Thermodynamic coupling characteristics in hybrid (dry/wet) cooling system

A hybrid cooling system consisting of both a dry section and wet section is proposed in this paper as a means to conserving energy and water by combining the benefits of both dry and wet cooling modes. A new thermodynamic coupling characteristics computing model was established to identify the best combination of dry and wet cooling subsystems in the hybrid tower throughout year-round operation based on its air thermodynamic state under the “no plume” principle. A hybrid cooling tower in Inner Mongolia, China, consisting of an elliptical tube heat exchanger with rectangular fins and counter-flow wet packing, was designed as an example under the no plume principle. The minimum number of heat exchanger units in service and the corresponding thermodynamic operating parameters were obtained under a year-round operation. The tower exhibited notable advantages in regards to water conservation compared to the traditional evaporative cooling tower at an estimated yearly savings of 3.74 × 10⁷ kg water.     

Research on distribution performance of desert sand for heat storage in downcomer

In this research, desert sand is used as the sensible heat storage medium, which exchanges heat with air in the downcomer to realize heat storage and heat release. The desert sand distribution uniformity has a significant impact on the heat exchange performance and efficiency between desert sand and air for the process of convection in the downcomer. Given the superiority of sensible heat storage in convective heat transfer between desert sand and air, distributors with cylinder or conical bore solid particles and homogeneity performance testing device are designed and manufactured on the basis of convection system equipped with solid particle–air downcomer. Then, the convection experiment between solid sand and air is researched. The greater the desert sand flow rate and higher the volume density, the larger the variance of regional mass flow rate and the worse the homogeneity performance. For the cylinder bore distributor, the smaller the sand particle size is, the greater affected the sand groups can be. The sand homogeneity performance is preferable with the two particle size ranges: 0.18-0.25 mm and 0.15-0.18 mm. The total sand flow rate decreases, but the uniformity improves with the increase of the air flow velocity, and the best distribution performance is achieved at an air velocity of 0.6 m/s. However, the distribution performance declines with the air flow velocity persistently increasing because the sand groups are pushed to one pipe side close to the wall. The sand groups deflect seriously with the air flow velocity increasing.     

长江口崇西湿地生态系统的二氧化碳交换及潮汐影响

河口湿地具备不同于其他生态系统的典型的生物化学特征. 利用开路式涡度相关系统,对长江口崇西湿地净生态系统CO₂交换(NEE)进行了初步研究. 结果表明,生长季CO₂交换呈V字型特征,平均CO₂交换量为-0.06 mg/(m2>/sup>·s);非生长季无明显特征,平均CO₂交换量为0.025 mg/(m2>/sup>·s). 这与其他生态系统CO₂交换特征相符合,主要是生长季的植被光合固碳作用所致. 非生长季的净生态系统CO₂交换比生长季受土壤温度的影响更大. 大潮期和小潮期的CO₂交换表明,无论是生长季还是非生长季,小潮期从生态系统释放到大气的CO₂均高于大潮期,潮汐高度与CO₂释放量呈负相关,暗示着高水位抑制生态系统呼吸和阻碍CO₂的传输,从而减少了CO₂的释放. 通过分析大潮期和小潮期的植被净光合速率发现,同一地点的植被固碳过程受潮汐的影响不很明显. 潮汐对净生态系统CO₂交换的影响主要是减少了土壤呼吸释放CO₂的过程. 总体而言,崇西湿地在年周期内表现为CO₂的汇.      

油田产出水型地热资源利用探讨——以大庆油田为例

地热是一种清洁的可再生能源,随着传统能源的日益枯竭和人类对环境保护的意识增强,进入中高含水期后的油田在油气生产中携带的大量热能受到了人们的重视。论文以松辽盆地北部的大庆油田为例,根据含油气沉积盆地中地下赋存的载体不同将地热资源分为纯地下水型和油田产出水型地热资源两种。通过分析热源的形成机制,调查油田产出水型地热资源的利用现状,统计出大庆油田年油田产出水量为3.98×10⁸ m³,按照利用10 ℃温差的热能计算,相当于56.95×10⁴ t标准煤的能量,潜力十分巨大,并比较了油田产出水型地热资源热泵供暖与传统锅炉供暖的设备成本和运行费用,以15 a为周期稳定运行可以节约572×10⁴元,经济效益也较为可观,而且地热资源清洁、环保、可循环利用,在油田实际生产中可广泛应用于生活设施等建筑的供暖,以及原油集输伴热等流程中。     

PLC在炼钢余热回收系统中的应用

针对利淮钢铁公司80t电炉在冶炼过程中产生的大量高温烟气,在优化原有除尘系统的同时,增加了余热回收系统,使整个系统在运行中既满足了环保要求又节约了大量能源;简要叙述了余热回收系统的工艺流程及西门子PLC在余热回收系统中的应用。     

