基于氨水吸收式制冷循环的理论与实验研究

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1、北京化工大学硕士学位论文氨水吸收式制冷循环的理论与实验研究姓名：郑宋平申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：郑丹星20040512氨水吸收式制冷循环的理论与实验研究摘要本文以氨水吸收式制冷循环为对象，对循环理论和氨水吸收式制冷实验开展了系统的研究。分析了循环的操作温度、压力和浓度变化范围，探讨了热泵的能量转换目标及不可逆性。并通过系统T-S图分析了三个热源热泵子循环与热机子循环耦合关系，进而根据耦合关系探讨了热源温度对系统性能的影响情况。借助Aspen模拟软件，对氨水吸收式制冷循环主要设备中的精馏塔、吸收塔，以及全流程进行了模拟计算。研究了循环的冷凝温度、蒸发温度、精馏温度、循环倍率对性

2、能系数的影响；分析了精馏操作加热温度与循环倍率、放气范围之间的关系；分析了回流比对分离效果的影响；讨论了吸收塔冷凝水进口温度对于冷凝负荷的影响，以及稀溶液的进口浓度对吸收过程传热、传质的影响情况。在分析原有实验现象的基础上，经过实验装置的改进，提高了系统的稳定性。经过改进操作条件及方式，在塔釜加热温度死EN为71．8℃情况下，系统制冷性能系数为O．278。初步实验证明了系统的制冷性能。实验表明高效填料有利于提高精馏塔的分离效果，同时表明板式换热器与降膜吸收塔的有效性。基于对可再生能源利用的考虑和热泵热源温差的协调配置的研究，建立了一种太阳能与地热结合利用的氨水吸收式制冷与供热新系统，并对其进

3、行了计算机模拟。在本研究提出的基本操作参数F，组合热源热泵系统的制冷工况COPR为0．583，供暖T况COP¨P为1．509。分别高于常规热源形式的热泵系统12．0％和16．2％。表明本研究建立的组合热源热泵系统是可行的。关键词：氨水吸收式制冷，实验，过程模拟，组合热源热泵北京化1人学坝lj{{：I

4、究生牛业论文THETHEOERYANDEXPERIMENTRESEARCHOFANAMMONIA．WrATERABSORPTl0NREFRIGERATl0NCYCLEABSTRACTFocusingonammonia—waterabsorptionrefrigerationcycle，thisp

5、aperstudiesthetheoryandexperimentsofthecycle．Inthepaper,theoperationtemperatures，pressuresandthechangesofconcentrationwereanalyzedThetargettoenergyconversionofheatpumpandtheirreversiblecharacteristicswerediscussed．AccordingtotheanalysisofT-Sdiagrams，thecouplingrelationshipbetweentheheat-pumpsubcycl

6、eandtheheat-enginesubcyclewasproposed．Furthermore，theinfluencesofheat—sourcetemperaturetosystemperformancewereevaluatedWithsoftwareAspenPlus，thecharacteristicsofrectifier,absorberandwholeprocessweresimulated．Theinfluencesofcondensation-temperatureevaporationtemperature，generationtemperatureandcircu

7、larratiotothecoefficientofperformancewerestudied．Therelationshipbetweengenerationtemperatureandcircularratiowasanalyzed．Andtherelationshipbetweenrefluxratioandseparationeffectwasanalyzed．Theinfluenceofcoolingwatertemperatureatabsorberentrancetocondensationloadwasdiscussed．Theinfluenceofweaksolution

8、：I￡京化】凡学坝l：01究生毕业论义concentrationtoheattransferandmasstransferwerediscussedtooAfterhaveanalyzedformerexperimentresult，theexperimentaldeviceconfigurationwasrebuilt．Andtheprocessstabilitywasimproved．Bytheimpro