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化 工 进 展 2009 年第28 卷增刊 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·459 · 低温余热驱动的氨吸收/压缩联合制冷循环的热力性能分析 赵宗昌，张晓冬 （大连理工大学化工学院，辽宁大连116012） 摘 要：提出了以低温余热为驱动热源的氨吸收/压缩联合制冷循环过程，根据Schulz 所建立的氨水溶液的热力学 性质方程，对此循环过程的热力性能进行了模拟计算。分析考察了蒸发温度、压缩比、放气范围等参量对系统的 制冷系数，发生温度和循环倍率的影响规律。结果表明，与单级氨吸收制冷相比，在同样的蒸发温度下，氨吸收/ 压缩联合制冷循环过程可以显著降低热源温度，为有效利用低温位余热进行制冷提供了一种有效的方法。 关键词：吸收/压缩制冷；氨水；低温位余热；性能模拟 目前，石油化工中存在大量低温位余热，由于 5 其温位较低，不能直接被生产工艺过程所直接利用， 2a 通常被排放到环境中（循环水或大气中），从而造成 3 能量的巨大浪费。与此同时，工艺过程中很多单元 1 冷凝器 过程则需要对物料或产品进行冷却或冷冻，需要大 精馏塔 吸收器 6 过冷却器 量不同温位的冷量。目前，制取这些冷量多采用机 8a 9 械压缩制冷的方式，从而耗费了大量高品质的电能。 6a 吸收制冷是利用热能驱动进行制冷循环的。在吸收 2 4 压缩机 7 8 式制冷技术中，氨是最早被使用的制冷剂之一，有 4a 氨水泵 蒸发器 其独特的热力性质。氨的标准沸点为－33.4 ℃，在 常用制冷温度下，制冷机的低压部分的压力保持在 图1 氨吸收/压缩联合制冷循环 大气压力上下。氨的凝固点为－77.7 ℃，因此一般 认为它的制冷温度可低至－46 ℃。氨的气化潜热很 力学性质方程对其循环性能进行模拟分析。 大，在常用的蒸发温度下达 1300 kJ/kg，约为R22 1 氨吸收/压缩联合制冷循环的构成 的7 倍。此外，氨的价格低廉，容易获得。 氨有着其它工质不可取代的作用，在蒸发温度 及其特点 低于 0℃的情况下，它是唯一实用的制冷剂。水与 氨吸收/压缩联合制冷循环是由发生器、精馏 氨能够完全互溶，在制冷机的工作温度和压力范围 塔、吸收器、冷凝器、过冷器、蒸发器、溶液换热 内没有结晶析出。 器、氨水泵和压缩机所构成。与单级氨吸收制冷的 单级氨吸收制冷需要热源温度较高（如蒸发温 区别是在蒸发器和吸收器之间添加了氨压缩机。氨 度为－20 ℃时，热源温度为140℃以上），所以通
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