【正文】 .................. 43 5 總結(jié) ............................................................................................................................. 43 參考文獻 ......................................................................................................................... 45 翻譯部分 英文原文 ..................................................................................................................... 47 中文譯文 ..................................................................................................................... 56 致 謝 ............................................................................................................................. 63 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 1 1 緒論 課題研究背景 當(dāng)今社會經(jīng)濟一直都處在高速發(fā)展中，世界人口數(shù)量急劇增加，人類對煤炭、石油等化石燃料的依賴性巨大，環(huán)境污染與能源危機日益嚴峻，能源與環(huán)境問題一直制約著國民經(jīng)濟的發(fā)展，中國乃至全世界已經(jīng)把開發(fā)新能源與可再生能源作為國家可持續(xù)發(fā)展能源基本戰(zhàn)略的重要組成部分。我國太陽能資源儲備豐富，太陽光輻射到地面的光照強度最高可達 800MW/s，如果將 %輻射到地面的太陽能按 5%的轉(zhuǎn)換效率轉(zhuǎn)換為電能，我國每年的發(fā)電標(biāo)煤耗將降低 17000 億噸。 1997 年，美國宣布稱，至 20xx 年以太陽能為主的可再生能源要發(fā)展到占全國能源構(gòu)成的20%；日本制定 “陽光計劃 ”，加大對太陽能利用技術(shù)的研發(fā)；歐洲某些國家建成了許多太陽能利用研究實驗基地，發(fā)展太陽能工業(yè)； 1970 年，我國開始對太陽能利用器件研究，將太陽能利用列入國家計劃行列。這兩種物質(zhì)在同一壓力下有不同的沸點，其中沸點較高的為吸收劑，沸點較低的為制冷劑。 吸收式制冷分類 氨 水吸收式制冷 氨 水吸收式制冷利用熱能作為補償并利用溶液的特性來完成制冷循環(huán)。 吸收式制冷發(fā)展歷史 吸收式制冷技術(shù)的發(fā)展已有 200 多年歷史，早在 18 世紀，人類就開始利用吸收式制冷來獲取冰塊。 20 世紀60 年代，我國也開始致力于吸收式制冷技術(shù)研究，經(jīng)過將近半個世紀的努力，我國在這方面技術(shù)水平也處于世界前列，并成為溴化鋰中央空調(diào)產(chǎn)量最大的國家。 20xx 年的測試試驗中因為三月份的太陽輻射較強， COP近 。發(fā)現(xiàn)使用超聲強化可有效提高太陽能驅(qū)動的溴化鋰吸收式制冷機的制冷效率，降低制冷系統(tǒng)所需最低驅(qū)動熱源溫度，且不會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行 [10]。安裝時只需作一般校平，接上汽、水管道和電源便可。 第三，由于直接利用熱能，機組的排熱負荷較大，對冷卻水的水質(zhì)要求也較高。溴化鋰晶體極易溶于水，因為水沸點與溴化鋰晶體沸點相差很大，所以溴化鋰水溶液在沸騰時產(chǎn)生的蒸汽均為水蒸汽。 序號 名稱 狀態(tài)點 溫度 ℃ 壓力 Pa 濃度 % 焓值 kJ/kg 1 蒸發(fā)器中冷劑水 1 14 1597 0 2 蒸發(fā)器中冷劑蒸汽 1′ 14 1597 0 3 吸收器出口稀溶液 2 43 / 4 冷凝器中冷劑水 3 43 8639 0 5 冷凝器中冷劑蒸汽 3′ 43 8639 0 6 發(fā)生器出口濃溶液 4 75 / 7 吸收器進口濃溶液 6 / / / 8 溶液熱 交換器出口稀溶液 7 57 / 9 溶液熱 交換器出口濃溶液 8 58 / 10 發(fā)生器內(nèi)沸騰溶液 5 / / / 11 吸收器中噴淋溶液 9 46 / 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 16 圖 蒸發(fā)器熱量平衡圖 根據(jù)熱平衡方程： kJ/kg （ 2）冷凝器單位熱負荷 如圖 所示， 發(fā)生器內(nèi)發(fā)生 狀態(tài)為 的冷劑蒸汽量 D，比焓 ，經(jīng)過冷 凝器內(nèi)的冷卻水冷 卻后凝結(jié)為冷劑水，冷卻所帶走的熱量 。 在一定條件下，熱力系數(shù)值越大，則表明該制冷循環(huán)系統(tǒng)的經(jīng)濟性越高?！?)， 為存在熱量損失的修正系數(shù)， （ 2）蒸發(fā) 器出口冷風(fēng)流量 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 22 物性參數(shù) , kJ/(kg這種改進形式的太陽能集熱器，管內(nèi)不再走水， 不會發(fā)生因一只管破損而影響整個系統(tǒng)運行的情況，運行可靠性大大提高。選用鹽城新奧源不銹鋼水箱廠生產(chǎn)的型號為 OL7 的不銹鋼保溫水箱，具體參數(shù)為：容積 7T，內(nèi)徑 2m，外徑 ，高度 。 殼體內(nèi)徑 式中： 考慮到溴化鋰溶液走殼程，溶液在加熱過程中會汽化出大量水蒸汽，所以實際殼體內(nèi)徑預(yù)留 20%的冗余長度。 ℃ 考慮到套管 式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，制造簡單，價格便宜，本設(shè)計選用套管式 換熱器作為冷凝器，內(nèi)管為 ?32，外管為 ?382mm 的無縫鋼管，內(nèi)管走冷卻水，外管走制冷劑。 盤管一圈周長約為 ，管子約盤繞 8 圈 蒸發(fā)器的設(shè)計 換熱量 , 冷 風(fēng) 進 口 的 溫度 ℃ ，冷風(fēng)出口溫度℃ ，冷風(fēng)流量 ,水的蒸發(fā)溫度 ℃ ，變?yōu)?14℃ 的飽和水蒸汽。管殼式換熱器設(shè)計規(guī)范還指出，單根管道長度與殼體直徑之比要在 320之間，該設(shè)計滿足設(shè)計規(guī)范要求。 發(fā)生器的設(shè)計 換熱量 , 熱水的進口溫度 ℃ ，熱水的出口溫度℃ ，發(fā)生器中濃溶液的出口溫度 ℃ ，稀溶液的進口溫度℃ ，加熱熱水的流量 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 26 溫差修正系數(shù) 的值取決于兩個無量綱參數(shù) P 及 R，可定義為： 式中下標(biāo) 2 表示殼側(cè)和管側(cè)，上標(biāo) “ 〞 ”和 “ ′ ”表示進口和出口。徐州地區(qū)緯度為 176。℃ ) = = m3/h 其中吸收器冷卻水流量 m3/h 冷凝器冷卻水流量 m3/h （ 4）發(fā)生泵流量 發(fā)生泵的流量為溴化鋰稀溶液的循環(huán)量，根據(jù) ， ℃ ，查得 kg/m3 （ 5）吸收泵流量 制冷系統(tǒng)為了強化內(nèi)部吸收作用使用吸收泵加壓經(jīng)噴嘴霧化噴淋，吸收泵的流量受再循環(huán)量影響。 對于溴化鋰吸收式制冷循環(huán)系統(tǒng)，在理想狀態(tài)下，即理論循環(huán)，忽略了制冷機組制冷工質(zhì)對在狀態(tài)變化過程中產(chǎn)生的摩擦，散熱及過程進行不徹底等損失，但工質(zhì)對在節(jié)流、絕熱吸收、閃發(fā)過程都是不可逆的，存在不可逆損失；在發(fā)生器、吸收器等內(nèi)部，溶液溫度上升或者下降過程存在著不同程度的傳熱溫差，存在傳熱過程的不可逆，所以溴化鋰 吸收式 制 冷循環(huán)是不可逆的，機組的熱力系數(shù)小于卡諾循環(huán)熱力系數(shù)。發(fā)生器出口的溴化鋰濃溶液的量為 ,濃度 ，比焓 。 溴化鋰水溶液濃度 式中 溴化鋰水溶液密度 式中 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 8 溴化鋰水溶液比焓 式中 溴化鋰水溶液黏度 式中 溴化鋰水溶液導(dǎo)熱系數(shù) 式中 溴化鋰水溶液定壓熱容 式中 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 9 3 熱力計算 太陽能溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)組成 圖 太陽能溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)圖 如圖 所示，該制冷系統(tǒng)可分為熱源循環(huán)回路、溴化鋰水溶液循環(huán)回路、冷卻水循環(huán)回路、制冷劑循環(huán)回路以及冷風(fēng)循環(huán)回路。本文主要對 7kW 太陽能溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)進行熱力 設(shè)計，內(nèi)容包括： 在給定 7kW 制冷量的條件下，合理選擇設(shè)計參數(shù)。由于機組性能穩(wěn)定，對外界條件變化的適應(yīng)性強，因而操作比較簡單。能利用各種低品位熱能和廢氣、廢熱，如高于 20kPa 的飽和蒸汽、各種排氣、高于 75℃中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 6 的熱水、地?zé)?、太陽能等，有利于熱源的綜合利用，因此運轉(zhuǎn)費用低。 Francis Agyenim 等測試了一個安裝在英國卡迪夫大學(xué)里的家用規(guī)模的 的太陽能單效吸收式制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用真空管集熱器，集熱流體是 Tyfocor，在太陽能輻射平均峰值 800kW/m2 時 COP 為 ，冷水溫度達到 7℃ ，該測試證明了家用規(guī)模的太陽能制冷系統(tǒng)是可行的 [6]。單效溴化鋰制冷機組的 COP 并不高，但其可充分利用低品位的熱能，如廢熱，余熱、太陽能等，故從能源利用的角度來說，太陽能單效溴化鋰制冷 機組是節(jié)能的。 19 世紀初德國 Borsig研制出制冷溫度可達零下 50℃的雙級氨水吸收式制冷機。在氨 水吸收式制冷機運行過程中，當(dāng)氨水溶液在發(fā)生器內(nèi)受到熱媒水的加熱后，溶液中的氨不斷汽化；隨著氨不斷汽化，發(fā)生器內(nèi)的氨水溶液濃度不斷降低，進入吸收器；氨蒸汽進入冷凝器后被冷卻水降溫冷凝，變成高壓低溫的液態(tài)氨；當(dāng)冷凝器內(nèi)的液態(tài)氨 通過節(jié)流閥進入蒸發(fā)器時，急速膨脹而汽化，并在汽化過程中大量吸收蒸發(fā)器內(nèi)冷媒水的熱量，從而達到降溫制冷的目的。在工業(yè)生產(chǎn)和生活中，常用的吸收式制冷機有氨水吸收式與溴化鋰吸收式兩種。 太陽能利用基本方式 （ 1）光熱利用 將太陽能輻射能收集起來，通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱量加以利用。 隨著人們生活水平的提高，夏天對空調(diào)等制冷產(chǎn)品的依賴性較大，傳統(tǒng)的制冷空調(diào)一般以氟類制冷劑為主，使用這類制冷劑易對臭氧層造成破壞，不利于環(huán)境保護。而且將其作為能源戰(zhàn)略計劃的重中之重。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它 指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評價： 一、撰寫（設(shè)計）過程 學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中