热管式降膜吸收器传质传热试验研究

摘要

由于一次能源的紧缺,可再生能源发展相对缓慢,提高能源的利用效率成了现阶段缓解能源危机的重要手段。作为一种回收能量的技术,热泵以其经济性、可靠性和环境友好性在众多领域得到了广泛的应用。
　　 第二类吸收式热泵在只消耗少量电能的情况下,利用低温热源驱动,可以将无法利用的低品位热能提升到较高品位再次利用,大大节省了生产过程中的能源消耗,在工业余热回收领域有着良好的应用前景。由于吸收式热泵的关键设备吸收器存在传质效果不佳,设备体积庞大的问题,严重影响了系统的性能系数和热效率。本文结合降膜吸收和热管换热器的优点,设计了在热管蒸发段降膜吸收水蒸气、利用热管导出吸收热的热管式降膜吸收器,搭建了一套第二类吸收式热泵系统。主要工作如下:
　　 (1)进行系统工艺计算,完成对热管式吸收器的结构设计;
　　 (2)搭建第二类吸收式热泵试验平台,完成试验系统的调试和系统性能的测试;
　　 (3)针对光滑热管和表面带有横纹沟槽的热管进行降膜吸收传热传质试验,考察热管式吸收器的性能和横纹管热管对传热传质的强化效果。
　　 通过试验发现,热管式吸收器在溴化锂降膜吸收过程中,有较好的传热传质效果,溶液喷淋密度和吸收压力是影响传热传质的两个重要因素。带有横纹沟槽的热管其降膜吸收传热传质性能较光滑热管得到了明显的强化。试验中所采用的横纹槽热管的膜传热系数约为光滑热管的2～3倍,其传质系数约为光滑热管的2倍。