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船舶余热吸附式制冷空调分析 导 师:边克勤 答辩人:刘国秀 专 业:轮机管理 论文框架 1 研究的目的和意义 随着不可再生性能源的短缺和环境污染的日趋严重，人们对环境保护和能源有效利用的认识有了进一步的提高，各国对可持续性发展的既节能又利于环保的各种技术日益关注。而在制冷技术方面，氟利昂等有害制冷剂必须被摒弃。人们着重开发新型制冷剂，通过不断研究发现，吸收式、吸附式等绿色制冷技术。 1987年9月，24个工业国签署了《蒙特利尔议定书》，决定限制使用对臭氧层有破坏作用的物质。如今船舶空调系统大多数应用蒸汽压缩式制冷系统，不仅消耗燃油而且采用氟利昂类化合物作为制冷剂。然而，氯氟烃对臭氧层有着破坏的影响，虽然对臭氧层破坏性较小的R22、R134等物质逐步替代R12被采用，但是R22、R134是温室气体，不能长久使用以避免造成破坏。 1 研究的目的和意义 大型船舶主机及发电柴油机的排烟温度根据机型的不同，在经过涡轮透平增压器及废气锅炉后仍然高达150~200℃;其中蕴含着大量废热，约含燃油发热量的10%~20%。固体吸附式制冷在船上应用有着其他制冷空调方式所不能比拟的。吸附式制冷技术无压缩机、无耗电、无氟利昂，以热源为驱动力，结构简单，成本低，是制冷方面的新的实用技术。 本文根据船舶主机的运行参数计算出该船尾气中可利用的余热，而这些余热不能全被吸附式制冷系统利用。因此，计算吸附式制冷空调可行性时，根据该船夏季的总热负荷计算出吸附式制冷系统应从尾气余热中吸收的能量，然后与尾气余热未被利用的能量对比，由此得出吸附式制冷空调应用可行。 2 论文要点 2.1吸附式制冷 2.2吸附式制冷应用现状举例 2.3船舶余热吸附式制冷空调 2.4可行性分析 2.5改进 2.1 吸附式制冷 2.1.1吸附式制冷原理 加热 冷却 2.1吸附式制冷 2.1.2连续吸附式制冷 制热 制冷 加热 冷却 2.1 吸附式制冷 2.1.3吸附式制冷特点 　　吸附式制冷系统无任何运动部件，系统简单不需维修，没有噪声、无污染、安全可靠、寿命长，而且对环境要求不高，可以在-20℃左右工作。可以利用废热、废气、废水和太阳能等低品位热能，从而节省初级能源的消耗。与传统压缩式制冷相比，吸附式制冷系统更节能，节约大量用电；结构简单，运动部件少，安全可靠运行时没有震动和噪声，安装时无特殊要求，维护管理方便；吸附式制冷系统对环境和大气臭氧层无害；在相同制冷量下，吸附式制冷中冷凝器的热负荷低于压缩式，COP低于压缩式制冷循环，制冷剂流量也较低。 2.2 吸附式制冷应用现状举例 2.2.1引言 　　目前，吸附式制冷技术在低品位热源利用中的研究大多在发动机余热和太阳能等方面。用未能完全使用废热制冷，应用吸附制冷技术实现了“太阳能冷库”、“非电冷库（工业余热冷库）”、“轮船尾气制冷”、“汽车尾气冷藏车”、“尾气空调”等产品，并已实际应用。 2.2.2太阳能吸附式制冷 我国可再生能源丰富，尤其是太阳能，在2/3的地表上年辐射量都超过0.6MJ/，每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿吨标准煤的能量。利用太阳能吸附式制冷系统可节约能源，减少环境污染，降低运营成本。 2.2 吸附式制冷应用现状举例 经过几十年的研究探索，太阳能吸附式制冷已开始从实验室迈向工业化生产。如图是德国Freiburg 示范应用的太阳能吸附空调。 2.2 吸附式制冷应用现状举例 2.2.3渔船尾气吸附式制冰 渔船上柴油发动机工作过程中只有三分之一左右的功率在做有用功，而有约三分之一的功率以温度达350～500℃的尾气形式排放到大气中。下图为渔船尾气吸附式制冰机原理图。 尾气 储 液 器 2.3 船舶余热吸附式制冷空调 2.3.1引言