冬季土地管理对稻季CH_4产生、氧化和排放的影响

通过室内培养和田间试验测定了冬季休闲、种麦和淹水处理水稻生长期CH4的产生潜力、氧化潜力及其排放通量,以探讨冬季土地管理对后续稻季CH4产生、氧化和排放的影响。结果表明:休闲与种麦处理间CH4产生潜力无显著差异(P>0.05),但2者均显著低于淹水处理(P<0.05);各处理间CH4氧化潜力无显著差异(P>0.05),土壤中NH4+-N含量可能是较冬季土地管理更为重要的影响CH4氧化潜力的因素;休闲处理CH4平均排放通量显著高于种麦处理(P<0.05),但2者均显著低于淹水处理(P<0.05)。冬季持续淹水稻田CH4产生潜力显著高于冬季排水稻田是其CH4排放量远高于冬季排水稻田的原因。冬季土地管理对稻季CH4排放的影响主要受CH4产生潜力而非CH4氧化潜力的限制。     

工业园共生演化定量研究

以江苏泰兴精细化工园及南通农药化工园为例,将最大流原理及自组织特征映射神经网络用于研究非成熟工业园的产业共生演化.由于演算得到的序参量ξ值虽然可以表征各工业园共生效益随时间变化情况,却无法用来横向比较工业园间共生效益,因此对计算过程进行了改进,提出新的序参量计算方法.比较了序参量ξ与产业关联度、交换量等指标后,定义ξ为产业共生演化效率指标,并将卡伦堡工业园2005年得出的ξ值2.87作为共生演化稳定状态标准值.研究发现,2个工业园在较少人工干预下,ξ值逐年上升,分别从0.04,0.133增加到1.51和1.675,但远小于卡伦堡工业园的2005年ξ值.建议在工业园自发形成进程基础上,加以合理引导,促进工业园更好更快地发展.     

夏季风水汽输送对云南夏季旱涝的影响

利用欧洲中期天气预报中心的1961-2002年逐月再分析资料(ERA-40),计算夏季80°E~130°E, 0°~35°N区域内水汽通量及其散度,并使用EOF分解和小波分析等统计方法,对云南夏季水汽通量及其散度的时空特征进行诊断分析,结果表明:云南夏季风降水有两支水汽来源,最强一支来自越赤道气流转向后在孟加拉湾北上形成西南水汽输送,其水汽源地为印度洋、孟加拉湾,反映南亚季风对云南的影响;另一支为副热带高压南侧的东风气流,其源地是西太平洋、南海,反映东亚季风对云南的影响;云南夏季降水的主要水汽通道是南亚夏季风水汽输送。夏季风水汽通量矢量的第一特征向量分布型大致呈反气旋式水汽输送,对应云南夏季降水的一致偏多;水汽通量矢量场第二特征向量的分布大致为气旋式水汽输送,对应云南夏季降水偏少;第三特征向量为气旋式－反气旋式,造成云南夏季降水南北分布差异,反映云南夏季降水的南北差异。第一模态的水汽通量有很强的年际变化,在年代际变化上13~15 a周期较为显著,在年际变化上2~3 a的周期较显著;1960年以来水汽通量呈减少趋势为-0.105 kg(m·s)^-1/a。第二模态的水汽通量呈增加趋势,为0.566 kg(m·s)^-1/a,在年代际变化上11~15 a周期最为显著,从1970年代中期后水汽通量呈2~3 a的周期振荡。夏季异常旱涝年与来自孟加拉湾和南海地区的西南水汽输送的强度及位置有关,并且对流层中层的水汽输送起决定因素。     

表面活性剂对细水雾雾流密度影响的实验研究

为探讨表面活性剂对细水雾雾流密度的影响,以十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠为研究对象,采用量杯法测量细水雾雾流密度值,分析表面活性剂对细水雾雾流密度影响,研究不同工作压力下含表面活性剂细水雾雾流密度变化规律。研究表明:表面活性剂作用下,溶液表面张力系数降低,表面能耗降低,雾场中心雾流密度减小,细水雾扩散性能得到有效改善,雾滴分布更均匀。工作压力对普通细水雾雾流密度有明显影响,工作压力越大,雾场中心区雾流密度越小,喷雾半径越大;对含表面活性剂细水雾雾流密度影响较小,中心区雾流密度变化较小。     

热传导强化气相抽提处理苯系物污染土壤实验

以苯系物(BTEX)污染土壤为研究对象,研究加热源功率和加热时间对土壤苯系物去除率的影响;实验通过分析尾气和冷凝水的污染物浓度来判断实验的终止时间点.结果显示,在3个功率100、200 W和400 W作用下,各污染物的残留浓度较低,所需要的处理时间分别为168.5、122.5 h以及104 h,消耗的总电能分别为:0.49、0.56 KW.h.Kg-1TS以及0.81 kW.h.Kg-1TS.功率越高,土壤中BTEX去除效率越高,同时能耗也越大.实验通过分析处理前后土壤中有机质含量,发现在加热的条件下有机质会逐渐减少,功率越高,有机质去除的速率越快,越有利于污染物的去除.本文的结果可证实通过加热可有效提高土壤中苯系物的气相抽提去除效率,对现场中试的开展提供参数依据.