Water-lithium bromide-lithium nitrate三元工质双效吸收式制冷循环的研究

比较了水-溴化锂-硝酸锂三元工质与传统的水-溴化锂工质的双效吸收式制冷循环,分析了直燃型双效制冷系统。结果表明:采用新工质后,系统的热力系数COP有了明显的提高,其它表征系统热力性能的经济指标也均有不同程度的改善,尤其在直燃型双效冷热水机组中有明显的优势,热力系数COP提高约30%,溶液循环倍率降低12%。因此,该新工质与传统的水-溴化锂工质相比,具有较好的热力性能。

氨-水-溴化锂工质降膜吸收数值模拟研究

为了研究新型的氨-水-溴化锂三元工质的降膜吸收特性,为实际工程应用提供理论基础,本文通过数值分析方法建立三元工质降膜吸收的连续性方程、能量方程和组分平衡方程,采用MATLAB软件编程计算氨-水-溴化锂三元工质的降膜吸收结果,与实验数据相互验证,并进一步地分析了溴化锂质量分数、工质流量、冷却水温度和发生温度对降膜吸收性能的影响。研究表明:随着溴化锂质量分数从0%增加至10%,液膜出口处温度从306.7K增加至309.5K,但是当溴化锂质量分数从10%增加至15%时,液膜出口处温度下降至308.7K,说明溴化锂质量分数为10%时吸收放热量最大。当工质流量、冷却水温度、发生温度改变时,大部分的工况下溴化锂质量分数为10%时进出口溶液的浓度差较大,说明此质量分数下溶液吸收的速率最快。

氨-水和氨-水-溴化锂在吸收式制冷机中的对比实验研究

通过吸收式制冷实验,对比研究了溴化锂对于氨水吸收式系统性能的影响,包括浓溶液发生过程气-液相平衡特性和系统性能系数的变化.测定了氨-水-溴化锂三元吸收式系统发生过程中的温度-压力关系,计算了系统的性能系数.温度范围从15℃到80℃,压力达1.5 MPa.实验采用了3组溶液:A(X(NH3)=48%),B(X(NH3)=51.8%,X(LiBr)=42%),C(X(NH3)=58.7%,X(LiBr)=42%).对比发现,溶液B、C的发生压力分别比相同氨含量的二元溶液下降了约21%和30%,且发生温度越高,发生压力降幅就越大.采用溶液A时系统的性能系数为0.242,而采用溶液B、C时性能系数分别为0.293和0.334,分别提高了17.2%和33.6%.因此,在氨水吸收式制冷机中加入溴化锂可以明显提高机组的性能系数.

NH_3-H_2O-LiBr吸收式制冷机吸收和蒸发性能的实验研究

对1.5kW NH3-H2O-LiBr吸收式制冷机的吸收和蒸发性能进行了实验研究.实验共采用20组溶液,其中氨的质量分数分别为50%、55%和60%,LiBr的质量分数范围为0～50%.有关吸收性能的实验结果表明,LiBr的加入并不能一直降低吸收压力,当LiBr浓度增大到一定值时,吸收压力反而升高,导致吸收效果恶化,此时的LiBr浓度称为吸收压力LiBr拐点浓度,且随着氨浓度的升高,该LiBr拐点浓度减小.有关蒸发性能的实验结果表明,发生器溶液中氨浓度一定时,相同温度下蒸发器内蒸发压力随着LiBr浓度的升高均先增大后减小.有关系统性能系数的实验结果表明,发生器溶液中氨浓度一定时,系统性能系数随着LiBr浓度的升高均先增大后减小.当w(NH3)为60%、w(LiBr)为30%时,系统最大性能系数为0.402,较二元NH3-H2O机组提高了30.94%,说明该实验结果可指导NH3-H2O-LiBr三元溶液在吸收式制冷机中的应用.

吸收式制冷(热泵)循环流程研究进展

吸收式制冷作为最早的人工制冷方法,诞生至今已有200多年。在民用和工业中的实际应用有60多年。近20余年来,吸收式制冷在理论与应用等方面都取得了迅速发展,并在制冷机市场上占有相当的份额,得到国内外厂商和学者的广泛关注与研究。随着人类能源消耗量的不断增加,需要进一步深入研究新能源、分布式能源及能源的高效利用。余热、废热、可再生的太阳能、地热能等的利用使得热能驱动的吸收式制冷(热泵)技术得到越来越多的关注。与采用电驱动蒸气机械压缩式制冷(热泵)系统不同,吸收式制冷(热泵)技术可利用采用低品位热源的热能直接驱动,运行成本远低于电驱动系统。吸收式系统多采用H2O-LiB r溶液、NH3-H2O溶液等自然工质作为制冷剂,具有环境友好特性,同时具有安全、可无噪音运行、可靠性高等显著优点。但也具有占地面积大、初投资高,冷却负荷高,一次能源效率低(直燃形式)等不足。针对这些特性,现阶段的主要研究方向包括:循环设计优化、工质对选择、系统部件热质传递强化、系统控制策略优化等。狭义的吸收式循环是指闭式、溶液吸收制冷剂蒸气的吸收式制冷(热泵)循环。该类循环按照循环形式分类包括单吸收循环、多吸收循环和复合循环。单吸收循环主要包括基本单效吸收循环、扩散吸收循环、膜吸收循环、热变换器循环、重力驱动的阀切换循环以及自复叠循环;多吸收循环主要包括再吸收循环、多效循环、中间效循环、多级循环、中间级循环以及GAX循环;复合循环主要包括喷射-吸收复合、压缩-吸收复合和膨胀-吸收复合等复合形式。现有吸收式制冷技术研究热点主要包括且不局限于太阳能、中低温余热利用、冷热电联产、储能(蓄冷、蓄热),膜交换材料、高温下耐腐蚀材料,塑料热交换器等方面。吸收式循环现有循环结构的提出针对的是一定温度和浓度下循环,面对新的应用场景、新材料以及新吸收工质对,吸收式循环可以提出多种更高效、更宽热源驱动温度范围和溶液浓度范围的新循环。

