极具推广价值的溴化锂吸收式制冷技术

溴化锂制冷技术是一项比较成熟的节能,环保新技术。化工、电力等行业普遍有余热资源可以利用,溴化锂制冷正好适应此特点,可用其回收大量的余热资源,节约生产成本增加企业效益。     

溴化锂吸收式循环的内外热物理参数与机组制冷特性耦合

溴化锂吸收式制冷技术,以其无污染、低消耗、运行平稳、用能模式多等优点在节能和环保领域越来越受到人们的重视。但相对于压缩式制冷,其效率较低的缺点限制了溴化锂吸收式制冷技术的广泛应用。基于溴化锂水溶液气液特性中汽液相平衡和溶液混合与分离的原理,通过调节机组循环过程中内部和外部的参数,实验分析对制冷机组制冷特性的耦合影响。实验结果表明:蒸发温度、充注浓度和吸收压力的提高均能提高制冷量和COP值,且吸收压力的提高效果最显著,其增幅范围最高可以超过100%,而冷却水温度的提高降低了制冷量COP值。因此,适当的耦合调节机组循环的热物理参数可以明显提高制冷性能。     

气隙式膜蒸馏在溴化锂吸收式制冷系统中的应用

以1H, 1H, 2H, 2H-全氟癸基三乙氧基硅烷（PFDTES）为改性剂,采用表面接枝方法制备疏水性PFDTES-Al₂O₃管式复合膜,并将其应用于溴化锂吸收式制冷系统。通过LiBr/H₂O溶液的气隙式膜蒸馏实验,测试管式复合膜对溶液的分离性能。结果表明：通过PFDTES成功制备出疏水性PFDTES-Al₂O₃管式复合膜;膜蒸馏渗透通量随着操作压力、进料温度及进料流量的增大而增大,随着进料浓度的增大而减小;对于LiBr的截留率始终保持在99.99%以上。在膜蒸馏实验结果的基础上,进一步利用Aspen Plus软件模拟了基于PFDTES-Al₂O₃复合膜的新型溴化锂吸收式制冷系统的换热过程,研究该复合膜应用于溴化锂吸收式制冷系统的可行性。结果表明：性能系数（COP）随着LiBr/H₂O稀溶液浓度及流量的增大而减小,随着LiBr/H₂O稀溶液温度的升高而增大;并且LiBr/H₂O稀溶液温度及流量是主要的影响因素。在操作压力0.08MPa、LiBr/H₂O稀溶液流量86L/h、质量分数50%、温度＞70℃、冷侧流量120L/h和温度20℃的条件下,COP＞0.7,说明将PFDTES-Al₂O₃复合膜用于溴化锂吸收式制冷系统,不仅可以减小设备的体积,还能降低运行成本,具有较高的可行性。     

溴化锂吸收式制冷技术在氯碱生产中的应用

介绍了溴化锂吸收式制冷机组的工作原理及其在氯碱生产中的应用效果,并对在应用过程中遇到的问题提出了解决措施。     

基于气隙式膜蒸馏的溴化锂吸收式制冷系统COP的优化

针对传统的溴化锂吸收式制冷系统难以利用低品位热源的问题,将气隙式膜蒸馏（AGMD）技术引入到溴化锂吸收式制冷系统中,是使其能够利用低品位热源的一种新的工艺流程。本文根据已有的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷（FAS）-Al₂O₃管式复合膜的膜蒸馏性能数据,对典型的基于AGMD的溴化锂吸收式制冷系统进行了热力计算。结果发现制冷系统的性能系数（COP）值较小,仅为0.280,因而需要对其工艺流程作进一步的优化。经热力学分析确定了优化的方案：在膜发生器浓溶液出口处增加回路,从而改进了原制冷系统的工艺流程。研究结果表明,制冷系统的COP值会随着回流比的增大而增大。当回流比达到8时,COP值可达到0.765,相较于改进前的系统增大了1.74倍,大大改善了制冷系统的性能。     

溴化锂吸收式制冷技术在合成氨生产中的应用

介绍了溴化锂吸收式制冷技术的工作原理和工艺流程,将其应用于合成氨和尿素生产工艺中,一方面可以利用生产过程的大量废热,另一面可以提供生产工艺需要的冷水,以达到提高产量,节电、节能的目的。     

