劉秀龍， 曹 瀧， 徐進良， 謝學旺,， 趙曉利

(1.華北電力大學 低品位能源多相流與傳熱北京市重點實驗室，北京 102206)(2.河北省電力勘測設計研究院，石家莊 050031)

水資源的緊缺已成為一個世界性問題，海水淡化以及苦咸水淡化是解決缺水的重要手段。反滲透海水淡化(RO)具有操作簡單、能耗低、建設期短和凈化率高的特點，正日益成為海水淡化的主導技術(shù)[1]。由于反滲透需要高壓，所以高壓泵是反滲透海水淡化最核心的部件。中國現(xiàn)有的反滲透海水淡化多采用電驅(qū)動，將消耗大量的電功，如果利用余熱或可再生能源驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)機械直接驅(qū)動高壓泵將可節(jié)省大量電能，同時也提高了余熱或可再生能源的利用率。

有機朗肯循環(huán)(ORC)是一種能有效利用中低溫熱能的技術(shù)，如工業(yè)余熱、地熱能、生物質(zhì)能和太陽能等。若用ORC中的膨脹機作為反滲透海水淡化高壓泵的傳動動力，將電驅(qū)動海水淡化轉(zhuǎn)化為機械驅(qū)動反滲透海水淡化，再改進有機朗肯循環(huán)與海水淡化的耦合方式，不僅可以省掉發(fā)電機的費用，而且還大大提高整體的效率，使得每噸水所需要的耗熱大大減少。目前，國內(nèi)尚沒有ORC直接驅(qū)動反滲透海水淡化系統(tǒng)的相關(guān)研究。在國外，Manolakos等[2]設計了有機朗肯循環(huán)驅(qū)動反滲透海水淡化(ORC-RO)實驗方案，系統(tǒng)中的高壓泵由膨脹機帶動，進入反滲透(RO)膜的海水首先進入ORC系統(tǒng)的冷凝器來冷卻有機工質(zhì)，同時有機工質(zhì)將熱量傳遞給海水，有利于提高淡水的產(chǎn)率。隨后Manolakos及其團隊搭建了實驗臺，采用電加熱模擬低溫熱源[3]和太陽能熱源[4],驗證了該實驗方案技術(shù)上的可行性以及改變相關(guān)參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。Bouzayani等[5]將蒸汽輪機與發(fā)電機和反滲透海水淡化系統(tǒng)中的高壓泵同軸連接，并對3種使用不同能量回收方式的系統(tǒng)進行建模計算。Geng等[6]以熱水為熱源，冷凝器中有機工質(zhì)的熱量用來預熱海水，采用固定蒸發(fā)器和冷凝器窄點溫差的辦法，系統(tǒng)不設過冷度和過熱度，海水淡化側(cè)不采用能量回收裝置，研究了混合工質(zhì)R600/R601a以及R600/R601的混合比例對ORC-RO復合系統(tǒng)性能的影響。但研究著眼于系統(tǒng)循環(huán)輸出功的性能，忽略了溫度對淡水產(chǎn)量的影響，RO裝置僅起到了負載的作用。Nafey等[7]對太陽能耦合ORC-RO復合系統(tǒng)進行了建模計算、分析和經(jīng)濟性分析，指出壓力交換器式(PES)系統(tǒng)比不采用能量回收裝置的BASIC系統(tǒng)和采用水力透平式(PWT)能量回收方式的系統(tǒng)更具經(jīng)濟性。

目前，現(xiàn)有的文獻關(guān)于ORC-RO復合系統(tǒng)的工質(zhì)篩選辦法和有機朗肯循環(huán)發(fā)電的工質(zhì)篩選辦法本質(zhì)是一樣的，而其他關(guān)于ORC-RO復合系統(tǒng)的文獻多致力于太陽能熱源[8-10]方面的研究。根據(jù)文獻[2]～文獻[6]的辦法，海水流量受到膨脹機功率的影響，且海水溫度每升高1 K，淡水產(chǎn)量提高2%～3%[11-12]，因此不能忽視冷凝器放熱對淡水回收率的影響。筆者以工業(yè)廢水為熱源，以海水為冷源，同時被預熱的海水進入反滲透系統(tǒng)以提高淡水產(chǎn)量，根據(jù)文獻[13]和文獻[14]的混合工質(zhì)研究統(tǒng)計結(jié)果，選取相關(guān)研究最多的混合工質(zhì)R600a/R601a作為研究工質(zhì)，對使用不同能量回收裝置的ORC-RO復合系統(tǒng)的產(chǎn)水性能進行比較，對于探索新型海水淡化系統(tǒng)及余熱利用具有重要意義。