气相界面活性剂对溴化锂水溶液吸收水蒸气的影响

目前在溴化锂吸收式制冷机/热泵中被广泛采用的界面活性剂是2-ethyl-1-hexanol(2EH)和1-octanol。传统的界面活性剂的添加方式是,将界面活性剂以液相形式投入到溴化锂溶液中。如果在三效循环中仍采用这样的方式将2EH加入到溴化锂溶液中,由于发生器的温度较高,势必有界面活性剂被蒸发而进入冷媒系统。为探讨三效循环界面活性剂的可能添加方式,同时试图研究界面活性剂以气相形式投入对溴化锂溶液吸收水蒸气的影响,本文针对几种可能有效的界面活性剂,做了界面活性剂的气相添加对吸收速度影响的测试实验。经过对2-ethyl-1-hexanol、1-heptanol和1-hexanol等添加剂的静态池实验,结果表明,气相添加的效果与液相投入没有明显的差别,同样可以大大提高溴化锂溶液吸收水蒸气的速度。

溴化锂水溶液降膜吸收传热传质的研究

在分析国内外相关文献的基础上，介绍了溴化锂水溶液降膜吸收水蒸气过程传热传质的理论与实验研究进展，提出了研究中存在的不足及进一步研究的方向．

单效/双级(SE/DL)吸收式循环性能分析及比较

对一种利用低温热水驱动的新型节能吸收式循环 (单效 /双级循环 )进行了分析。在模拟计算的基础上 ,对循环性能进行了研究、比较。结果表明 ,SE/DL循环适于以低温热水为驱动热源 ,循环的热力系数范围在 0 .4— 0 .6之间 ,换热设备总面积居于单效和两级之间。循环的热源出口温度可降到 55℃左右 ,并且在 56.5℃左右可获得最大制冷量 ,其值约等于由相同进口温度的热水驱动的单效机的四倍。因此 ,该循环不仅可以使原本无法利用的低品位废热、余热得到充分利用 ,还可以大幅度提高制冷量。特别适宜于利用低品位废热、地热、热电冷三联供。

溴化锂吸收式制冷机模块设计及优化

为改变目前溴化锂吸收式制冷机设计上的计算繁琐、设计灵活性差、精度不够等设计现状，通过对溴化锂吸收式制冷机的系统分析、工质的热物理参数的拟合、整理及利用计算机辅助设计，建立了一套完整的溴化锂吸收式制冷机的设计模型。该模型由７个模块组成，７个模块自成体系，即可独立运行，又可搭接使用。

界面活性剂对溴化锂吸收水蒸气的影响

为研究Marangoni效应的机理提供基础实验数据,同时也是为寻找更有效的添加剂以替代目前在溴化锂吸收式制冷机/热泵中被广泛采用的界面活性剂2-ethyl-1-hexanol和1-octanol,对一些可能成为界面活性剂的碳6和碳7的醇类物质开展了静态吸收促进实验研究。将碳6和碳7的醇,例如4-methyl-2-pentanol,2-ethyl-1-butanol,1-hexanol,2,4-dimethyl-3-pentanol,4-heptanol,2-heptanol和1-heptanol分别混合于62wt%浓度的溴化锂水溶液中,在静态池吸收器中来测试吸收水蒸气的情况。实验表明,在研究的实验条件下1-hexanol和1-hep-tanol对溴化锂水溶液吸收水蒸气的促进作用好于2-ethyl-1-hexanol。

利用蒸汽双效溴化锂吸收式热泵回收热电厂余热的研究

针对热电厂大量低温余热回收再利用问题,以天津市某热电厂民用建筑的空调冷热源改造工程为例,设计了一套热电厂余热回收系统。该系统采用蒸汽双效溴化锂吸收式热泵机组作为空调冷热源,冬季利用锅炉45℃脱硫塔循环水余热供热、夏季利用20℃锅炉给水作为冷却水实现供冷,过渡季节回收脱硫塔循环水余热加热锅炉给水,可实现机组全年运行。利用EnergyPlus能耗模拟软件对原有空调系统和热回收系统的运行能耗进行了模拟,结果表明该热回收系统具有良好的节能环保效益与经济收益。

