PDF《热管废热溴化锂制冷机的优化设计》

第!" 卷第 # 期!$$% 年"月南& 京& 工& 业& 大& 学& 学& 报0)+/12*3/45 (.

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9< !$$% 热管废热溴化锂制冷机的优化设计 杨振民, 金苏敏 (南京工业大学 机械与动力工程学院 , 江苏 南京 !=$$$>) 摘& 要:热管废热溴化锂制冷机是集烟气废热回收与制冷于一体的新型设备, 目前对其设计还停留在传统设计方 法上.为了使热管废热溴化锂制冷机的结构参数达到最优, 对热管废热发生器和溴化锂制冷机分别以传热系数最 大和总传热面积最小为目标函数建立了优化计算模型, 并编写了优化设计程序, 将得出的结果与优化前数据进行 了比较, 经分析表明热管废热溴化锂制冷机的结构得到了优化, 性能得到了提高, 验证了该优化设计的实用性. 关键词:热管;

溴化锂制冷机;

优化设计! 中图分类号:4?文献标识码:,& & & 文章编号: =@"= A "@#B (!$$%) $# A $$CC A $# & & 我国能源利用率不高, 尤其对中低温烟气废热 的回收率还很低, 而在内燃机排烟废热回收工作上 基本还是一片空白;

西方发达国家发动机余热的 C$D 以上已经被回收利用.在内燃机运行时将近 = E B 的燃油热量会被排烟带走, 以一台 @==$ 型柴油 机为 例来看, 其排气温度为#%$ F, 排气量为"$$ GHE I, 可利用的排气余热为=$$ J'E I [=] .因此 如何有效地回收利用烟气废热是我们面临的一个重 要课题. 将烟气废热回收进行制冷是当前研究的一个热 点问题.大连理工大学的徐士鸣提出通过吸收式制 冷技术对捕获的水产品进行冷冻保鲜来回收利用渔 船柴油机排烟废热 [!] , 上海交通大学的王树刚针对 渔船作业这种情况则提出采用吸附式制冷进行制冰 来回收利用渔船柴油机排烟废热 [B] 等等. 某大学空调制冷研究所将热管技术应用于溴化 锂吸收式制冷机的高压发生器上, 成功开发了热管 废热溴化锂制冷机.该机组将回收烟气废热与空调 用制冷相结合, 夏季可以生产空调冷媒水, 冬季可以 生产生活取暖热水, 从而为烟气废热的回收利用开 辟了一条新的途径. 目前, 对热管废热溴化锂制冷机的设计还停留 在传统的设计方法上, 一些参数仍由经验数据选定. 这样不仅保证不了设计精度,而且无法对机组进行 优化设计.在该机组中热管废热发生器与溴化锂制 冷机是独立又密切联系的两个系统, 两者设计参数 是否达到最优是关系整个系统能否高效运行的关 键.本文通过建立热管废热溴化锂制冷机的数学模 型, 编制优化程序对系统进行了优化设计. =& 工作原理及工艺流程 在热管废热溴化锂制冷机中热管废热发生器实 质为一分离式热管换热器与传统高压发生器的复合 装置, 其装置如图 = 所示 [#] , 整个机组装置流程图如 图!所示 [#] . 在热管蒸发段工质从废烟气中吸收热量, 然后 热管工质将热量带到溴化锂制冷机的高压发生器加 热溴化锂溶液, 工质放热后冷凝成液体再回流到热 管蒸发段重新蒸发.采用热管传热可以隔绝烟气和 溴化锂制冷机的直接联系从而避免了烟气对溴化锂 制冷机可能造成的腐蚀作用. 热管废热溴化锂制冷机的高压发生器中设有热 水换热器, 当不需要冷量时, 系统的蒸发器泵和吸收 器泵停止工作, 系统切换到供热水运行工况, 此时热 管废热溴化锂制冷机组相当于一台废热真空热水 锅炉. ! 收稿日期: !$$# A == A =@ 作者简介: 杨振民 (=>"# A ) , 男, 河北定州人, 硕士生, 主要研究方向为制冷与空调;