1 ORC-RO海水淡化模型

1.1 復合系統(tǒng)工藝流程

反滲透海水淡化的操作壓力通常為5.8～7 MPa，所排放的濃海水壓力高達5.5～6.5 MPa[15]，仍含有60%左右的余壓能(按照淡水回收率40%計算)。對這一部分能量進行回收利用可大大降低反滲透海水淡化系統(tǒng)的能耗。目前反滲透能量回收方式主要分為水力透平式和壓力交換器式，二者能量回收效率分別可達50%～80%和90%～97%[15-16]。圖1為有機朗肯循環(huán)驅(qū)動反滲透海水淡化(ORC-RO)的3種能量回收方式系統(tǒng)流程圖。圖1(a)為不采用能量回收裝置的BASIC系統(tǒng)?；具^程如下：有機工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)吸收低品位熱量，形成具有一定過熱度的高溫高壓蒸汽，蒸汽在膨脹機內(nèi)膨脹做功，膨脹結(jié)束的蒸汽經(jīng)過冷凝器將熱量傳遞給海水，并冷凝為具有一定過冷度的液體。工質(zhì)泵將冷凝器的液態(tài)工質(zhì)送回蒸發(fā)器，完成整個循環(huán)。有機朗肯循環(huán)中的膨脹機與高壓泵采用同軸連接或皮帶輪連接，高壓泵在膨脹機帶動下對海水進行升壓，高壓海水經(jīng)過RO膜分離出淡水進入淡水箱，濃海水則進入大海。圖1(b)為采用PWT能量回收裝置的ORC-RO復合系統(tǒng)，RO膜排出的高壓濃海水沖擊水力透平PWT，PWT將機械能傳遞給高壓泵，使其能將更多的海水進行升壓，能量回收方式較為簡單。圖1(c)為采用PES能量回收裝置的ORC-RO復合系統(tǒng)流程圖，RO膜排出的高壓濃海水經(jīng)過壓力交換器直接將壓力能傳遞給進入增壓泵的濃海水，由于濃海水及壓力交換器中有小部分的能量損失，使得增壓泵進口的壓力略小于高壓泵的出口壓力，需要增壓泵進行進一步的增壓后再進入RO膜中。

1.2 熱力學分析與產(chǎn)水模型

建立圖1系統(tǒng)的熱力學模型，系統(tǒng)無回熱，并進行如下假設：(1)系統(tǒng)處于穩(wěn)定流動狀態(tài)；(2)各種流道內(nèi)壓降損失忽略不計。

(a)BASIC系統(tǒng)

(b)PWT能量回收系統(tǒng)

(c)PES能量回收系統(tǒng)

圖2為有機朗肯循環(huán)的4個基本熱力過程。其中圖2(a)為純工質(zhì)有機朗肯循環(huán)T-s圖，圖2(b)為冷凝器夾點在b處的混合工質(zhì)T-s圖，圖2(c)為冷凝器夾點在3點處的混合工質(zhì)T-s圖。所謂夾點是指換熱器最小傳熱溫差點。由于不設過冷度和過熱度，圖2(a)的蒸發(fā)器夾點和冷凝器夾點分別為圖中的a點和b點。由于在定壓蒸發(fā)或冷凝過程中，非共沸混合工質(zhì)的相變過程具有溫度“滑移”(即等壓露點溫度與等壓泡點溫度之差)的熱力學特征，所以夾點位置可能會改變。Song等[17]指出當相變區(qū)冷源溫升大于工質(zhì)的溫度滑移時，冷凝器夾點會出現(xiàn)在圖2(b)中的b點，即露點。當相變區(qū)冷源溫升小于工質(zhì)的溫度滑移時，冷凝器夾點會出現(xiàn)在圖2(c)中的3點，即泡點。由于本文的計算條件熱源進、出口溫差較大，所以蒸發(fā)器夾點都是圖2中的a點。

有機工質(zhì)在蒸發(fā)器(4-1過程)內(nèi)吸熱量Qeva為

(1)

