风冷吸收式制冷系统性能分析及吸收器结构优化

摘要

近年来，由于蒸汽压缩式制冷系统用电负荷的大幅增加以及制冷剂环保替代问题，作为制冷技术中的一个重要分支，溴化锂吸收式制冷技术越来越受到人们的关注。溴化锂吸收式制冷系统小型化的重要途径之一——风冷吸收式制冷系统也逐渐进入人们的视野，成为研究热点。在风冷吸收式制冷系统中，由于冷却介质温度过高，传热系数较低，严重制约了风冷吸收器的传质吸收效果，导致溴化锂溶液循环趋于高温、高压、高浓度，系统热力性能降低，热源温度、发生压力大幅增加。本文通过模拟计算，分析了系统及百叶窗风冷板式降膜吸收器性能。 针对目前常用的四种双效溴化锂吸收式制冷系统——串联系统、倒串联系统、稀溶液在低温溶液热交换器前分流的并联系统、稀溶液在低温溶液热交换器后分流的并联系统，建立了系统集中参数模型，模拟分析比较了热源温度、蒸发温度、冷却空气温度以及高、低温溶液热交换器性能对系统热力系数、换热面积等参数的影响，结果表明，串联系统、稀溶液在低温溶液热交换器前分流的并联系统受系统热力性能或高压发生压力的制约，不宜风冷化，同时高低温溶液热交换器对于风冷吸收式制冷系统的改进具有更加重要的意义。 为了改善风冷吸收器传热性能，笔者将百叶窗翅片结构引入吸收器，提出了百叶窗风冷板式降膜吸收器，建立了吸收器分布参数模型，并与稀溶液在低温溶液热交换器后分流的并联系统模型相耦合，计算得到翅片间距、翅片宽度和百叶窗间距等结构参数对吸收器及系统性能的影响规律，分析得出了上述翅片结构参数较为合理的取值范围。