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TFE/NMP吸收式热泵的模拟与实验研究

胡晓石  
【摘要】: 目前国内外正在进行吸收式热泵传统工质对替代品的研究,而关于 替代工质对之一TFE/NMP系统吸收式热泵的优化和实验研究的报道还不 多。本文对TFE/NMP吸收式热泵的理想循环进行了模拟,研究了主要操 作参数如蒸发温度、冷凝温度、循环倍比、进料浓度等对性能系数COP 的影响并结合试验结果得出了最优参数。为了提高coph值,对原热泵的 流程和设备进行了改进,本文对改进方案进行了分析和实验研究,实验 结果表明冷媒再沸器、过冷器、回流冷凝器和强制喷淋的采用能将系统 的coph值从原系统正常操作下coph值约为1.33提高到1.51增幅约15%。 针对热泵系统中蒸发器布液不均的问题,本文分别以水和乙醇为工质 对蒸发器进行冷膜实验,试图对冷媒分布器进行改进即喷淋液孔处加挡 液管。但实验结果表明仅靠改变布液器结构难以消除制冷剂分布不均的 现象,而且采用自然喷淋的液体喷淋密度也不够大,因此本文对两种微 翅片管和光滑管进行强制喷淋式水平降膜蒸发器传热性能研究,为吸收 式热泵系统中蒸发器的改进提供依据。实验结果表明两种微翅片管的总 传热系数约为光滑管的1.2-1.5倍。本文还对管外蒸发侧传热系数与喷 淋密度和管内流速的关系进行了研究,结果表明两种微翅片管的蒸发侧 传热系数比光滑管有较大程度的提高,约为3-8倍,并且都随管内流速 的增加而增加,但与喷淋密度几乎无关。另外,基于实验数据本文对蒸 发侧无因次传热系数进行了线性回归,得到六个无因次关联式,其计算 值与实验值最大误差在30%以内。


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