(a)純工質(zhì)T-s圖

(b)b點為夾點的混合工質(zhì)T-s圖

(c)3點為夾點的混合工質(zhì)T-s圖

有機蒸汽膨脹(1-2過程)做功Wexp為

Wexp=qm,r(h1-h2)=ηsqm,r(h1-h2s)

(2)

式中：h2為膨脹機出口工質(zhì)焓值；h2s為膨脹機等熵膨脹所對應膨脹機出口焓值；ηs為膨脹機等熵效率。

工質(zhì)在冷凝器(2-3過程)的放熱量Qcon為

(3)

工質(zhì)泵對工質(zhì)做功(3-4過程)Wp為

(4)

式中：h4s為工質(zhì)泵出口等熵焓值；ηp,s為工質(zhì)泵的等熵效率。

ORC系統(tǒng)輸出凈功Wnet為

Wnet=Wexp-Wp=Qeva-Qcon

(5)

蒸發(fā)器夾點溫差為

ΔTH=Th,x-Ta

(6)

式中：Th,x為蒸發(fā)器夾點位置所對應的熱水溫度；Ta為蒸發(fā)器有機工質(zhì)的泡點溫度。

冷凝器夾點在右側(cè)(b點)，則夾點溫差為

ΔTc=Tb-Tc,x

(7)

式中：Tb為冷凝器有機工質(zhì)的露點溫度；Tc,x為冷凝器夾點位置所對應的海水溫度。

冷凝器夾點在左側(cè)(3點)，則夾點溫差為

ΔTc=T3-Tc,i

(8)

式中：T3為冷凝器有機工質(zhì)的泡點溫度。

圖1(a)和圖1(c)系統(tǒng)中利用膨脹機驅(qū)動高壓泵，因此膨脹機傳遞給高壓泵的功率計算公式為

(9)

式中：ΔpHpp為高壓泵進出口壓差；qV,sw1為進入高壓泵的海水體積流量；ηHpp為高壓泵運行效率；ηm為膨脹機與高壓泵間的機械傳動效率。

海水淡化的淡水回收率[12]：

(10)

式中：R0為25 ℃時RO膜的回收率；qV,p為淡水產(chǎn)量;qV,sw為進入RO膜的海水體積流量。

PWT能量回收系統(tǒng)利用水力透平和膨脹機共同作用于高壓泵，PWT傳遞給高壓泵的功率為

WPWT=ηPWTqV,sw(1-R)(p1-p0)

(11)

式中：ηPWT為水力透平能量回收效率；p1、p0分別為RO膜出口濃海水壓力和大氣壓力。

PES能量回收系統(tǒng)中壓力交換器傳遞給增壓泵海水的能量為

EPES=ηPESqV,sw(1-R)(p1-p0)

(12)

式中：ηPES為壓力交換器能量回收效率。

其增壓泵的體積流量為

qV,sw2=EPES/(p2-p3)

(13)

式中：p2、p3分別為增壓泵進口海水壓力和冷凝器出口海水壓力。

1.3 復合系統(tǒng)性能計算流程

有機工質(zhì)的熱力性能參數(shù)來自軟件REFPROP 9.1，計算模擬過程用Matlab調(diào)用REFPROP 9.1。由于大量ORC計算文獻均采用固定蒸發(fā)器和冷凝器夾點溫差進行迭代計算[6,17-18],筆者直接給定夾點溫差。復合系統(tǒng)計算固定條件見表1[5,6,18]。

表1 復合系統(tǒng)計算條件

模擬計算過程如下：(1)首先輸入表1復合系統(tǒng)計算所需要的固定參數(shù)，輸入工質(zhì)R600a/R601a第一組分的比例x和冷凝器海水進口溫度Tc.i(以下簡稱冷凝器進水溫度)；(2)假定冷凝器工質(zhì)開始冷凝的溫度為Tb，然后再給定一個工質(zhì)在蒸發(fā)器開始蒸發(fā)的溫度Ta，迭代計算相關(guān)的熱力參數(shù)，直到滿足蒸發(fā)器的夾點溫差，證明Ta滿足條件；(3)給定冷凝器海水流量或根據(jù)系統(tǒng)軸功計算出海水流量，再計算冷凝器的夾點溫差是否滿足條件，若不相等則重新假定工質(zhì)的冷凝溫度，然后給定蒸發(fā)溫度，如此反復進行循環(huán)計算。

