毕业论文范文——使用氨混合制冷系统的性能

使用氨混合制冷系统的性能摘 要本文研究的是通过采用双重来源（热和/或电）结合吸附-常规蒸汽压缩致冷机的混合制冷系统的性能。双源使系统高度灵活和高效节能。氨制冷剂（R717）用于在吸附和相关联的常规制冷循环中。热压缩机的模型对应于多个紧凑吸附发生器，这个发生器在系统运行阶段连续冷却生产时具有较好的热量和质量回收率和更高的效率。每一个发生器都是基于使用的活性炭-氨对板式换热器的。传统的蒸汽压缩机的模型是基于Frigopol的往复式压缩机。该混合制冷主要表现在制冰和空调应用(TC=40,5 TE 250），只有一个系统运行似乎是不可行的，而两个系统只能在冰生产中找到应用。图2.氨的质量流量和机械的制冷量。图 2中预测了对应于有5个吸附基床的吸附系统的蒸发温度为Te时的质量流量Mref和制冷量。因为我们已经确定了在5的变化范围内匹配双压缩系统（机械和热）的制冷剂的质量流量，因此我们可以预测到含有3个，4个系统的类似的数据。这意味着，当机械压缩机的排气温度在89到170之间变化时，吸附冷却系统的驱动温度是在100到250之间变化。 图3显示了当机械蒸汽压缩系统的温度为Te时，性能系数COPr和制冷量Qea的仿真结果：，而当性能系数（COP ）为39时，制冷量从4千瓦到12千瓦不等。而且由于双热电厂（常规）和传输和分配(T&D)损失，制冷量也将会将下降。对应有5个吸附基床的蒸发温度的双循环（吸附和机械蒸汽压缩）的性能系数在图3中显示：机械压缩系统的效率比约是当前的平行布局的热压缩的5-6倍。考虑到热装置及传输效率损失，整个混合动力系统的性能系数会因此受到影响，在0.24和0.76之间变化。图3机械蒸汽制冷系统的制冷能力和性能系数COP4 结论在典型的冷凝温度（40）和蒸发温度范围在-5C至20C条件下，对结合吸附和机械蒸汽压缩技术的氨混合制冷系统的性能进行了研究。这里给出的模拟结果与来自Frigopol的往复式蒸汽压缩机相关联，这个压缩机可以结合多达5个吸附基床热压缩机。当两个系统一起运行时，混合系统的制冷量大约在8千瓦和24千瓦。当只有一个系统运行，混合系统的制冷量在4千瓦和12千瓦的范围内。驱动温度从100到250不等。当含有3个,4个或5个吸附基床时，驱动温度分别介于120到和250，110到150，100到115之间。在低蒸发温度（-5+5）时含有3个和4个吸附基床的系统的能效比比含有5个的系统高。然而，选用少量的吸附基床系统时，驱动温度显著上升。基床数量的选择取决于可用来驱动吸附循环的热源温度。在制冷和空调应用中，含有5个吸附基床的系统在低温驱动时可以实现最佳性能。专业术语A 传热面积 (m2) 比热容Cp 比热 J/(kgK) 斜率COP 性能系数 下标D 气缸直径 （m）h 比焓（Jkg-1 ） a 吸附物H 比热 ads 吸附作用L 冲程 (m) C 冷凝m 质量流率 (kg s-1 ) c 碳M 质量(kg) e 制冷N 气缸数 E 蒸发作用N 转速 (rad s-1)P 压力 (Pa) f 流体 q 容积流率 (m3s-1) h 热量Q 容量 (W) in 进口R 气体常数 (J kg-1 K-1) isen 等熵的t 时间(s) LM 平均基数T 温度 (K) mc 机械压缩U 传热系数 (W m-2 K-1) P 压力v 比热容 (m3 kg-1) Sys 系统w 比功 (J kg-1)w 机械功率 (W) sat 饱和的x 浓度 (kg kg-1) v 体积 out 出口 pp 发生器希腊字母 pt 电力线路传输 效率（%） W 墙体5 今后的工作今后的工作将集中于设计，构建和测试概念验证制冷能力为10千瓦的使用氨混合物R723（40二甲醚，60氨水）的混合制冷机，这个制冷机是与传统的制冷铜合金（CuNi10）相兼容的。在这项工作之前，各种活性炭如R723的热物理性能（包含气孔率，比热，磁导率和热导率）的评估是要完成的，其它含有策略控制的混合配置模型的的热物理性能的评价也是要进行的。致 谢该项目是由EPSRC（批准EP/J000876/1）和Chemviron炭材料有限公司（洛基特路，兰开夏郡WN4 8DE，英国）支持的。参考文献1 Department of Energy, Climate change, Climate Change Act, 2008 (cited 2012/30/07);Available from:.uk/en/content/cms/legislation/cc_act_08/cc_act_08.aspx.2 S.J. Metcalf, Compact High Efficiency Carbon-ammonia Adsorption Heat Pump.School of Engineering Vol. PhD, University of Warwick, UK, 2009.3 Z. Tamainot-Telto, S.J. Metcalf, R.E. Critoph, Novel compact sorption generators for car air conditioning, Int. J. Refrig. 32 (2009) 727-733.4 Y. Hirota, Y. Sugiyama, M. Kubota, F. Watanabe, N. Kobayashi, M. Hasatani,M. Kanamori, Development of a suction-pump-assisted thermal and electrical hybrid adsorption heat pump, Appl. Therm. Eng. 28 (2008) 1687-1693.5 N.D. Banker, P. Dutta, M. Prasad, K. Srinivasan, Performance studies on mechanical adsorption hybrid compression refrigeration cycles with HFC 134a, Int. J. Refrig. 31 (2008) 1398-1406.6 Frigopol, NH3 Separating Hood Refrigerant Compressors MA-102-01-W2,2012.Availablefrom: /_pdf/4ae839bced8bd.pdf.7 R.E. Critoph, S.J. Metcalf, Specific cooling power intensification limits in ammoniaecarbon adsorption refrigeration systems, Appl. Therm. Eng. 24 (2004) 661-678.8 Z. Tamainot-Telto, G.S.F. Shire, Compact sorption generator for solar and waste-heat applications: ice making and air conditioning in tropical or hot climate regions, in: B.B. Saha, K.C. Ng (Eds.), Advances in Adsorption Technology, Nova Science Publishers, Inc., 2010.9 S.J. Metcalf, Z. Tamainot-Telto, R.E. Critoph, Application of a compact sorption generator to solar refrigeration: case study of Dakar (Senegal), Appl. Therm. Eng. 31 (2011) 2197-2204.10 C.P. Arora, Vapour compression system, refrigerant compressors, in: Refrigeration and Air Conditioning, Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited, 2009, pp. 87e123, 236-252.11 Z. Tamainot-Telto, Study on hybrid refrigeration and heat pump systems, in:Heat Power Cycles Conference, Alkmaar, Holland, 2012.12 Z. Tamainot-Telto, S.J. Metcalf, R.E. Critoph, Y. Zhong, R. Thorpe, Carbone ammonia pairs for adsorption refrigeration applications: ice making, air conditioning and heat pumping, Int. J. Refrig. 32 (2009) 1212e1229. 13 S.J. Metcalf, R.E. Critoph, Z. Tamainot-Telto, Optimal cycle selection in carbonammonia adsorption cycles, Int. J. Refrig. 35 (2012) 571-580.14 International Energy Agency, Power Generation from Coal 2010. Measuring and ReportingEfficiency Performance andCO2 Emissions, 2010.Available from: /publications/freepublications/publication/name,