压缩和吸收式制冷机的比较

蒸气压缩吸收式制冷系统的能值分析摘要: 通过吸收和蒸气压缩式制冷系统的能值分析，可以揭示系统中的真实能量损失，并且合理地减少了能值损失. 能量的使用方式为系统的优化提供了有力的理论参考. 关键词: 螺壳和吸收式制冷系统的火用分析螺壳和吸收式制冷系统的火用分析李铁军，李晓东（河北邯郸供热公司；邯郸； 056038）摘要: 根据螺杆外壳和吸收式制冷机的火用分析得出的实际能量损失. 它还指出了减少火用损失和合理利用能源的方法. 总之，本文为系统的改进和优化提供了理论参考. 关键题: 火力发电厂；螺丝壳吸收式制冷火用效率;火用损失系数1.前言能源问题已引起全世界的广泛关注，能源的使用和发展与整个国民经济的发展有关. 随着人类的生产和生活，节约能源引起了越来越多的关注.

所谓的节能，是指采取技术上可行，经济上合理，环境和社会上可接受的措施来减少能源损失和浪费，提高能源效率和经济效率. 过去，人们的节能观念一直保持在尽可能低的水平，以减少能源利用环节中的运行，运行，滴落和泄漏，而忽略了能源利用中的能源匹配问题. 本文分析了两个制冷系统的火用损失和火用损失系数的比较，指出了系统中最大火用损失的环节，找出了火用损失的原因，并提出了改进措施. 2.火用分析概述[1]火用是指理论上可以在环境条件下以任何形式的能量转换为有用功的那部分能量. 代表了能量“量”与“量”的统一吸收式制冷机，不仅反映了能量“量”的大小，还反映了能量“质”的水平. 它可以评估能源利用系统的能源利用，但只能比较在相同条件下的热力设备. 能够更合理地评估特定设备和特定循环系统的能量利用率是“火用效率”或“火用损失系数”. 火用效率是指火用和火用的比率. 火用火用系数是火用火用的份额. 在评估特定的循环系统时吸收式制冷机，经常使用“火用能值”系数: “火用能值”占整个能用值的成本.

3. 压缩制冷机的火用分析模型3.1压缩机的火用分析模型（图1）火用平衡方程为: 压缩机的火用损失为: EXL1 = G1 [（h1'-h2）-T0（S1'-S2）] + wc其中: h1'，S1'，...，制冷剂蒸气进入压缩机的焓和熵h2，S2: 制冷剂蒸气离开压缩机的焓和熵（熵）wc: 压缩机输入轴功率G1: 制冷剂质量流量T0: 环境温度图1 3.2冷凝器的火用分析模型（图2）根据火用平衡方程，冷凝器的火用损失为: Exl2 = Exh2-Exh3 + E'= G1 [h2-h3-T0（s2-s3）] + G2 [（h'xh1-E''xh1 1-h''1）-T0（s'1-s''1）]其中: h2，s2: 进入冷凝器h3，s3的制冷剂蒸汽的焓和熵: 离开冷凝器的制冷剂蒸气的焓和熵h'1: 进入冷凝器的冷却水的焓和熵图2 h''1: 离开冷凝器的冷却水的焓，熵1，s'1，s''G2咕咕流3.3节气门的火用分析模型（图3）通过火用平衡方程和绝热节流过程该方程具有节气门的火用损失: 图3 Exl3 = G1T0（s4-s3'）其中: s3'，s4: 制冷剂进入和离开节流阀的熵3.4蒸发器的火用分析模型（图4）根据火用平衡方程，火用损失为: Exl4 = Exh4-Exh1 + E'= G1 [（h4-h1 ）-T0（s4-s1）] + G3 [（h'xh2-E''xh2 2-h''2）-T0（s'2-s''2）]其中: h4，s4: 制冷剂的焓进入蒸发器的熵h1，s1: 离开蒸发器的制冷剂的焓，熵h'2: 进入蒸发器的冷水的焓，熵h''2: 离开蒸发器的冷水的焓，熵图4 2，s' 2，s” G3: 冷水质量流量的3.5倍加热器的分析模型: （图5）根据（火用）平衡方程，火用损失为: Ex，l5 = G1 [h3-h3'-T0（ s3-s3'）+ h1-h1'-T0（s1-s1'）] 4.火用分析蒸汽双效吸收式冷水机组的sis模型图5该单元的分析模型: 冷凝器与压缩单元相同，因为节流板和蒸发器之间的状态参数不稳定，因此这两个设备的处理方式如下: 整个过程，吸收器，发电机和热交换器是一个整体.

