单效溴化锂吸收式换热机组研发与性能实验研究

摘要

溴化锂吸收式换热机组是一种新型的大温差换热系统，区别于传统的板式换热机组，它巧妙的将传统的板式换热机组与溴化锂吸收式热泵集成为新系统。将吸收式热泵原理应用于换热站实现换热机组局部由低温向高温的传热，增大一次水侧的传热温差，从而实现一次水流量不变的情况下增大换热站总传热量的目的。机组着力于解决既有城市热网输送能力不足、供热增容、管网系统水力失衡等原因造成的部分换热站供热能力不足的问题。采用吸收式换热机组，可以大幅度提高热力管网的输送能力，降低管网建设投资费用，节约系统运行成本。论文针对单效溴化锂吸收式换热机组进行研发与性能实验研究。
　　（1）深入分析并建立了溴化锂吸收式换热机组数学模型，包括溴化锂溶液的热物性与状态方程考证与筛选，并据此分别建立吸收式换热机组热力状态模型、吸收式换热机组传热模型以及水力与结构方程，并进行了方程组关联性分析。
　　（2）在吸收式换热机组数学模型方程组的基础上，进行参数与自由度分析，指出设计计算与模拟计算的本质区别和各自特点，提出逆向校核的设计方法和基于拟牛顿法的模拟迭代算法。设计了实验用吸收式换热机组样机，并对其运行特性进行模拟分析。
　　（3）为了对吸收式换热机组的性能和运行特性进行测试，完成了400kW换热量的实验台设计与建设，该实验台可完成换热、制热、制冷实验，以及不同串并联形式和工况条件的实验，选择并设置了合适的仪表和数据采集系统，并对实验安排和步骤进行了详细的设计。
　　（4）在实验台上进行吸收式换热机组的性能试验，主要包括设计工况、变流量、变水温、不凝性气体等多组实验，并对机组冷剂水污染情况进行分析。实验结果表明吸收式换热机组换热效果良好，论文所提出的设计和模拟方法正确可行。
　　论文可为吸收式换热机组的设计与运行提供理论和数据参考。

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第1章 绪 论

1.1 选题背景与研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 经济性对比分析

1.4 本文主要研究内容

第2章 溴化锂吸收式换热机组数学建模

2.1传热介质的热物性与状态方程

2.2 吸收式换热机组热力状态模型

2.3 吸收式换热机组传热模型

2.4 水力与结构方程

2.5 本章小结

第3章 溴化锂吸收式换热机组设计及模拟分析

3.1 方程组分析与求解方法

3.2 溴化锂吸收式换热机组软件设计

3.3 样机设计与生产

3.4 样机运行模拟及分析

3.5 本章小结

第4章 实验设计与数据采集

4.1 实验目的与项目

4.2 实验台设计方案

4.3 实验测试平台设备选型

4.4 测试仪表与数据采集装置

4.5 本章小结

第5章 机组测试结果分析

5.1 气密性测试

5.2 实验数据处理方法

5.3 机组性能测试与分析

5.4 冷剂水污染分析

5.5 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

附录

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致谢