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太阳能吸收式制冷实验研究

作　者: 阮建平
导　师: 韩东
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 热能工程
关键词: 太阳能吸收式制冷溴化锂传热传质喷雾吸收器
分类号: TB651
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本文针对目前太阳能吸收式制冷系统中溴化锂吸收式制冷机体积庞大、成本高昂的缺点,提出了一种小型太阳能溴化锂吸收式制冷机。对吸收器、蒸发器、发生器均采用传热传质分离设计,通过高效的板式换热器的预先冷却或加热的方法,实现了对发生过程、吸收过程、蒸发过程的传热和传质分离,达到了制冷机小型化的目的。本文首先根据系统的设计工况,进行了5kw小型溴化锂吸收式制冷机的设计,计算了各部件的换热面积和各种流体的流量,并进行了机组的结构设计计算和磁力泵的选型。在该制冷机加工和运行调试完成后,于2007年秋季进行了太阳能吸收式制冷的实验。主要进行了两个方面的实验研究:一是采用浓溶液直接喷淋方式下的制冷性能研究;二是采用稀溶液和浓溶液混合喷淋情况下的制冷性能研究。实验表明:机组在两种循环方式下都能实现稳定运行;采用浓溶液和稀溶液混合喷淋情况下的制冷效果更佳;当太阳辐射强度降低的时候,热水温度降低,制冷量和COP也减小;冷却水流量减小时,制冷量有所降低;当外界气温降低时,机组的制冷效果变差。最后,本文分析了该溴化锂吸收式制冷机组干扰特性,即热水进口温度、冷却水流量、冷媒水的温度和流量、不凝性气体和机组的保温对机组性能的影响,得出在这些因素影响下,机组的性能参数的变化规律。同时,本文也为后继的研究提供了一些参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-16
第一章绪论  16-28
  1.1 课题研究的背景及意义  16
  1.2 太阳能吸收式制冷系统的研究现状  16-19
  1.3 吸收式制冷机的吸收器的研究现状  19-27
    1.3.1 吸收器高效传热管的研究状况  19-21
    1.3.2 表面活性剂的研究状况  21-22
    1.3.3 降膜吸收器的研究状况  22-25
    1.3.4 传热传质分离的吸收器的研究状况  25-27
  1.4 本文主要工作  27-28
第二章 5kW 溴化锂吸收式制冷机设计计算  28-50
  2.1 引言  28
  2.2 热力计算  28-36
    2.2.1 溴化锂吸收式制冷循环的h-ξ分析  28-30
    2.2.2 设计参数的确定  30-31
    2.2.3 各状态点参数值汇总  31-33
    2.2.4 各个换热设备的单位热负荷计算  33
    2.2.5 热平衡验算  33
    2.2.6 热力系数和热力完善度的计算  33-34
    2.2.7 各换热设备总热负荷计算  34
    2.2.8 各工作介质流量的计算  34-36
  2.3 传热计算  36-42
    2.3.1 发生器  36-38
    2.3.2 冷凝器  38-39
    2.3.3 蒸发器  39
    2.3.4 吸收器  39-41
    2.3.5 溶液热交换器  41-42
  2.4 结构计算  42-49
    2.4.1 各换热设备的结构设计  42-43
    2.4.2 配管计算  43-44
    2.4.3 制冷机的布置方式  44-45
    2.4.4 管道阻力降的计算和泵的选取  45-49
  2.5 本章小结  49-50
第三章太阳能吸收式制冷的实验测试及结果  50-74
  3.1 实验研究的目的  50
  3.2 实验装置简介  50-53
    3.2.1 太阳能热水系统  51
    3.2.2 冷却水系统  51
    3.2.3 冷媒水系统  51
    3.2.4 热水型溴化锂吸收式制冷机  51-52
    3.2.5 实验主要测试仪器和测点布置  52-53
  3.3 气密性检查  53-55
    3.3.1 负压检漏  54
    3.3.2 正压检漏  54
    3.3.3 补漏  54-55
  3.4 实验的主要步骤  55
  3.5 实验结果与分析  55-73
    3.5.1 采用浓溶液直接喷淋情况下的实验结果  56-64
    3.5.2 浓溶液和稀溶液混合喷淋情况下的实验结果  64-72
    3.5.3 实验期间的各次实验结果的总结和分析  72-73
  3.6 本章小结  73-74
第四章影响机组的制冷性能的因素分析  74-84
  4.1 引言  74
  4.2 热水进口温度对机组的性能影响的分析  74-75
  4.3 冷却水流量对机组性能影响的分析  75-78
    4.3.1 冷却水流量变化对机组性能影响的实验  75-76
    4.3.2 实验结果和分析  76-78
  4.4 冷媒水流量和温度对机组性能影响的研究  78-81
    4.4.1 冷媒水流量变化对机组性能影响的实验  78-79
    4.4.2 冷媒水进口温度的影响  79-80
    4.4.3 冷媒水对机组的制冷性能影响的分析  80-81
  4.5 不凝性气体对机组性能影响的分析  81-82
  4.6 机组的保温效果对机组性能影响的分析  82-83
  4.7 本章小结  83-84
第五章结论与展望  84-86
  5.1 研究工作总结  84-85
  5.2 展望  85-86
参考文献  86-90
致谢  90-91
作者攻读硕士学位期间发表论文  91

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