Thermodynamic Analysis and Comparison on Low Temperature CO_2-NH_3 Cascade Refrigeration Cycle

This paper is focused on the cascade refrigeration cycle using natural refrigerant CO 2-NH 3. The properties of refrigerants CO 2 and NH 3 are introduced and analyzed.CO 2 has the advantage in low stage of cascade refrigeration cycle due to its good characteristics and properties. The thermodynamic analysis results of the CO 2-NH 3 cascade refrigeration cycle demonstrates that the cycle has an optimum condensation temperature of low stage and also has an optimum flow rate ratio.By comparing with the R13-R22 and NH 3-NH 3 cascade refrigeration cycles, the mass flow rate ratio of CO 2-NH 3 is larger than those of R13-R22 and NH 3-NH 3, the theoretical COP of CO 2-NH 3 cascade refrigeration cycle is larger than that of the R13-R22 cascade cycle and smaller than that of the NH 3-NH 3 cascade cycle. But the real COP of CO 2-NH 3 cascade cycle will be higher than those of R13-R22 and NH 3-NH 3 because the specific volume of CO 2 at low temperature does not change much and its dynamic viscosity is also small.

以电石渣为原料生产食品级轻质碳酸钙的绿色新工艺

以电石渣为原料生产轻质碳酸钙过程中,首先将电石渣用氯化铵溶液进行浸取反应,制得CaCl2-NH3·H2O溶液;然后用CO2进行碳化反应以制得轻质碳酸钙。由于CaCl2-NH3·H2O体系的碱性明显弱于石灰乳体系,不利于在碳化初期形成大量晶核,不利于生产纳米级轻质碳酸钙,却有利于生产食品级轻质碳酸钙。提出了以电石渣和工业上富余的CO2为原料,生产食品级轻质碳酸钙为主、生产水泥原料为辅的联合生产绿色新工艺,实现了以废制废、变废为资源的循环经济目标,具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。

脱附制冷系统的试验研究

根据CaCl2-NH3脱附过程的热力学原理,对脱附制冷循环的可行性进行了分析,对脱附循环中产生的冷量进行了计算,得出了系统的性能系数COP,通过试验测定了床层在脱附和吸附过程中的壁面温度,并建立了脱附制冷的数学模型,对管内的温度分布进行了模拟计算,得到了管内的温度分布图。研究表明,CaCl2-NH3脱附制冷循环具有较高的COP值和较大的制冷量输出能力。

基于余热驱动的船用吸附制冷-载冷系统的设计研发

为了解决船舶余热发电引起的余热利用率不高的问题,文章基于余热驱动的船用吸附制冷-载冷系统的设计,研发了利用余热驱动的船上冷冻冷藏和海水淡化组合工作系统。冷冻冷藏采用NH3-CO2载冷剂系统来实现,余热的梯级回收与套缸冷却水的再利用结合真空闪蒸实现海水淡化。本设计的主要创新表现在:既有效利用氨的热力性质又避免了氨在船上分散空间使用的危险性;余热梯级利用有效解决了冷冻冷藏不同温区及海水淡化的需要和余热利用率不高的问题。高效吸附床的设计对吸附制冷效率的提高较好地完善了CaCl2-NH3吸附式制冷-CO2载冷剂系统,为新型余热回收船舶辅助系统设计提供新理念。