吸收式制冷系统应用于高温热害隧道降温的理论分析研究

为解决高地温隧道施工过程中出现的热害问题,利用隧道施工过程中出现的高温涌水作为吸收式制冷系统的热源,驱动溴化锂吸收式制冷机组工作产生冷冻水,通过空冷器释放冷量,作为隧道施工降温辅助措施。提出一个新的热害资源利用方法——利用高温涌水驱动吸收式制冷循环并服务于自身隧道降温,该方法适用于施工过程中遭遇高水温的隧道。基于能量守恒和质量守恒原理对循环的各个部件建立热力学模型,借助EES数值模拟平台对单效溴化锂吸收式制冷循环和2级溴化锂吸收式制冷循环的运行性能进行计算和分析。结果表明:1)当蒸发温度为5℃时,可以利用60℃以上的隧道涌水作为热源驱动吸收式制冷系统。2)提高蒸发温度、降低冷凝温度,系统能够在更低的热源温度下启动,从而能够利用温度更低的隧道涌水作为热源驱动吸收式制冷系统。3)当蒸发温度提高至15℃时,可以利用50℃以上的隧道涌水作为热源驱动吸收式制冷系统,从理论上分析了隧道高温涌水作为热源驱动溴化锂吸收式制冷系统的可行性。4)根据隧道涌水温度能够匹配对应的吸收式制冷系统,当隧道涌水温度在50~63℃时,可以采用2级溴化锂吸收式制冷系统;当隧道涌水温度在63℃以上时,可以采用单效溴化锂吸收式制冷系统。