2 計算結(jié)果與討論

在系統(tǒng)相同吸熱量條件下，比較了R600a/R601a不同混合比例對3種復合系統(tǒng)性能的影響。同時由于冷凝器進水量受到膨脹機輸出功率的制約，還分析了一年四季冷凝器進水溫度對系統(tǒng)性能的影響。R600a和R601a的性質(zhì)參數(shù)見表2,其中ODP為對臭氧層破壞的潛能值,GWP為溫室效應潛能值。

表2 工質(zhì)性質(zhì)參數(shù)

2.1 系統(tǒng)性能對比

海水溫度越高，反滲透淡水回收率越高，但是反滲透膜允許工作溫度不能超過45 ℃。保守起見，筆者在海水溫度較高時，需要通過調(diào)節(jié)原水泵增大冷凝器的流量以限制冷凝器出口海水溫度(即高壓泵進水溫度)不超過40 ℃，此時冷凝器多余的海水由放水閥排出，其余海水由高壓泵和增壓泵吸走。

圖3為渤海年平均水溫為12 ℃時，R600a/R601a不同混合比例對3種復合系統(tǒng)循環(huán)凈功的影響，冷凝器的海水流量由膨脹機的功率以及能量回收裝置的能量耦合計算得出(見式(9)～式(13))。該進水溫度下冷凝器出口海水溫度能滿足RO膜的工作溫度范圍，所以不需要增加原水泵的流量以維持冷凝器出口的海水溫度，放水閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。由圖3可知，PES系統(tǒng)的循環(huán)凈功要大于BASIC系統(tǒng)和PWT系統(tǒng)的循環(huán)凈功。這是因為PES系統(tǒng)能量回收效率高，所需的冷凝器進水流量大，循環(huán)水升溫小，降低了ORC系統(tǒng)的冷凝溫度，導致循環(huán)凈功增大。但是當R600a的質(zhì)量分數(shù)在0.2～0.7時，PES系統(tǒng)的循環(huán)凈功和PWT系統(tǒng)的循環(huán)凈功基本相等。這是因為PES系統(tǒng)和PWT系統(tǒng)的冷卻水流量很大，導致冷凝器進、出口海水溫升小于工質(zhì)的溫度滑移(如圖4所示)，使冷凝器的夾點出現(xiàn)在圖2(c)中的3點，即夾點左移[17]。此時冷卻水流量的增加不會增加系統(tǒng)的循環(huán)凈功，反而使冷凝器損失增加。

圖3 R600a/R601a混合比例對循環(huán)凈功的影響

圖4為渤海年平均水溫為12 ℃時，R600a/R601a不同混合比例對冷凝器相變區(qū)工質(zhì)溫度滑移和海水溫升的影響。由于3個系統(tǒng)在冷凝器中工質(zhì)滑移溫度基本相等，所以圖中用一條拋物線來表示工質(zhì)的溫度滑移。但是海水溫升線不同，PES系統(tǒng)冷卻水流量大，海水溫升最小，混合比例不同則冷凝器夾點位置也不同。BASIC系統(tǒng)冷卻水流量最小，海水溫升最大，大于工質(zhì)的溫度滑移，冷凝夾點一直在圖2(b)中的b點，即夾點在右側(cè)。對比圖3可知，圖4中工質(zhì)滑移溫度與海水溫升越接近，則冷凝器換熱匹配越好，損失越小，循環(huán)輸出功率越大。在R600a質(zhì)量分數(shù)為0.2～0.7時，PWT系統(tǒng)和PES系統(tǒng)的海水溫升明顯偏離了工質(zhì)溫度滑移，因此循環(huán)凈功較小。由于BASIC系統(tǒng)的海水溫升大于工質(zhì)的溫度滑移，所以其循環(huán)凈功僅有一個極大值點，而PWT系統(tǒng)和PES系統(tǒng)有2個混合工質(zhì)比例使工質(zhì)滑移溫度與海水溫升相等，所以存在2個循環(huán)輸出功極值點。

