吸附式制冷在集装箱船空调上的应用研究

摘要

目前利用船舶余热的吸附式制冷的研究主要集中在渔船上，对在远洋集装箱船上应用的研究还仅仅是初步设想。但是作为一种利用低品位热能驱动的绿色制冷技术，吸附式制冷技术已经成为国际制冷界关注的热点。
　　 吸附式制冷的优点符合了当前能源和环境协调发展的总趋势。固体吸附式制冷可以采用太阳能或余热等低品位热源作为驱动热源，不仅缓解电力的紧张供应和能源危机，而且能有效的利用大量的低品位热源。另外，吸附式制冷不采用氯氟烃类制冷剂，无CFCS问题，也无温室效应作用，是一种环境友好型制冷方式。从20世纪70年代中期以来，吸附式制冷受到重视研究不断深化。
　　 连续型吸附式制冷系统主要由两部分组成。第一部分包括至少两个吸附床(解吸床和吸附床)，发生器的功能相当于传统制冷中的压缩机。第二部分包括冷凝器，蒸发器及流量调节阀，冷却水系统和冷冻水系统，与普通的制冷系统相类似。
　　 船舶排气温度大都在400℃以上，尾气中蕴含着大量的余热，约占燃油燃烧总能量的30％-40％以上，而船舶空调和冷库又需要大量的制冷量，因此通过吸附式制冷来回收这部分余热具有重大的社会经济意义。然而吸附床传热性能差，系统制冷效率低，限制了吸附式制冷的应用和发展。因此吸附式制冷系统设计的核心是吸附床，它的性能好坏直接影响了整个系统的功能。
　　 本文根据集装箱船主机的运行参数计算出该船尾气流量和尾气中可利用的余热，据此计算出吸附床的尺寸大小和吸附工质对的质量，设计出一种新型吸附床。本文分析了吸附式制冷在远洋集装箱船空调中应用的可行性，对其在实船应用进行系统设计，并实现了吸附与脱附过程的自动切换，为吸附式制冷空调在远洋集装箱船中应用奠定基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2吸附式制冷在集装箱船上应用的意义

1.3利用余热的吸附式制冷技术的研究现状

1.4吸附式制冷的实用化历史

1.5本文主要的研究内容

第2章固体吸附式制冷循环工作原理及特点

2.1吸附式制冷原理

2.2连续吸附式制冷循环

2.3吸附式制冷的能量指标

2.4固体吸附式制冷的特点

第3章吸附工质对的选择

3.1引言

3.2物理吸附工质对

3.2.1沸石分子筛-水

3.2.2活性炭-甲醇

3.2.3硅胶-水

3.2.4活性炭-氨

3.3化学吸附工质对

3.3.1金属氢化物-氢

3.3.2金属氯化物-氨

3.4本章小结

第4章吸附式制冷在集装箱船上应用的可行性

4.1集装箱船情况介绍

4.1.1集装箱船的主机

4.1.2集装箱船主机选型考虑因素

4.2集装箱船废热的利用

4.2.1柴油机热平衡分析

4.2.2柴油机的排气余热计算

4.3本章小结

第5章船用吸附式空调设计方案

5.1引言

5.2吸附床的设计

5.2.1吸附床的设计要求

5.2.2强化吸附床的传热的方法

5.2.3吸附床的种类

5.2.4典型吸附床性能分析比较

5.3冷凝器与蒸发器的设计

5.4吸附床结构尺寸计算

5.5吸附式制冷装置系统设计

第6章结论与展望

6.1本文结论

6.2吸附式制冷的前景展望

附录

参考文献

致谢