低品位热源驱动的LiBr吸收式制冷机组仿真优化

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近年来能源危机及环境问题凸显,使得低品位热源驱动的吸收式制冷机组得到广泛关注。但吸收式制冷机组存在的热力系数低、机组体积大等限制了其进一步推广应用,因此对吸收式制冷机组的优化研究显得尤为重要。本文以单效溴化锂吸收式机组为研究对象,利用仿真优化与(?)分析手段,对工质对、制冷系统、运行参数等进行了优化研究。通过对单效溴化锂吸收式制冷机组传热传质理论分析,基于能量与质量守恒定律,建立了吸收式制冷循环的数学与物理模型,并选择ELECNRTL物性方法及有限Wegstein收敛方法作为本文的基本运算方法;对以硝酸锂为添加剂的溴化锂-水工质对物性进行研究,发现加入添加剂后工质对粘度降低、结晶问题得到明显改善,同时系统性能得到大幅度提高。经过对比分析,溴化锂/硝酸锂的最佳摩尔比为4:1,其所需驱动热源温度更低,能更好的适用于以低品位热源为驱动热源的吸收式制冷机组;利用Aspen plus对制冷系统进行优化分析,计算溶液热交换器热流出口与冷流进口温差、冷却水串联形式、稀溶液参数对系统性能影响,确定系统优化形式;溶液热交换器热流出口与冷流进口最佳温差在7-15℃:冷却水温度低于26.5℃时,采用先冷凝器后吸收器的串联形式1,冷却水温度高于26.5℃时采用先吸收器后冷凝器的串联形式2,同时应尽量降低冷却水进水温度;以稀溶液进口浓度最大/放气范围最大为目标,能够使单效吸收式制冷系统性能得到优化。利用(?)方法分析蒸发温度、冷凝温度、驱动热源温度等外界参数对系统及各部件(?)损失的影响,结果表明在机组制冷量一定时,单效溴化锂吸收式制冷循环改进重点应在溶液循环的制冷部件上,系统参数优化应以降低冷凝温度、降低蒸发器蒸发温度以及降低驱动热源温度为基本原则。
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