圖4 R600a/R601a混合比例對冷凝器相變區(qū)工質(zhì)溫度滑移和海水溫升的影響

圖5為渤海年平均水溫為12 ℃時，R600a/R601a不同混合比例對3種復合系統(tǒng)淡水產(chǎn)量的影響。由圖5可以看出，BASIC系統(tǒng)的最大淡水產(chǎn)量為5.04 kg/s，PWT系統(tǒng)的最大淡水產(chǎn)量為6.99 kg/s，PES系統(tǒng)的最大淡水產(chǎn)量為11.61 kg/s。PES系統(tǒng)比PWT系統(tǒng)淡水產(chǎn)量提高66.09%，比BASIC系統(tǒng)淡水產(chǎn)量提高130.36%。但是淡水產(chǎn)量越高，系統(tǒng)越復雜，成本也越高，控制難度也將增加。取原水泵揚程為20 m、效率為0.8，冷凝器進水溫度為12 ℃，發(fā)電機效率取0.95，機械傳動效率取0.97，如果將有機朗肯循環(huán)輸出功轉(zhuǎn)化為電能來驅(qū)動海水淡化，海水不經(jīng)過冷凝器預熱，相同功耗(膨脹機輸出功、工質(zhì)泵及水泵耗功之和)下，3種復合系統(tǒng)最大淡水產(chǎn)量將比此常規(guī)電驅(qū)動海水淡化系統(tǒng)的淡水產(chǎn)量分別提高80.96%、39.44%和19.57%?？梢姡苯颖籓RC驅(qū)動且海水經(jīng)過冷凝器預熱的ORC-RO系統(tǒng)將節(jié)省大量的產(chǎn)水成本。而且RO膜允許的工作溫度為5～45 ℃，在海水溫度較低的情況下，海水進入冷凝器預熱能直接滿足這一溫度范圍。

圖5 R600a/R601a混合比例對淡水產(chǎn)量的影響

圖5中，BASIC系統(tǒng)、PWT系統(tǒng)和PES系統(tǒng)的R600a/R601a最佳工質(zhì)混合比例分別為0.7/0.3、0.8/0.2和0.9/0.1，與純工質(zhì)R601a相比，3種復合系統(tǒng)的淡水產(chǎn)量分別提高7.46%、8.37%和9.84%。

2.2 冷凝器進水溫度的影響

圖6為冷凝器進水溫度對3種復合系統(tǒng)膨脹機輸出功率的影響。其中實線部分為放水閥門關(guān)閉的情況，此時海水流量取決于膨脹機的功率；虛線部分為冷凝器進水溫度過高而打開放水閥門的情況，此時海水流量需要保證冷凝器的海水出口溫度為定值40 ℃。由圖6可以看出，3種復合系統(tǒng)膨脹機的輸出功率都是隨冷凝器進水溫度升高先減小而后趨于平緩的。這是因為在打開放水閥之前，冷凝器進水溫度升高會導致工質(zhì)冷凝溫度升高，從而膨脹機輸出功率減小，另一方面膨脹機輸出功率的減小又會使海水流量也減小，導致冷凝溫度進一步升高，所以膨脹機輸出功率隨冷凝器進水溫度的升高而迅速減小。而當打開放水閥限制冷凝器海水出口溫度為40 ℃時，由于冷凝溫度基本不變，所以此時膨脹機輸出功率隨冷凝器進水溫度的升高而趨于平緩。由圖6還可以看出，當BASIC系統(tǒng)的R600a質(zhì)量分數(shù)為0.4時，膨脹機輸出功率在27 ℃后的下降速度大于其他工質(zhì)混合比例，這是因為其在冷凝器相變區(qū)工質(zhì)滑移溫度大于海水溫升，導致冷凝器夾點位置由圖2(b)中的b點處變成圖2(c)中的3點處，也就是夾點左移，導致冷凝器泡點溫度隨冷凝器進水溫度的升高而升高，冷凝器背壓增大，進而膨脹機輸出功率減小。同理，當R600a的質(zhì)量分數(shù)為0.3和0.6時，PES系統(tǒng)的輸出功率一直減小，這是因為其夾點一直在左側(cè)，所以雖然在冷凝器進水溫度高時增加了原水泵的流量，但是冷凝器泡點溫度隨冷凝器進水溫度的升高而升高，使得工質(zhì)背壓增大，膨脹機輸出功率仍是減小的。

(a)BASIC系統(tǒng)

(b)PWT系統(tǒng)

(c)PES系統(tǒng)

