吸附－吸收复叠式多效制冷循环的研究.pdfVIP

中国工程热物理学会 编号 工程热力学与能源利用学术会议 吸附一吸收复叠式多效制冷循环研究+ 姜周曙 王如竹卢允庄邵渊 (上海交通大学制狰与f％温工程研究所上海200030) (Tcl：021 E珊蚰：剐佃培血喻aill．硒m．出血) 摘 要：本文提出了一种以单效吸尉式制冷单元为高温缓、l三l双效滇化锂吸收式制冷单元 为低温擐的复叠式多效制冷德环．高温热源首先加热吸附式制冷单元，通过能量在系统中的分级与多 效利用，以提高制冷系统∞尸．相比于三教澳化锂吸收式制净循环．复叠式循环中吸附式单元工质对 的沮度高于2∞℃时，也不会对材质产生腐蚀作用，居而是一种工艺上量于实现的新型制拎循环． 关麓词：嗳尉式制狰吸收式制冷复叠式兰散扎多效机09P熟力循环 1引 言 澳化埋吸收式制冷机以热能(包括低品位热能)为能量补偿方式，相比于电压 缩式制冷机，可节电95％，且运动部件少、噪声低、无爆炸危险、冷量调节范围广、环 境适应性强，在为空调或工艺过程提供冷源方面应用广泛，加之无C咒j和胁就，问 题，而棱公认为绿色环保产品。但以单位靠4冷量所消耗的一次能源量相比，双效溴化锂 吸收式制冷机能耗仍高于电压缩式制冷机。为进一步提高吸收式制冷机的性能，实现能 量的高效利用，其重要的发展方向就是研制三效吸收式制冷机(简称“三效机”)。双效 ● 溴化锂吸收式制冷机的∞P约1．2，应用高品位电能的电压缩式制冷机，其o，P一般达 3．5以上，考虑到电厂的发电效率，若三效机的∞P不小于1．5，其单位制冷量所消耗的 ● 一次能源量就与电压缩式制冷机相当．由于直燃型溴化经吸收式制冷机采用燃油或燃气 作为瞻源，烟气的温度高达1000℃，而高压发生器的溶液温度一般不超过165℃，选用 双效吸收式制冷循环显然不够合理。 研究表明，在170℃以上高温下，现普遗使用的缓蚀剂铬酸锂会分解而失去缓蚀作 用，溴化锂水溶液对金属材料腐蚀剧烈，因而材料防腐蚀问题成为研制三效溴化锂吸收 ·中固博士后基金和国家重点基础规划项目(G2000026309)资助 47窖 式制冷机的首要技术难题。近年来，在寻找高温澳化锂水溶液中具有强耐腐蚀性的材料 及研制高温溴化铿水溶液中不易分解、性能优良的缓蚀荆方面取得了一些进展，然而新 型吸收式制冷工质对和制冷循环研究仍然是多效吸收式制冷循环研究的主流。以往提出 的三效制冷循环的主要发展障碍在于工艺实现上的困难、系统的复杂性和昂贵的制造成 本。为提高溴化锂吸收式制冷机的效率，国际上相继提出丁多种三效吸收式制冷循环， 并成为研究的热点，但至今尚未推出商业化的机型。 本文提出了一种吸附一吸收复叠式三级四效制冷循环。该循环以沸石一水为工质对的 固体吸附式制冷单元作为高温级，以溴化锂水溶液为工质的双效吸收式制冷单元作为低 温级。吸收式制冷与吸附式制冷的热力学本质一致．将两者复叠于同一系统，在工程上 ( 综合了两者的优点，不仅提高了系统的热力性能，而且不存在溶液的高温腐蚀问题，普 通材料即可满足制造需要，从而有效地克服了传统三效吸收式制冷循环的工艺困难，园 而具有更为现实的可行性和应用前景． 然而，吸附式制冷单元和吸收式制冷单元的简单复叠并不能得到较高的CD|P，必须 进行台理的系统匹配。本文在提出了一种吸附一吸收复叠式制冷循环热力模型的基础上， 对这种新型的制冷循环的COP进行了研究。 2吸附一吸收复叠式多效制冷循环的建立