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塑料管单效溴化锂吸收式制冷机实验研究及静态仿真模型

作　者: 贺云根
导　师: 胡亚才；王建平；洪荣华
学　校: 浙江大学
专　业: 热能工程
关键词: 聚四氟乙烯换热器溴化锂吸收式制冷机总传热系数热阻换热系数检漏
分类号: TB651
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本文通过实验，研究了塑料管溴化锂吸收式制冷机中聚四氟乙烯换热器的传热性能及制冷机组性能。在聚四氟乙烯换热器的传热性能中，将经验公式计算的传热系数与实验传热系数进行对比。经计算发现，聚四氟乙烯换热器的管壁导热热阻，相对于冷凝器中换热器条件和蒸发器中的换热条件而言，其导热热阻占总热阻的比例较大，分别占总热阻的58.8％和32.8％，造成冷凝器及蒸发器的总传热系数降低；在吸收器当中，由于聚四氟乙烯换热器管外的传热热阻较大，相比之下，换热器的传热热阻的影响很小。众所周知，与传统的金属换热器相比，聚四氟乙烯材料具有导热热阻较大的缺点，聚四氟乙烯换热器的传热管管壁可以做到很薄，从一定程度上弥补了该缺点。将聚四氟乙烯换热器与纯铜换热器在具有相同结构、相同外径，不同的壁厚(纯铜管壁厚为1mm，聚四氟乙烯换热器传热管管壁厚度为0.3mm)的情况下进行对比，发现两者在吸收器及蒸发器中的总传热系数相当。实验结果表明，在吸收器内使用聚四氟乙烯换热器代替传统的金属换热器具有很大的现实意义，吸收器溴化锂溶液对金属换热器的强腐蚀性问题有望得到解决。聚四氟乙烯材料具有优良的耐腐蚀性能，在强酸性环境中，应用广泛。同时它又存在易弯曲、易破损、导热系数小等缺点。随着生产工艺及技术上的改进，将聚四氟乙烯换热器应用于溴化锂吸收式制冷机中前景乐观。实验过程中，最难当属制冷机组的检漏，它是机组实现制冷的前提，需要耐心和细心。作者在实践中，总结了一些简单实用的方法，可为实验提供参考。分析得到的实验结果，对制冷机组的性能进行了评价，分析制冷机外部因素的变化，对机组性能造成的影响，并得出实验结论。溴化锂吸收式制冷机组是一个复杂的热力系统，影响因素颇多，较难排除其它因素的影响，本文可提供定性分析参考用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACTS  5-6
主要符号表  6-8
目录  8-11
第一章绪论  11-20
  1.1 课题背景  11
  1.2 聚四氟乙烯塑料换热器  11-15
    1.2.1 聚四氟乙烯材料性能简介  12-13
    1.2.2 聚四氟乙烯塑料换热器特点  13
    1.2.3 聚四氟乙烯塑料换热器发展概况  13-14
    1.2.4 聚四氟乙烯塑料换热器发展中的问题及发展方向  14-15
  1.3 溴化锂吸收式制冷技术  15-17
    1.3.1 溴化锂吸收式制冷技术简介  15
    1.3.2 溴化锂吸收式制冷机发展方向  15-17
  1.4 本文研究内容  17-20
第二章塑料管单效溴化锂吸收式制冷机  20-32
  2.1 聚四氟乙烯换热器  20-22
  2.2 溴化锂二元溶液特性及其热力状态回归方程  22-28
    2.2.1 溴化锂溶液的性质  22-23
    2.2.2 溴化锂溶液的腐蚀性  23
    2.2.3 溴化锂二元溶液热力状态曲线回归方程  23-28
  2.3 塑料管单效溴化锂吸收式制冷机组制冷原理  28-30
    2.3.1 发生过程  29
    2.3.2 冷凝过程  29
    2.3.3 节流过程  29
    2.3.4 蒸发过程  29
    2.3.5 吸收过程  29-30
  2.4 塑料管单效溴化锂吸收式制冷机循环理论分析  30-31
    2.4.1 制冷循环的I-Ξ、P-Τ图  30-31
    2.4.2 制冷循环过程  31
  2.5 本章小结  31-32
第三章试验过程  32-71
  3.1 真空度要求  32
  3.2 试验装置  32-34
    3.2.1 试验台简图  33
    3.2.2 试验装置的组成  33-34
  3.3 检漏  34-41
    3.3.1 正压检漏  34-38
    3.3.2 负压检漏  38-40
    3.3.3 检漏小结  40-41
  3.4 聚四氟乙烯换热器的检漏与补漏  41-44
    3.4.1 打压检漏  41-43
    3.4.2 水压检漏  43-44
    3.4.3 补漏  44
  3.5 热电偶测温原理、标定、安装、误差分析  44-55
    3.5.1 热电偶测温原理  44-45
    3.5.2 热电偶的标定  45-51
    3.5.3 热电偶的安装  51
    3.5.4 热电偶测温误差／偏差分析  51-55
  3.6 保温  55
  3.7 调试  55-61
    3.7.1 溶液充注前的准备  55-56
    3.7.2 溶液的充注  56-57
    3.7.3 溶液的结晶及结晶体的溶解  57-60
    3.7.4 制冷机组的试运行  60-61
  3.8 制冷机组的开机、运行调节、停机  61-66
    3.8.1 制冷机组开机步骤  61-65
    3.8.2 制冷机组的运行调节  65-66
    3.8.3 制冷机组停机步骤  66
  3.9 制冷机组的检漏及运行记录表  66-69
  3.10 制冷机组安装及设计中存在的问题  69
  3.11 本章小结  69-71
第四章聚四氟乙烯换热器传热性能分析  71-89
  4.1 聚四氟乙烯换热器传热系数  71-86
    4.1.1 实验传热系数  71-75
    4.1.2 理论计算传热系数  75-81
    4.1.3 实验传热系数与理论计算传热系数的比较  81-83
    4.1.4 不同换热器材料下的总传热系数对比  83-86
    4.1.5 不同材料及壁厚的换热器总传热系数对比  86
  4.2 换热量效率计算  86-88
    4.2.1 冷凝器  87
    4.2.2 蒸发器  87
    4.2.3 吸收器  87
    4.2.4 结论  87-88
  4.3 本章小结  88-89
第五章塑料管单效溴化锂吸收式制冷机组性能分析  89-100
  5.1 塑料管溴化锂吸收式制冷机组主要温度测点分析  89-91
  5.2 外部条件变化对制冷机组性能的影响  91-99
    5.2.1 加热功率变化对制冷机组性能的影响  91-92
    5.2.2 冷媒水进口温度及流量变化对机组性能造成的影响  92-94
    5.2.3 冷却水进口温度及流量变化对制冷机组性能的影响  94-98
    5.2.3 结论  98-99
  5.3 本章小结  99-100
第六章塑料管单效溴化锂吸收式制冷机静态仿真模型  100-114
  6.1 溴化锂吸收式制冷机仿真模型概述  100
    6.1.1 溴化锂吸收式制冷机仿真模型分类  100
  6.2 塑料管单效溴化锂吸收式制冷机静态仿真模型  100-113
    6.2.1 静态模型的建立  101-106
    6.2.2 静态仿真模型的计算机程序  106-113
  6.3 本章小结  113-114
第七章全文总结  114-117
  7.1 文章的主要内容及结论  114-115
  7.2 本文的创新点  115
  7.3 进一步的设想  115
  7.3 展望  115-117
参考文献  117-121
致谢  121

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