低温吸收式制冷系统新型发生器的研究

摘要

近几年来,随着我国经济持续快速的发展,能源短缺和环境污染等问题日益严重,国家为此制定了多种节能减排的政策。太阳能作为一种新型的清洁能源,受到了越来越多的关注。在太阳能的利用领域,太阳能光伏电池、太阳能热水器等产品在一定范围内已经小有普及,太阳能照明产品、太阳能建筑也在试用推广当中。70年代后期,太阳能空调技术开始出现,据统计,空调能耗在全国民用能耗中占有相当大的比例,而采用太阳能驱动的溴化锂吸收式制冷系统可有效节约电能等高品位能源,并且其臭氧层破坏系数(ODP)和温室效应系数(GWP)均为零,适合当前环保要求。 在传统的太阳能吸收式制冷系统中,由于受热源温度的限制,系统的制冷量和制冷效率较低,许多学者对此进行了改进,例如采用双热源的改进方法、采用压缩-吸收复合式制冷循环的改进方法、采用强化传热传质的改进方法等,这些方法有效地提高了系统的制冷效率,但是这些方法是在增加外界高品位热源的情况下达到提高制冷效率的目的的,如何实现在不增加外界热源的情况下提高太阳能吸收式制冷效率成为太阳能吸收式制冷研究的重点。 本文根据传质原理和强化传质理论提出了一种新型涡旋发生器,可用于太阳能等低温吸收式制冷系统,解决传统太阳能等低温吸收式制冷存在的弊端。新型发生器由高压室和低压室组成,溴化锂稀溶液通过喷嘴切向喷射到低压室并在其中作强烈的旋转流动,在低压室中心形成有利于溴化锂溶液蒸发的低压区,在低温热源的情况下可产生冷剂蒸汽,提高系统的制冷量和制冷效率。通过搭建实验台对系统进行测试表明,系统可在热源温度为70～80℃时产生5.14kW的制冷量,系统的制冷效率可达0:78,比传统太阳能吸收式制冷系统的制冷效率提高近20％。由此可见,本文提出的新型发生器具有很大的实用化价值。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：物理量名称及符号表

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2文献综述

1.2.1太阳能综述

1.2.2太阳能吸收式制冷综述

1.2.3太阳能吸收式制冷技术国内外研究进展

1.3本研究课题的来源和主要研究内容

1.3.1课题来源

1.3.2研究内容

第2章减压发生原理介绍

2.1传质原理介绍

2.2强化传质理论

2.3涡旋发生器强化传质原理介绍

2.4本章小结

第3章实验设备介绍、系统的热力计算及实验操作

3.1低温吸收式制冷流程图

3.1.1溶液循环回路

3.1.2冷剂蒸汽和冷剂水循环回路

3.1.3冷凝器冷却水循环回路

3.1.4混合器冷却水循环回路

3.1.5热水循环回路

3.2系统的热力计算

3.2.1已知参数

3.2.2设计参数的选定

3.2.3各状态点参数值的确定

3.2.4系统热平衡计算

3.2.5系统制冷系数计算

3.3双室涡旋发生器结构

3.3.1涡旋发生器结构图和实物图

3.3.2双室涡旋发生器的组成部件

3.4其它设备

3.5测试设备

3.5.1温度测量

3.5.2其它测试设备

3.6实验操作

3.6.1实验台搭建的重要操作

3.6.2防腐措施

3.6.3机组的气密性检验

3.6.4管路清洗

3.6.5溶液充灌

3.6.6保温

3.7本章小结

第4章实验结果及数据分析

4.1实验方案

4.2实验测量参数的选定

4.3实验试运行步骤及结果分析

4.3.1实验试运行步骤

4.3.2实验试运行结果分析

4.4数据处理方法

4.5测量仪器误差环节的具体分析

4.5.1温度测量误差

4.5.2压力测量误差

4.5.3流量测量误差

4.5.4系统性能COP值误差

4.6实验试运行结果

4.7系统性能分析

4.8本章小结

第5章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