圖7為R600a/R601a不同混合比例下冷凝器進水溫度對3種復合系統(tǒng)淡水產(chǎn)量的影響。由圖7可以看出，BASIC系統(tǒng)和PWT系統(tǒng)在放水閥門關(guān)閉時，淡水產(chǎn)量都是隨著冷凝器進水溫度的升高呈顯著增大趨勢的。當放水閥門打開時，淡水產(chǎn)量都隨冷凝器進水溫度的升高呈緩慢減小趨勢。這是因為在高壓泵進口海水溫度不超過40 ℃時，雖然冷凝器進水溫度升高導致膨脹機輸出功率減小(見圖6)，但是溫度升高導致淡水回收率增大，所以淡水產(chǎn)量仍然是增大的。當高壓泵進口溫度超過40 ℃時，需要增加冷凝器的流量，此時保證冷凝器出口海水溫度基本恒定在40 ℃，于是由于冷凝器進水溫度的升高，膨脹機輸出功率減小(如圖6所示)，而海水淡化淡水回收率不變，所以BASIC系統(tǒng)淡水產(chǎn)量隨冷凝器進水溫度的變化趨勢和膨脹機輸出功率變化趨勢一致，而PWT系統(tǒng)淡水產(chǎn)量受到膨脹機和水力透平2個因素的作用，所以淡水產(chǎn)量下降速度大于BASIC系統(tǒng)。由圖7還可以看出，對于BASIC系統(tǒng)，R600a/R601a混合比例為0.7/0.3的淡水產(chǎn)量一直最大，所以0.7/0.3是BASIC系統(tǒng)首選的混合比例；對于PWT系統(tǒng)，混合比例為0.8/0.2時，不同冷凝器進水溫度下的淡水產(chǎn)量明顯優(yōu)于其他混合比例。

由圖7(c)可知，PES系統(tǒng)的淡水產(chǎn)量隨冷凝器進水溫度的變化趨勢與BASIC系統(tǒng)和PWT系統(tǒng)不同，其隨冷凝器進水溫度的升高先呈顯著下降而后趨于平緩，可見PES系統(tǒng)在打開放水閥之前的產(chǎn)水優(yōu)勢會隨冷凝器進水溫度的升高而降低。這是因為PES系統(tǒng)冷卻水流量很大，循環(huán)溫升小，淡水回收率增大有限，膨脹機輸出功率起決定作用。PES系統(tǒng)在R600a/R601a混合比例為0.9/0.1時產(chǎn)水量最優(yōu)。

圖7中，3種復合系統(tǒng)在增加冷凝器海水流量而打開放水閥后，混合工質(zhì)的產(chǎn)水優(yōu)勢更加明顯，以27 ℃為例，3種復合系統(tǒng)在R600a/R601a最佳混合比例下淡水產(chǎn)量分別比純工質(zhì)R601a的淡水產(chǎn)量提高19.1%、17.69%和19.29%。

(a)BASIC系統(tǒng)

(b)PWT系統(tǒng)

(c)PES系統(tǒng)

3 結(jié) 論

(1)渤海年平均水溫為12 ℃時，BASIC系統(tǒng)的最大淡水產(chǎn)量為5.04 kg/s，使用PWT能量回收系統(tǒng)能使淡水產(chǎn)量提高38.69%，使用PES能量回收系統(tǒng)能使淡水產(chǎn)量提高130.36%。但是隨著冷凝器進水溫度的升高，BASIC系統(tǒng)和PWT系統(tǒng)的淡水產(chǎn)量先增加后減小，而PES系統(tǒng)一直呈下降趨勢?？梢奝ES系統(tǒng)的產(chǎn)水優(yōu)勢隨冷凝器進水溫度的升高反而降低了。相同功耗下，3種復合系統(tǒng)比采用電驅(qū)動RO海水淡化的系統(tǒng)淡水產(chǎn)量分別提高80.96%、39.44%和19.57%。

(2)以淡水產(chǎn)量為目標時，BASIC系統(tǒng)、PWT系統(tǒng)和PES系統(tǒng)所用有機工質(zhì)R600a/R601a的最佳混合比例分別為0.7/0.3、0.8/0.2和0.9/0.1。在冷凝器進水溫度為12 ℃時，3種復合系統(tǒng)在最佳混合比例下的淡水產(chǎn)量比純工質(zhì)R601a的淡水產(chǎn)量分別提高7.46%、8.37%和9.84%。當因為冷凝器出口海水溫度高而增加其海水流量后，混合工質(zhì)的產(chǎn)水優(yōu)勢更加明顯。以27 ℃水溫為例，3種復合系統(tǒng)在R600a/R601a最佳混合比例下的淡水產(chǎn)量分別比純工質(zhì)R601a的淡水產(chǎn)量提高19.1%、17.69%和19.29%。

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