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船舶尾气吸附式制冷冰机的性能研究

刘志坚  
【摘要】:环境问题和能源危机已经引起世界各国高度重视,节能减排已经成为时代的潮流。固体吸附式制冷技术因同时具备节能和环保而被广泛研究开发。本文基于船舶柴油机大量废气余热回收利用的考虑,设计并加工了一套固体吸附式制冰机实验台。该实验台采用燃油燃烧模拟船舶尾气作为热源,常温水模拟海水作为冷源,以氯化钙-氨为吸附工质对,采用单元管式吸附床,设计制冷功率3KW。为了便于对实验台进行定量研究,加装了测量元件。实验过程中可通过调节燃烧器油门改变尾气温度,得到了不同尾气温度下吸附式制冰机的脱附和吸附曲线。 通过对当前常用吸附工质对的比较,着重对适合船舶尾气吸附式制冷系统的吸附工质对氯化钙-氨进行了研究,得到了相关的吸附与脱附规律;同时分析了几种常见的吸附床的优缺点,得出适合船舶尾气吸附式制冷系统的单元管式吸附床。 通过实验研究发现,脱附过程中,随着尾气加热进行,吸附床温度逐渐升高,脱附速率逐渐增加,达到最大值后因吸附剂中吸附的制冷剂量较少又减小;热源温度越高,脱附速率到达最大值所用的时间就越短。吸附过程中,吸附速率明显受脱附工况影响,脱附时热源温度越高,吸附速率增加得就越慢。这是因为脱附过程结束时,吸附床温度接近热源温度,突然切换到吸附工况,吸附剂温度只有在床体温度降低后缓慢降低。


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