特定模块类似于压缩单元. 5，项目实例: 烟台E原公司压缩冰箱5.1 RHSBW150F制冷机组[3]，蒸发温度为4℃，冷冻水进出口温度为7℃/ 12℃，冷凝温度为40℃，冷却水进出口温度30℃/ 35℃，压缩机出口温度为78℃，单机制冷量为533KW，压缩机输入功率为104KW，制冷剂流量为3.2Kg / s，过热度和过冷度均为5℃，冻结水的流量为25.56 Kg / s，冷却水流量为30.56 Kg / s，制冷剂为R22，制冷剂各状态点的参数可从R22的压力焓图和水的状态参数表中找到[ 2]，计算得出该冰箱的火用损耗和火用损耗系数如表1所示: 5.2蒸汽双效吸收式冷水机REW015型蒸汽双效吸收式冷水机[3]，单机制冷量为528Kw，冷凝器出口 制冷剂水为38℃的饱和水，制冷剂为90℃的饱和水和100℃的饱和蒸汽，质量比为1: 0.85，冷却水的进出水温度为32℃/ 38℃，流量为36 Kg / s;蒸发器出口的制冷剂水温度为5.8℃，压力为5.8mmHg，制冷剂水的质量流量为0.222 Kg / s，冷水的进出水温度为7. ℃/ 12℃，流速为25. 2 Kg / s；消耗蒸汽流量为0.1625 Kg / s，供应蒸汽温度为185℃，压力为0.8 MPa，冷凝水温度为90℃，背压不超过0.05 MPa，除此装置外具有0.75 Kw的真空泵，0.15 Kw的制冷剂泵和3.5 Kw的溶液泵.

每个状态点的参数可以从水和蒸汽表以及水蒸气的焓-熵图中找到[2]. 计算结果显示在表1中: 表1压缩式制冷机吸收式制冷机设备名称火用损耗Kw火用损耗系数％设备名称火用损耗Kw火用损耗系数％压缩机12.5 12吸收器，发生器，热交换器52.7 40.2冷凝器22.3 21.4节流阀6.8 6.5冷凝器21.67 16.5蒸发器23.7 22.8节气门板和蒸发器26.4 20.2再生器7.9 7.6千瓦用于循环热量104千瓦用于循环热量131千瓦用于冷能28.9千瓦用于冷能29.2总计73.2 70.3总计100.77 76.9从表中可以看出1，用于蒸汽在压缩式制冷机中，从大到小的火用损失顺序为蒸发器，冷凝器，压缩机，再生器和节流阀. 每个设备的火用损失的原因是不可逆的过程. 冷凝器的火用损耗包括内部火用损耗和外部火用损耗. 内部的火用损失主要是由制冷剂和冷却水之间的传热温度差引起的. 温差越大，本能损失越大. 众所周知，高温介质对火用损失的影响比低温介质要大，因此，要减少火用损失，必须尽可能降低冷凝温度，同时增强传热效果. 例如增加冷却水的流量，使用具有高传热系数的热交换器来降低油垢和水垢的热阻等. 外部本能损失是指制冷剂在冷凝器中从制冷剂传递到冷却水的热量. 可以通过减少热量回收，提高压缩机效率和降低冷凝压力来减少因排入环境而造成的水能损失.

压缩机的火用损失是由不可逆的实际压缩过程引起的，可以通过降低压缩比和降低压缩机的内部摩擦阻力来减少这种损失. 节气门的本能损失是由摩擦阻力引起的. 减少节气门压降并在冷凝器中采取过冷措施可以减少节气门的本能损失. 蒸发器的火用损失也是传热的火用损失. 类似于冷凝器，可以通过增强热传递并减小热传递温差来减少本能损失. 在空调系统中广泛使用的低温冷水天花板辐射技术旨在应用该原理. 从表1可以看出，蒸汽双效吸收式制冷机的火用损失从大到小. 冷凝器，节流板和蒸发器的（火用）损失的原因与压缩式冷却器相同，而发电机和热交换器的（火用）损失的主要原因是由传热温度差引起的. 通过蒸气压缩制冷机和吸收式制冷机的比较，可以发现，要产生相同量的冷能，吸收制冷比蒸气压缩制冷更昂贵. 5.结束语压缩式冷水机和吸收式冷水机的能耗分析是通过火用分析进行的. 1.阐述了制冷系统能耗分析的必要性. 2.建立了制冷系统的火用分析模型. 3.通过实际制冷设备的计算，发现系统中火用损失最大的设备. 4.揭示了制冷系统中火用损失的原因，并提出了相应的改进措施. 参考文献: 1.傅勤生主编的能源系统热力学分析方法西安交通大学出版社. 2.连乐明等. 工程热力学（第四版），中国建筑工业出版社. 3．闫其森等. 空调制冷技术（第三版）中国建筑工业出版社4.烟台E原装备公司制冷机组样品

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