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1、第3卷第2期热科学与技术Vol.3No.22004年6月JournalofThermalScienceandTechnologyJun.2004文章编号:167128097(2004)0220147204氨水喷射2吸收式制冷循环的研究殷勇高, 张小松(东南大学动力工程系,江苏南京 210096)摘要:对喷射增压的氨水吸收式制冷循环进行分析和热力计算,分别与一般的氨水吸收式循环相比,前者在相同的热源温度下,获取的最低蒸发温度能够降低10℃左右,单级喷射2吸收系统的COP一直保持在0.3左右,双级喷射2吸收
2、系统的COP在0.2左右。虽然在较高的蒸发温度段该制冷循环的性能系数略有降低,但是它能够利用现实中许多低品位的热源获取更低的蒸发温度。关键词:氨水吸收式制冷;喷射;低温冷冻中图分类号:TB616文献标识码:A究的以太阳能集热器获取的较高温度的热水作为0 前 言热源驱动的喷射吸附制冷循环在有限的热水温度[3]氨水吸收式制冷机是一种以热能为动力的制限制下很难获取较低的蒸发温度。冷机,其中氨是制冷剂,水是吸收剂。氨相对于其本文计算分析了单级、双级喷射增压氨水吸他制冷剂在对臭氧层的破坏系数ODP和温室效收式制冷
3、循环的热力性能,计算了在热源温度和应系数GWP值上有独特的优势。在现实生活中,吸收器冷却水温度一定的工况下这种系统所能获氨水吸收式制冷也有着广泛的应用,其最大的特取的最低蒸发温度及其能源利用率。数据表明这点就是在于能够充分利用低品位的热源,可以用种循环在低品味热源比较充足、又要求较低的冷工业余热、废热、太阳能、地热能等作为动力,使能冻温度的场所有一定的应用价值。其主要优点是源得到充分合理的利用,并可节省大量的电力消初投资和设备体积规模小,能够利用低品位的热耗。源获取更低的冷冻温度,改变系统压力分布,使吸
4、氨水吸收式制冷所能获取的低温与流程的选收器工作压力得以改善。择、外界环境温度以及冷却水温度有着密切的关1 系统简介系,驱动热源温度、冷却水温度对制冷蒸发温度有着决定性的影响。在热源温度和冷却水温度一定喷射增压双级、单级氨水吸收式制冷循环流时,氨水吸收式制冷循环所能达到的最低蒸发温程分别如图1、2所示,循环中从发生器出来的高度是有限的。由于蒸发温度很低时系统的循环倍压氨蒸气分成两部分,一部分进入冷凝器冷凝成率较小,系统的性能系数也很小;此时,要想获得液体;另一部分进入喷射器作为动力蒸气引射蒸更低的蒸发温度
5、很困难。发器中的氨蒸气,两股气流混合升压后进入吸收目前,对喷射2吸收制冷循环已经有一定的器被稀氨水溶液吸收。这样,蒸发器中的压力就比研究,Jiang等(2002)研究三压双效吸收2喷射复吸收器中的压力低,从而可以获取较低的蒸发温[1]合吸收制冷循环,要求较高品位的热源。Sun等度。(1996)在文中研究的是吸收式制冷与喷射制冷与传统的氨水吸收式制冷循环不同,该制冷[2]的联合循环,工质对为LiBr2H2O,喷射吸收制循环增加了喷射器,是吸收2喷射混合循环形式冷联合循环与本文介绍的流程形式上不同,其主中的
6、一种,喷射器的位置以及其与吸收式制冷循[4]要是着眼于系统性能系数的提高。Li等(2002)研环的连接关系决定具体的联合形式。收稿日期:2003211213; 修回日期:2004204201.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50376052).作者简介:殷勇高(19792),男,硕士生.148热科学与技术第3卷 情况下,加入喷射器使得系统的吸收压力升高,放气范围也随之变大。在th、tw、pc一定的情况下,吸收器内的吸收压力为pa、p′a时对应的未加喷射器一般制冷循环的性能系数分别为F、F′,显然有F
7、′>F。图5反映了此时喷射器与系统制冷剂流量的耦合关系,如果是由于加入喷射器使得吸收器的吸收压力由pa变为p′a,则加入喷射器后系统的3性能系数F应该表示为图1喷射增压式的双级氨水吸收式制冷循3Ge环流程F=õF′Ge+GpFig11Double2stageammoniaejector2absorptionrefrigerationcycle图3喷射器喷射系数计算图2有喷射器的单级氨水吸收式循环流程Fig13CalculationofejectcoefficientFig12Single2stageam
8、moniaejector2absorption即refrigerationcycle3uF=õF′1+u2 系统热力性能分析其中:u为喷射系数,Ge、Gp意义见图5所示。2.1喷射器的性能计算以及其对系统性能影响理论分析[5]在此系统中引入了喷射器,其喷射性能对系统的性能系数有着决定性的影响。在这里,喷射性能是指其喷射系数u,喷射器的工作流体和引射流体相同,均为氨气。根据参考文献[6]计算出喷射器可能达到的最大喷射系数。在对喷射增压氨水吸收
