CN110257012B - 适于270℃热源的有机朗肯循环五氟丁烷/环己烷工质 - Google Patents
适于270℃热源的有机朗肯循环五氟丁烷/环己烷工质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110257012B CN110257012B CN201910595957.8A CN201910595957A CN110257012B CN 110257012 B CN110257012 B CN 110257012B CN 201910595957 A CN201910595957 A CN 201910595957A CN 110257012 B CN110257012 B CN 110257012B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pentafluorobutane
- cyclohexane
- working medium
- heat source
- organic rankine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
- C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
- C09K5/044—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
- C09K5/045—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
- C09K2205/10—Components
- C09K2205/12—Hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
- C09K2205/10—Components
- C09K2205/12—Hydrocarbons
- C09K2205/122—Halogenated hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
- C09K2205/24—Only one single fluoro component present
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本发明提供了一种适于270℃热源的有机朗肯循环五肯循环五氟丁烷/环己烷工质,包括:五氟丁烷和环己烷,其中混合工质中五氟丁烷的质量百分比为60‑80%,环己烷的质量百分比为40‑20%。本发明的混合工质ODP值为零,GWP值极低,环境性能良好,热工循环性能优异,其热源利用
Description
技术领域
本发明涉及热力循环技术领域,尤其涉及一种适于270℃热源条件的有机朗肯循环五氟丁烷/环己烷工质。
背景技术
随着化石能源的枯竭和环境问题的日益突出,充分利用余热资源和开发可再生能源是减少化石能源消耗、降低温室气体和污染物排放的重要途径。由于250-300℃热源广泛存在于工业余热和可再生能源中,如果采用此温度区间的热能直接进行热利用,能量品位会严重降低;如果采用常规蒸汽动力循环发电则效率较低,目前此温度区间的热源通常没有被很好地利用。有机朗肯循环可以利用350℃以下的热源进行发电,发电效率较常规蒸汽动力循环有明显提高。目前现有技术中限制有机朗肯循环应用的主要原因是系统的经济性较差。因此,需要开发一种环境友好、热力性能良好的混合工质,以进一步提高系统效率,提高系统的经济性以及促进250-300℃热源的高效利用。
发明内容
本发明提供了一种适于270℃热源的有机朗肯循环五肯循环五氟丁烷/环己烷工质,以解决现有技术中的270℃热源发电效率低的问题。
为了实现上述目的,本发明采取了如下技术方案。
本发明提供了一种适于270℃热源的有机朗肯循环五氟丁烷/环己烷工质,包括:五氟丁烷和环己烷,其中混合工质中五氟丁烷的质量百分比为60-80%,环己烷的质量百分比为40-20%。
优选地,混合工质中五氟丁烷的质量百分比为60%,环己烷的质量百分比为40%。
优选地,混合工质中五氟丁烷的质量百分比为70%,环己烷的质量百分比为30%。
优选地,混合工质中五氟丁烷的质量百分比为80%,环己烷的质量百分比为20%。
由上述本发明的适于270℃热源条件的有机朗肯循环五氟丁烷/环己烷工质的技术方案可以看出,本发明的有机朗肯循环五氟丁烷/环己烷工质具有以下
有益效果:
(1)本发明的混合工质的ODP值为零,GWP值较低,环境性能良好;
具体实施方式
下面通过描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解,下面将以具体实施例为例做进一步的解释说明。
本发明所提出的一种适于270℃热源的有机朗肯循环五肯循环五氟丁烷/环己烷工质包括五氟丁烷和环己烷按不同的质量百分比组成,且这两种物质的质量百分比的和为100%,制备方法是按本发明的各个配比直接物理混合而成。各组元物质的基本参数如下表1所示。
表1混合工质所含组元的基本参数
其中,M为工质分子量,Tc为工质临界温度,Pc为工质临界压力,ODP为臭氧层破坏潜能值,GWP为温室效应潜能值。
上述混合工质各组元物质的具体配比(质量百分数)为:
五氟丁烷/环己烷:60-80/40-20%。
本发明所采用的具体实施例如下:
实施例1:取0%的环己烷和100%的五氟丁烷;
实施例2:取10%的环己烷和90%的五氟丁烷在常温下进行物理混合;
实施例3:取20%的环己烷和80%的五氟丁烷在常温下进行物理混合;
实施例4:取30%的环己烷和70%的五氟丁烷在常温下进行物理混合;
实施例5:取40%的环己烷和60%的五氟丁烷在常温下进行物理混合;
实施例6:取50%的环己烷和50%的五氟丁烷在常温下进行物理混合;
实施例7:取60%的环己烷和40%的五氟丁烷在常温下进行物理混合;
实施例8:取70%的环己烷和30%的五氟丁烷在常温下进行物理混合;
实施例9:取80%的环己烷和20%的五氟丁烷在常温下进行物理混合;
实施例10:取90%的环己烷和10%的五氟丁烷在常温下进行物理混合;
实施例11:取100%的环己烷和0%的五氟丁烷。
以270℃热源为例,有机朗肯循环系统的设计工况为蒸发夹点温差30℃,冷凝夹点温差10℃,蒸发器出口过热度5℃,冷凝器出口过冷度5℃,膨胀机等熵效率0.8,泵等熵效率0.65,并依据热源情况取合适回热度,上述11个实施例及该工况下,在不同热源出口条件下的最佳纯工质异己烷isohexane的有关参数和循环性能指标如下表2-3所示。
表2热源出口条件为165℃实施例循环性能参数和指标
表3热源出口条件为145℃实施例循环性能参数和指标
通过上表2-3可以看出,当五氟丁烷的质量百分比为80%,环己烷的质量百分比为20%;五氟丁烷的质量百分比为70%,环己烷的质量百分比为30%;五氟丁烷的质量百分比为60%,环己烷的质量百分比为40%;(即实施例3、4、5)时,系统均有较为良好的热效率和热源利用效率值。随着热源出口温度降低,最佳混合工质中所含五氟丁烷的比例越高,环己烷的比例越低。采用所述的最佳混合工质其循环热源利用效率相对于对应条件下的最佳纯工质分别有2.8%、3.9%的提升,可以根据热源出口温度,循环采用合适的回热装置。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点,其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,本发明的保护范围不限于上述实施例。多以,凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰,均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种适于270℃热源的有机朗肯循环五氟丁烷/环己烷工质,其特征在于,包括:五氟丁烷和环己烷,其中混合工质中五氟丁烷的质量百分比为60-80%,环己烷的质量百分比为40-20%,所述的五氟丁烷为R365mfc。
2.根据权利要求1所述的工质,其特征在于,所述的混合工质中五氟丁烷的质量百分比为60%,环己烷的质量百分比为40%。
3.根据权利要求1所述的工质,其特征在于,所述的混合工质中五氟丁烷的质量百分比为70%,环己烷的质量百分比为30%。