溴化锂吸收式制冷机组换热器结垢原因及处理方法

分析了机组换热器表面结垢的原因 ,介绍了手工清洗、机械清洗、化学清洗、电子除垢等几种处理方法。

吸收压力、溶液浓度、冷却水温度和流量对溴化锂吸收式制冷机吸收过程的影响

建立了溴化锂吸收式制冷机吸收器内溶液吸收过程的数学模型 ,并用计算机进行了求解。根据数值解和实验结果 ,分析了吸收压力、溶液浓度。

水—溴化锂—硝酸锂与水—溴化锂吸收式制冷循环的比较

比较了水—溴化锂—硝酸锂三元工质与传统的水—溴化锂工质的单、双效吸收式制冷循环,分析了发生温度、冷凝温度和蒸发温度对系统性能的影响;同时也分析了直燃型双效制冷系统。结果表明:采用新工质后,系统的热力系数COP有了明显的提高,其它表征系统热力性能的经济指标也均有不同程度的改善,尤其在直燃型双效冷热水机组中有明显的优势,热力系数COP提高约30%,溶液循环倍率f降低12%。因此,该新工质与传统的水—溴化锂工质相比,具有较好的热力性能。

溴化锂吸收式冷水机组及其性能测试软件的研究

介绍了直燃型、蒸汽型和热水型3种形式的溴化锂吸收式冷水机组,依据相关的国家标准编程开发了性能测试软件,分析了软件的特点及需要改进的地方,展望了该软件的应用前景。

烟气热水型溴化锂吸收式冷水机组的优化设计

以烟气热水型溴化锂吸收式冷水机组全寿命周期成本为目标函数,编制溴化锂水溶液、烟气、水及水蒸气的热物性计算程序,分别建立机组各运行工况的数学模型,并将热物性程序及数学模型应用于整个机组的优化设计软件。该软件能够提高设计人员优化冷水机组结构的工作效率。

回收循环水余热的热泵供热系统经济性分析

利用热泵技术回收电厂循环水余热,能够提高机组的热效率和供热能力,降低机组的冷源损失。从热泵制热性能系数COP出发,分析压缩式和溴化锂吸收式热泵的节能机理,并以300MW机组为例,在保证供热负荷不变的情况下,计算分析2种热泵供热系统的经济性。计算结果表明:溴化锂吸收式热泵供热机组的经济性优于压缩式热泵机组,整个供暖期间,获得的总节能收益比压缩式热泵供热机组高785.8万元。在乏汽利用方面,压缩式热泵供热机组的节水量要远高于溴化锂吸收式热泵供热机组,这对于某些缺水地区有重要意义。

酿酒冷却水全封闭式循环利用系统的应用研究

针对酿酒冷却工艺中存在的高耗用水、高废水排放的问题,本文对传统冷却系统、冷却塔冷却系统、制冷机组辅助制冷冷却系统、新型水资源综合利用系统进行分析和研究。为利用酿酒冷却水热能、减少洁净水用量以及降低废水排放,本文首次成功应用了一种酿酒冷却水全封闭式循环利用系统,利用热水型溴化锂吸收式制冷机回收酿酒车间热水的热能进行制冷和节水,冷却水在密闭式冷凝器、热水型溴化锂制冷机、闭式塔之间进行全封闭式循环使用,并采用三级冷却方式保证冷却水出口满足酿酒生产要求,同时采用除盐水避免了设备腐蚀、结垢等问题。实际应用表明,整个系统可达到能量自平衡,可实现酿酒冷却水温度的有效控制和降低,节水率可达80%以上,为酿酒循环法工序生产找到一条新的途径。

二级再生氨—盐吸收制冷系统的改进与比较

提出了二级再生氨-盐系统(系统1)的改进系统(系统2和系统3),将系统1和系统2、系统3的热力学模拟结果进行了分析比较。两种改进系统的最高操作压力都在0.2MPa以下,远低于系统1的最高操作压力。改进系统的操作性能都有显著提高,系统2的COP值升高幅度和循环倍率降低幅度都是最大,火用效率也有显著提高;系统3的COP值也有较大的提高,火用效率提高最为显著,但循环倍率反而较系统1明显升高。系统1和系统2均可在加热温度低于160℃时稳定操作,而系统3则适于加热温度高于160℃的情况。当被冷却系统需要在0℃以下的恒定温度下提供冷量时,适用系统1制冷。当物料需要在冷却水冷却后再逐渐降温至所需要的温度时,适用改进后的系统。

化工装置蒸汽凝结水余热的综合利用分析

由于蒸汽凝结水属于低品位热源,且来源复杂,品质不一,故大量余热无法回收利用。针对上述实际问题,提出"阶梯式"逐级回收蒸汽凝结水余热的方案,利用溴化锂吸收式制冷、螺杆膨胀机余热发电、热水换热(采暖)技术,最大限度的回收凝结水的低温热,提高蒸汽的利用率。提出利用凝结水的余热发电是石化行业节能减排的发展趋势。