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热管型吸收式制冷余热回收系统的优化研究

作　者: 白丽莹
导　师: 杨昭
学　校: 天津大学
专　业: 制冷及低温工程
关键词: 吸收式制冷 余热回收 分离式热管换热器 辅助设计 优化研究
分类号: TB65
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


溴化锂吸收式制冷技术目前已经在制冷、空调、供热中广泛应用,在能源紧张的今天,更是在余热回收领域得到推广。针对传统余热回收型溴化锂吸收式制冷循环的不足,本文结合溴化锂吸收式制冷技术和热管换热器在余热回收领域的优势,对利用热管换热器回收工业气态余热直接驱动溴化锂吸收式制冷系统的余热回收循环进行了研究,与传统循环相比,具有传热效率高、初投资小、耐腐蚀,工作可靠等优点。通过对余热回收系统工作流程的分析研究,建立了溴化锂吸收式制冷系统、分离式热管换热器以及整体的数学模型,并进行了模拟研究。利用VB高级语言实现可视化编程。可视化程序中包括系统设计与优化所必须的:1)工质热物性计算模拟,包括烟气、溴化锂水溶液、水及水蒸气热物性;2)溴化锂吸收式制冷机组循环流程模拟研究,本文针对双效机组的三种流程,包括串联流程,并联先分流流程以及并联后分流流程,分别建立了稳态集中参数数学模型;3)分离式热管换热器模拟研究,采用传统等效间壁式换热器数学模型。在此基础上,采用复合型法对系统进行了优化研究。分别从性能和经济性方面对余热回收系统的溴化锂吸收式制冷系统以及热管换热器进行了优化,并通过对二者内在联系的分析,确定了整体系统的优化参数和优化目标。指出将溴化锂吸收式制冷系统应用于余热回收,不能单独追求高的性能系数,经济性更为重要。正确选择设计参数,在中等性能系数工况下,通过传热面积的合理分配,获得整体最小传热面积的优化结果。以免费的热量换来设备投资的减少,提高了余热回收系统的整体经济性。

全文目录


中文摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章 前言  6-15
  1.1 吸收式制冷技术  6-9
    1.1.1 吸收式制冷技术国内外发展概述  6-8
    1.1.2 溴化锂吸收式制冷技术的研究方向  8
    1.1.3 溴化锂吸收式制冷技术的发展趋势  8-9
  1.2 余热回收概述  9-11
    1.2.1 余能资源种类和利用形式  10
    1.2.2 热管及热管换热器在余热回收中的应用  10-11
  1.3 本文问题的提出  11-13
    1.3.1 吸收式制冷在余热回收中的应用情况  11-12
    1.3.2 传统余热回收的不足  12-13
  1.4 本文研究的内容和意义  13-15
第二章 热管型溴化锂吸收式制冷循环的研究  15-33
  2.1 热管型溴化锂吸收式制冷机组工作原理  15-17
    2.1.1 溴化锂吸收式制冷循环工作原理  15-16
    2.1.2 热管换热器工作原理  16-17
    2.1.3 热管型双效溴化锂吸收式制冷机组工作原理  17
  2.2 热管型双效溴化锂吸收式制冷机组不同流程的研究  17-20
    2.2.1 双效串联流程制冷循环  18
    2.2.2 双效并联先分流流程制冷循环  18-19
    2.2.3 双效并联后分流流程制冷循环  19-20
  2.3 余热回收系统的建模研究  20-32
    2.3.1 溴化锂吸收式制冷系统的建模研究  21-28
    2.3.2 分离式热管换热器的建模研究  28-32
  2.4 本章小结  32-33
第三章 余热回收系统的计算机模拟研究  33-44
  3.1 物性计算  33-37
    3.1.1 溴化锂水溶液热物理性质  33-35
    3.1.2 水及水蒸气热物理性质  35-36
    3.1.3 烟气的热物理性质  36-37
  3.2 热管型溴化锂吸收式制冷循环模拟研究  37-43
    3.2.1 溴化锂吸收式制冷循环模拟研究  37-41
    3.2.2 余热回收系统中分离式热管换热器模拟研究  41-43
  3.3 本章小结  43-44
第四章 余热回收系统的优化研究  44-68
  4.1 热力学分析方法概述  44-45
  4.2 优化方法概述及选取  45-47
  4.3 溴化锂吸收式制冷机组的优化研究  47-57
    4.3.1 可优化独立变量  48-49
    4.3.2 目标函数  49-50
    4.3.3 约束条件  50-51
    4.3.4 优化参数选择分析  51-54
    4.3.5 溴化锂吸收式机组的优化结果及分析  54-57
  4.4 分离式热管换热器的优化研究  57-61
    4.4.1 可优化独立变量  57-58
    4.4.2 目标函数  58-59
    4.4.3 约束条件  59
    4.4.4 优化结果分析  59-61
  4.5 余热回收的溴化锂吸收式制冷机组的优化研究  61-67
    4.5.1 热管换热器进出口条件对设计的影响  61-64
    4.5.2 优化参数选择分析  64-65
    4.5.3 约束条件  65
    4.5.4 优化目标  65
    4.5.5 优化结果分析  65-67
  4.6 本章小结  67-68
第五章 结论与展望  68-70
  5.1 结论  68-69
  5.2 展望  69-70
参考文献  70-73
发表论文和科研情况说明  73-74
致谢  74

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 制冷工程 > 制冷机械和设备
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