4.根据权利要求1所述的工质,其特征在于,所述的混合工质中五氟丁烷的质量百分比为80%,环己烷的质量百分比为20%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910595957.8A CN110257012B (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 适于270℃热源的有机朗肯循环五氟丁烷/环己烷工质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910595957.8A CN110257012B (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 适于270℃热源的有机朗肯循环五氟丁烷/环己烷工质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110257012A CN110257012A (zh) | 2019-09-20 |
CN110257012B true CN110257012B (zh) | 2021-02-19 |
Family
ID=67924209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910595957.8A Active CN110257012B (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 适于270℃热源的有机朗肯循环五氟丁烷/环己烷工质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110257012B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111816264B (zh) * | 2020-07-21 | 2024-01-12 | 中南大学 | 一种基于机器学习的有机朗肯循环工质设计方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8418481B2 (en) * | 2007-12-20 | 2013-04-16 | E I Du Pont De Nemours And Company | Secondary loop cooling system having a bypass and a method for bypassing a reservoir in the system |
CN102292608A (zh) * | 2008-11-26 | 2011-12-21 | 纳幕尔杜邦公司 | 具有双吸收回路的吸收循环系统 |
US20100154419A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Absorption power cycle system |
JP6019759B2 (ja) * | 2012-05-30 | 2016-11-02 | セントラル硝子株式会社 | フルオロアルケンを含有する熱伝達媒体 |
-
2019
- 2019-07-03 CN CN201910595957.8A patent/CN110257012B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110257012A (zh) | 2019-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Song et al. | Analysis of ORC (Organic Rankine Cycle) systems with pure hydrocarbons and mixtures of hydrocarbon and retardant for engine waste heat recovery | |
Wang et al. | Efficiency and optimal performance evaluation of organic Rankine cycle for low grade waste heat power generation | |
Meinel et al. | Economic comparison of ORC (Organic Rankine cycle) processes at different scales | |
CN110330948B (zh) | 适于270℃热源的有机朗肯循环异戊烷/环己烷工质 | |
CN110257012B (zh) | 适于270℃热源的有机朗肯循环五氟丁烷/环己烷工质 | |
CN102816555B (zh) | 含HFC-227ea的低温有机朗肯循环系统混合工质 | |
CN103937458A (zh) | 有机朗肯循环混合工质 | |
Zhang et al. | A novel ammonia-water cycle for power and refrigeration cogeneration | |
Arjunan et al. | Selection of working fluids for solar organic Rankine cycle—a review | |
Sharma et al. | Review and preliminary analysis of organic rankine cycle based on turbine inlet temperature | |
CN114634797A (zh) | 适于210℃热源的跨临界有机朗肯循环六氟丙烷/戊烷混合工质 | |
CN114644905A (zh) | 适于210℃热源的跨临界有机朗肯循环异丁烷/戊烷混合工质 | |
Wang et al. | Poly-generation system with waste heat of low-temperature flue gas in power plants based on organic Rankine cycle | |
CN104031611A (zh) | 一种含HFC-227ea的有机朗肯循环系统混合工质 | |
Mohamed et al. | Thermal Analysis of Organic Rankine Cycle Using Different Organic Fluids | |
CN107556969B (zh) | 一种用于液化天然气冷能有机朗肯循环发电的工质 | |
Hsieh et al. | Energetic and exergetic efficiency comparison of recuperative transcritical organic Rankine cycles under different pure and mixture fluids | |
Li et al. | Thermodynamic optimization of a neoteric geothermal poly‐generation system in an oilfield | |
Amoresano et al. | Cycle efficiency optimization for ORC solar plants | |
Lee et al. | A novel working fluid for building air-conditioning and ocean thermal energy conversion | |
CN114196382B (zh) | 含1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基醚的组合物及其应用 | |
US20190170024A1 (en) | Global cooling system and method | |
CN101235273A (zh) | 用于太阳能低温朗肯循环系统的二元混合工质 | |
CN114752358B (zh) | 热泵锅炉用节能环保型工质 | |
CN110157383A (zh) | 一种供热热泵三元混合工质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |