热泵工质HCOOK+H2O和CaCl2+H2O蒸汽压的实验研究

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吸收式热变换器又称第二类吸收式热泵,是直接提高热能温度和品位、有效利用低品位热能最便捷的途径之一。国内外对新型吸收式热泵工质的研究从未停止,本文选择了HCOOK+H2O和CaCl2+H2O两种无机盐溶液,探讨了其作为热泵工质的可能性,主要内容如下:(1)自行设计和搭建了静态法测量实验系统,采用纯水和25%质量浓度的氯化钠水溶液对实验系统可靠性进行了检验。结果表明,实验系统可以用于HCOOK+H2O和CaCl2+H2O溶液蒸汽压的可靠和准确测量。(2)使用该静态法实验系统,对HCOOK+H2O和CaCl2+H2O进行了蒸汽压数据测量,得到了温度为323.15K373.15K,质量浓度为10%70%的HCOOK+H2O共77组的蒸汽压数据,以及温度为323.15K373.15K,质量浓度为10%50%的CaCl2+H2O共55组的蒸汽压数据。(3)采用Antoine多项式方程和Pitzer扩展模型,分别对HCOOK+H2O蒸汽压数据和CaCl2+H2O蒸汽压数据进行了拟合分析,两个模型的拟合效果总体均较好。对于CaCl2+H2O,两个模型拟合的最大压力相对偏差均出现在50%质量浓度溶液处于323.15K附近时,初步判定在高浓度低温区由于接近结晶浓度而导致实验值偏高(4)采用Antoine多项式方程和Pitzer扩展模型,分别对HCOOK+H2O和CaCl2+H2O蒸汽压数据进行了扩展性拟合分析。结果表明,在温度区间扩展性方面,这两个模型在中低浓度区外推的平均压力相对偏差均在1%以内,而在高浓度区Pitzer扩展模型外推误差增加;在浓度区间扩展性方面,Antoine多项式方程的外推误差较大,在低浓度区Pitzer扩展模型有较好的扩展性,在高浓度区目前还无法判断哪个模型预测准确度更好。
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