本文關(guān)鍵詞：氨水吸收式制冷系統(tǒng)的模擬

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【摘要】：目前,節(jié)約能源和保護環(huán)境是世界范圍內(nèi)的重要課題,節(jié)能減排也是保證資源生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重大政策。隨著氟利昂類制冷劑逐漸被替代,氨水吸收式制冷系統(tǒng)已受到越來越廣泛的關(guān)注。氨的臭氧層消耗潛能值(Ozone Depletion Potential,ODP)和溫室效應(yīng)潛能值(Global Warming Potential,GWP)均為0,是一種對環(huán)境友好的制冷工質(zhì);另一方面,氨水吸收式制冷機組可以利用工業(yè)余熱、太陽能等低品位能源驅(qū)動制冷,比氨壓縮式制冷機組更加節(jié)能節(jié)電。因此大力發(fā)展氨水吸收式制冷,對節(jié)能減排具有重要意義。本文詳細介紹了氨水吸收式制冷系統(tǒng)和設(shè)備模擬計算所需的物性模型,包括以Schulz氨水體系狀態(tài)方程為主計算焓H、熵S、比容V和相平衡等的熱力學(xué)模型,以及計算粘度μ、導(dǎo)熱系數(shù)λ、表面張力σ和擴散系數(shù)D等的傳遞性質(zhì)模型。結(jié)合文獻中提供的氨水體系熱力學(xué)性質(zhì)和傳遞性質(zhì)數(shù)據(jù),對以上數(shù)學(xué)模型編程并進行了驗證計算�；谏鲜鑫镄阅Ｐ�,利用分段數(shù)值積分的方法,對氨水吸收式制冷系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備——氨水吸收器進行了建模,并使用Fortran語言對其進行了程序設(shè)計和計算。所建立的垂直管降膜式氨水吸收器數(shù)學(xué)模型的模擬結(jié)果與文獻值吻合度較好,說明該模型能夠在一定程度上為降膜式氨水吸收器的模擬和設(shè)計提供參考。通過對該氨水吸收器中液膜吸收速率、溫度、密度和厚度等方面進行剖形分析,進一步對吸收器內(nèi)部的物流狀態(tài)做出解釋。最后,結(jié)合上述開發(fā)的氨水吸收器模塊,應(yīng)用Aspen Plus對一套制冷量為300k W的氨水吸收式制冷系統(tǒng)進行了模擬。通過變工況分析,考察了冷卻水溫度、解吸精餾塔進料溫度和組成、以及液氨過冷度對系統(tǒng)制冷性能系數(shù)(Coefficient of Performance,COP)的影響,發(fā)現(xiàn)冷卻水溫度每下降1℃,COP將上升1.02%;液氨過冷度每上升1℃,COP將上升0.45%;本工藝中精餾進料溫度110℃、進料氨濃度0.2685時,系統(tǒng)的總成本較低。又考察了冷卻水溫度、貧液溫度和氨氣溫度對氨水吸收器的影響,發(fā)現(xiàn)氨氣溫度的變化對氨水吸收器所需傳質(zhì)面積幾乎不會造成影響,但冷卻水和貧液的溫度越高,吸收器所需傳質(zhì)面積就越大。
【關(guān)鍵詞】：氨水 物性 降膜式吸收器 吸收式制冷 性能系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB657
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 引言8-15
• 1.1 制冷和氨水吸收式制冷8-10
• 1.2 氨水吸收式制冷研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 氨水吸收式制冷循環(huán)過程的研究10-12
• 1.2.2 氨水吸收式制冷工業(yè)概況12
• 1.2.3 氨水吸收式制冷過程中關(guān)鍵設(shè)備的研究12-14
• 1.3 本文背景及研究內(nèi)容14-15
• 1.3.1 課題背景及意義14
• 1.3.2 研究內(nèi)容14-15
• 2 氨水體系物性計算模型15-34
• 2.1 熱力學(xué)模型15-23
• 2.1.1 Schulz氨水體系狀態(tài)方程15
• 2.1.2 氨水體系熱力學(xué)性質(zhì)計算15-17
• 2.1.3 氨水體系的相平衡關(guān)系17-18
• 2.1.4 Schulz狀態(tài)方程物性計算程序與結(jié)果18-23
• 2.2 傳遞性質(zhì)模型23-34
• 2.2.1 純氨體系的傳遞性質(zhì)23-25
• 2.2.2 純水體系的傳遞性質(zhì)25-27
• 2.2.3 氨水溶液的傳遞性質(zhì)27-29
• 2.2.4 氨水體系傳遞性質(zhì)模型及計算結(jié)果29-34
• 3 垂直管降膜式氨水吸收器的計算模型34-44
• 3.1 垂直管降膜式吸收器的過程描述34-35
• 3.2 數(shù)學(xué)模型與編程計算35-38
• 3.3 計算結(jié)果與分析38-43
• 3.3.1 計算結(jié)果38-40
• 3.3.2 計算結(jié)果分析40-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 4 氨水吸收式制冷過程模擬44-55
• 4.1 單級氨水吸收式制冷過程介紹44-45
• 4.2 Aspen流程模擬及分析45-47
• 4.2.1 帶回?zé)崞髁鞒谭治?/span>45-46
• 4.2.2 單級帶回?zé)崞髁鞒棠M46-47
• 4.3 變工況對系統(tǒng)循環(huán)特性的影響47-51
• 4.3.1 冷卻水溫度的影響47-48
• 4.3.2 解吸精餾塔進料溫度的影響48-49
• 4.3.3 解吸精餾塔進料濃度的影響49-51
• 4.3.4 液氨過冷度的影響51
• 4.4 變工況對氨水吸收器的影響51-54
• 4.4.1 冷卻水溫度的影響51-52
• 4.4.2 貧液溫度的影響52-53
• 4.4.3 氨氣溫度的影響53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 5 總結(jié)55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-62
• 附錄62-64
• A Schulz氨水體系狀態(tài)方程62-64
• B 降膜式吸收器計算流程64

【相似文獻】

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本文編號：617057