超声强化小型溴化锂吸收式制冷机性能实验研究

在10kW溴化锂吸收式制冷机发生器侧壁（厚度4mm）粘贴超声波振子,实验研究了频率为28kHz超声波在溴化锂溶液两种不同液位高度下对机组性能的影响,并对超声波强化溴化锂溶液沸腾传热传质机理进行了分析。实验结果表明：无超声波作用时,溶液泵转速控制电机运行频率从17Hz升高到18Hz,溶液泵流量升高,发生器中溴化锂溶液液位升高5cm,制冷量增加16.8%,但性能系数（COP）降低44.3%;而施加超声波作用可以强化溴化锂吸收式制冷机性能,且强化效果与溶液液位有关,当机组发生器内液位高于超声波换能器中心线8~10cm时,机组制冷量升高19.6%,COP提高13.8%;而当液位与换能器中心线相差3~5cm时,制冷量提升并不明显,仅为4.7%,COP提升5.4%。实验结果为超声波作用提升小型太阳能溴化锂吸收式制冷系统性能提供指导和依据。     

溴化锂吸收式制冷机及其在橡胶工业中的应用

本文介绍了溴化理吸收式制冷机的结构型式、工作原理以及在橡胶工业生产中的应用情况。     

溴化锂吸收式制冷空调在玻璃工业中的应用

分析了利用玻璃工业中的余热资源产生的蒸汽作为溴化锂吸收式制冷空调系统的动力来源如何在满足玻璃工厂各车间空调需求的同时做到节约能源和保护环境.     

溴化锂吸收式制冷机组的性能优化及节能改进

介绍了蒸汽双效型溴化锂吸收式制冷机的制冷原理;分析了机组性能劣化的主要因素有蒸汽压力、冷却水进口温度、冷水出口温度、不凝气体和能量增强剂;通过对机组的气密性、溴化锂溶液、冷剂水、冷水及冷却水水质的优化,运行中对冷水、冷剂水、蒸汽等的调节,制冷效率可提高35%,能耗下降420 MJ/t。     

水泥回转窑筒体表面余热吸收式制冷技术研究

水泥生产是一个高耗能的行业,回转窑筒体表面的余热损失可达输入能量的10%。通过在回转窑表面布置集热罩,可得到平均温度为100℃的热水。这些热水用于溴化锂吸收式制冷机组,可以得到制冷量1516 kW,相较于普通空调和电动压缩机制冷技术,采用溴化锂吸收式制冷技术回收回转窑表面余热进行制冷每年夏天可以节省20万元左右电费。     

运行工况对双效空冷吸收式制冷循环性能的影响

采用空冷吸收器、空冷冷凝器实现循环空冷化,是缩小吸收式系统体积、扩大其应用领域的重要途径之一。针对4种空冷双效溴化锂循环,建立集中参数模型,分析比较了不同运行参数（热源温度、室外冷却空气温度、蒸发温度）对4种循环性能的影响情况。结果表明,要实现循环空冷化,必须提高热源温度,同时4种循环相比,溶液在低温溶液热交换器前分流的并联循环热力性能明显低于其他3种循环,不宜空冷化。     

耦合溴化锂吸收式制冷与有机朗肯循环的合成气深冷分离工艺

从合成气中深冷分离液化天然气(LNG)可以在调峰中发挥重要作用,并显著提升企业的经济效益。然而深冷分离的高能耗是实际工业中的一大问题。本文提出了耦合溴化锂吸收式制冷与有机朗肯循环的甲烷深冷分离工艺。新工艺可以利用原压缩制冷系统的余热从而降低制冷能耗。又因为压缩级数与能耗和可利用余热量成正相关,为使得系统的能耗最低,需同时优化压缩级数与所耦合的余热利用系统。采用自适应遗传算法对新工艺中8种不同压缩级数组合进行优化,通过对比各模型的总能耗、性能系数和单位能耗确定了能耗最低的流程。其结果表明,相比于原工艺总能耗减少了34%;性能系数增加了0.07;单位能耗减少了0.89kW/kg。经济表现为操作费用减少了33%;新增设备投资2550万元,理论上一年即可回收投资成本。     

