用于深度冷凍的混合制冷劑吸收式制冷循環(huán)的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、吸收式制冷作為一種可由低品位熱源驅(qū)動(dòng)的制冷方式，在當(dāng)前能源緊張與環(huán)境危機(jī)的背景下愈來愈得到各國政府及相關(guān)研究人員的重視，具有重要的研究意義和實(shí)用價(jià)值。傳統(tǒng)的吸收式制冷裝置，如LiBr/H2O吸收式制冷機(jī)和NH3/H2O吸收式制冷機(jī)等，已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)和國民生活領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用；但是受吸收式工質(zhì)及循環(huán)特性的限制，制冷溫度不夠低，使吸收式制冷技術(shù)在許多存在大量余熱、廢熱同時(shí)又需要深度冷凍的應(yīng)用領(lǐng)域中無法得到有效的利用。為此，本文將混合制冷劑

2、應(yīng)用于吸收式制冷循環(huán)，在對(duì)循環(huán)的運(yùn)行特點(diǎn)和規(guī)律，以及流程形式的選擇等研究基礎(chǔ)上，提出了一種可應(yīng)用于深度冷凍領(lǐng)域的新型混合制冷劑吸收式制冷循環(huán)。
　　基于吸收式制冷循環(huán)的運(yùn)行機(jī)理與吸收式工質(zhì)相平衡性質(zhì)，詳細(xì)分析了混合制冷劑吸收式制冷循環(huán)的運(yùn)行特點(diǎn)。研究結(jié)果顯示，混合制冷劑應(yīng)用于吸收式制冷循環(huán)時(shí)，將具有更多的約束條件。這不僅強(qiáng)化了各運(yùn)行參數(shù)間的相互約束程度，同時(shí)也限制了循環(huán)流程形式的合理選擇。
　　基于混合制冷劑吸收式制冷循環(huán)的

3、運(yùn)行特點(diǎn)，提出了定運(yùn)行高壓(發(fā)生壓力和冷凝壓力)的分析和優(yōu)化方法，大大減少了相應(yīng)計(jì)算過程的工作量，有助于深入了解壓力參數(shù)對(duì)循環(huán)性能的影響，把握各種循環(huán)的內(nèi)部規(guī)律。基于此方法，深入研究了吸收式工質(zhì)組成、發(fā)生溫度、冷凝溫度、吸收溫度等關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)對(duì)傳統(tǒng)循環(huán)與自復(fù)疊循環(huán)性能的影響規(guī)律；從COP的優(yōu)化角度出發(fā)，給出了設(shè)定工況下最優(yōu)發(fā)生壓力的確定方法。
　　在對(duì)不同流程形式的循環(huán)性能比較的基礎(chǔ)上，揭示了自復(fù)疊循環(huán)性能提高的內(nèi)在機(jī)理，闡明了自

4、復(fù)疊模塊在混合制冷劑吸收式制冷循環(huán)中所起作用的物理本質(zhì)，驗(yàn)證了吸收式工質(zhì)在吸收式制冷循環(huán)的性能和流程形式的選擇上起主導(dǎo)作用。
　　基于混合制冷劑吸收式制冷循環(huán)的特點(diǎn)及實(shí)際運(yùn)行中各工況參數(shù)間的相互約束關(guān)系，提出了一種新型混合制冷劑吸收式制冷循環(huán)。新循環(huán)采用兩級(jí)串聯(lián)吸收方式，降低了混合制冷劑的蒸發(fā)壓力，從循環(huán)機(jī)理上確保系統(tǒng)在低品位熱源驅(qū)動(dòng)下可獲得更低的制冷溫度；通過熱力分析，理論研究了關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)對(duì)新循環(huán)的性能的影響規(guī)律。并在相同工況

5、下將新循環(huán)與傳統(tǒng)循環(huán)以及自復(fù)疊循環(huán)等進(jìn)行了熱力性能的比較。
　　自行設(shè)計(jì)并搭建了混合制冷劑吸收式制冷裝置的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)吸收式工質(zhì)組成和關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)對(duì)新循環(huán)、傳統(tǒng)循環(huán)和自復(fù)疊循環(huán)等3種不同流程形式循環(huán)的性能的影響規(guī)律進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新循環(huán)在相同的工況參數(shù)下更利于實(shí)現(xiàn)深度冷凍；采用新循環(huán)的裝置，在以R23+R134a/DMF為吸收式工質(zhì)，發(fā)生溫度為184.4℃，冷凝溫度為18.8℃，低壓級(jí)和高壓級(jí)的吸收溫度分別為26.4