低品位熱驅(qū)動CO2-[emim][Tf2N]吸收-噴射冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)性能理論研究.pdf

1、隨著能源緊缺、環(huán)境污染日益加劇，提高資源利用率降低污染物排放成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。工業(yè)廢熱和太陽能熱以及其它的低品位熱源可作為吸收式制冷系統(tǒng)驅(qū)動熱源，有效地提高了能源利用率，降低了污染物排放。CO2以其無毒無可燃性，使用成本低以及良好的傳熱性能等優(yōu)勢逐漸在吸收式制冷系統(tǒng)中被應(yīng)用。但傳統(tǒng) CO2吸收制冷系統(tǒng)存在制冷量和制冷效率低等缺陷。針對以上現(xiàn)象，本文提出了低品位能源為驅(qū)動熱源的CO2-[emim][Tf2N]吸收-噴射冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)

2、。
　　CO2-[emim][Tf2N]吸收-噴射冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，采用低品位能源為驅(qū)動熱源，其特點(diǎn)為：系統(tǒng)使用了無毒無味且易獲取的 CO2作為制冷劑。且選擇對 CO2具有高溶解互溶能力的咪唑型離子液體[emim][Tf2N]作為吸收劑；引入噴射器在很大的程度上降低了 CO2跨臨界系統(tǒng)的膨脹損失；傳統(tǒng) CO2跨臨界系統(tǒng)的氣體冷卻器冷卻過程是放熱的，并且其中溫度滑移大，因此在新系統(tǒng)中有效回收利用這部分熱量來供熱，以提高系統(tǒng)的制冷效率；

3、為了有效地重新利用起膨脹損失這部分能量，本系統(tǒng)加入膨脹機(jī)；為使膨脹機(jī)穩(wěn)定工作，且提高發(fā)電量，本系統(tǒng)利用工廠排出的廢熱在加熱器中加熱CO2至高溫。
　　本文首先對影響系統(tǒng)的關(guān)鍵性部件噴射器進(jìn)行研究。對比噴射器定壓混合理論和定常面積混合理論。實(shí)際設(shè)計證明定壓混合理論設(shè)計出的噴射器性能更優(yōu)。針對傳統(tǒng)等壓設(shè)計法的不足，考慮噴射器效率，利用優(yōu)化后噴射器設(shè)計方法對噴射器結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行計算分析。研究表明：高工作壓力、高引射壓力、高引射流體的質(zhì)量

4、流量及低背壓有利于噴射系數(shù)的增加。
　　在對噴射器研究的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步構(gòu)建新型噴射-吸收冷熱電聯(lián)供循環(huán)理論模型并進(jìn)行理論模擬計算，并分析循環(huán)中關(guān)鍵性參數(shù)對低品位能源為驅(qū)動熱源的CO2-[emim][Tf2N]吸收-噴射冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)壓力提升及冷卻水進(jìn)口溫度的降低均有利于系統(tǒng)性能的提升。隨著膨脹機(jī)出口壓力的降低，除Qhe降低，Qe、COP、Wexp、Qhe、ηthm、ηexg均升高，說明膨脹機(jī)出口壓力越