离子液体基工质对的吸收制冷循环性能实验研究

分别对以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯[Emim][DEP]为吸收剂的二元工质对[Emim][DEP]+H₂O和以[Emim][DEP]+LiBr为吸收剂的三元工质对LiBr+[Emim][DEP]+H₂O的吸收制冷循环性能进行了实验研究,用于评价这种新型的工质对的制冷性能。实验结果表明,二元工质对[Emim][DEP]+H₂O具有吸收制冷性能,但与LiBr+H₂O工质对相比,其制冷系数较低。当发生温度为90℃、循环水温度为30℃、蒸发温度在10～15℃时,制冷系数仅为0.16～0.28。主要原因是[Emim][DEP]+H₂O工质对具有较高的黏度和较低的热导率,导致吸收器降膜吸收传热系数较低,吸收器吸收水蒸气的能力不足。为了强化其制冷效果,在[Emim][DEP]+H₂O工质溶液中加入少量LiBr水溶液,构成三元工质对LiBr+[Emim][DEP]+H₂O。实验结果表明,三元工质对LiBr+[Emim][DEP]+H₂O的制冷性能优于二元工质对[Emim[DEP]+H₂O,在上述蒸发温度范围内,制冷系数能够达到0.17～ 0.34,并且制冷温度更低。     

微型太阳能发电制冷系统性能

将太阳能发电与制冷系统结合起来的一个明显优势是电能的取得和冷量需求在季节和数量上高度匹配,然而微小制冷系统的性能参数和稳定性也极易受环境参数变化的影响。本文提出了一种基于太阳能光伏发电与蓄电池相结合的微型制冷系统实验模型,并对微型太阳能发电制冷系统进行实验分析。结果显示,系统一天连续运转10h,在晴间多云天气下光伏输出1.48kW·h电能,其中86%供给压缩机,7%存入蓄电池,7%被控制器消耗;在多云转阴天气下,光伏输出的1.02kW·h电能只占系统总消耗的73%,余下的27%能量由蓄电池提供。在蓄电池单独测试条件下,系统在连续3天内分别运行了7h、12h和4h,蓄电池输出了3.11kW·h电能,其中的93%供给压缩机,余下7%被控制器消耗。另外结合实际情况分析了不同的冷量需求与系统的匹配关系,为以后微型太阳能发电制冷系统的应用提供了实验依据。     

毛细吸液芯蒸发式辐射空调系统制冷量的相关研究

在实验的基础上建立了一种采用戊烷为制冷工质的毛细吸液芯蒸发式辐射空调系统。在节流阀开度不变时,调节模拟空间内的温度,实验测试了毛细吸液芯蒸发式空调系统辐射板的制冷量、板面温度以及不同制冷量下的模拟空间内竖直方向的温度分布。实验结果表明：在此条件下,毛细吸液芯蒸发式辐射换热板的制冷量从44 W/m²增加至91 W/m²;不同制冷量下的板面温度分布比较均匀,最低温度都不低于24 ℃,系统运行过程中不会出现结露现象;模拟空间温度分布在24.5～27.5 ℃之间,在满足人体舒适度要求的温度范围内。与传统的辐射空调相比,制冷量大,结露的危险较低,为辐射空调系统的进一步推广应用提供了一定的理论基础。     

Experimental and numerical investigation of the dynamics of loop seals in a large‐scale DFB system under hot conditions

The dynamics of the loop seals in a large‐scale dual fluidized bed (DFB) system is investigated as a function of variations in the flux of the bed material through the seal and changes in the bed material density. These investigations are performed numerically with a computational fluid dynamics (CFD) model and experimentally for the loop seals of the Chalmers 2–4 MW_th DFB gasifier. Both experiments and simulations show that more of the aeration gas leaves the loop seal in the direction of the solids when a low‐density bed material (silica) is used rather than a high‐density one (bauxite). The simulations also reveal homogeneous fluidization in a vertical connection to the loop seal, whereas an inclined connection yields heterogeneous fluidization. The minor discrepancies between the experiments and simulations with silica are attributed to particle agglomeration, and it is proposed that CFD models applied to loop seals should account for this phenomenon. © 2015 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 61: 3580–3593, 2015