1 系统及工艺流程
•   1.2 主要实验设备参数
•   1.3 测点布置
• 2 实验结果与系统性能分析
•   2.1 壳、管方式对性能影响
•   2.2 自动跟踪方式膜蒸馏系统产水性能分析
•   2.3 非跟踪方式膜蒸馏系统产水性能分析
•   2.4 产水电导率分析
•   2.5 太阳能光电性能匹配分析
• 3 传热传质过程模拟分析
•   3.1 传热过程分析
•   3.2 传质过程分析
•   3.3 理论计算模拟分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 白炳林,杨晓宏,田瑞,史盼敬,李达

关键词: 太阳能,光热光电系统,真空膜蒸馏,传热,传质

来源: 化工学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,有机化工,工业通用技术及设备

单位: 内蒙古工业大学能源与动力工程学院,风能太阳能利用技术教育部重点实验室,内蒙古可再生能源重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(51866011),内蒙古自然科学基金项目(2017MS(LH)0504,505)

分类号: TQ028.8

页码: 3517-3526

总页数: 10

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