扩散吸收式制冷系统中板式换热器综合传热性能分析.PDFVIP

深 圳 职 业 技 术 学 院 学 报 20 12 年第 5 期 Journal of Shenzhen Polytechnic No.5, 2012 扩散吸收式制冷系统中板式换热器 综合传热性能分析* 王寒栋 （深圳职业技术学院 机电工程学院，广东 深圳 518055） 摘 要：在一种太阳能驱动、采用喷雾吸收器并以板式换热器作为主要换热部件的 LiNO -NH -He 三工质 3 3 扩散吸收式制冷系统中，根据试验测得的运行参数，以溶液的p –t–x 方程及物性方程、传热基础理论等为依据， 提出了计算溶液换热器中溶液流量的方法，并利用综合传热系数 k 、传热单元数 NTU 与换热器效率 ε研究了板 式换热器作为 LiNO -NH -He 扩散吸收式制冷系统发生器、冷凝器、溶液热交换器、溶液冷却器时的换热性 3 3 能．试验与分析表明，板式换热器的换热面积及其内部流道中的流量 （流速 ）对其综合传热性能具有较大影响； 在介质流量一定时，板式换热器不宜考虑过大的面积预留量；板式溶液换热器内部流道宜采用多流程布置形式 以强化传热、提高换热效率． 关键词：太阳能；扩散吸收式制冷；板式换热器；传热；试验; LiNO -NH 3 3 中图分类号：TK1 文献标志码：A 文章编号：1672-0318 （2012 ）05-0003-08 板式换热器作为一种紧凑高效的换热器，具 1 系统及实验装置 有较高的传热系数，一般约为管壳式换热器的 3～5 倍．在板式换热器中，板片上的波纹能使 太阳能驱动、采用喷雾吸收器的新型扩散吸收 流体在较小的流速下产生明显的湍流，从而产生 式制冷系统流程图如图 1 所示 ．系统工质为 高传热率以及高切应力场，可抑制污垢在传热面 LiNO -NH -He ，其中，LiNO 为吸收剂；NH 为制 3 3 3 3 上形成，故能获得较高的传热系数，使其具有能 冷剂；He为扩散气体．主要组成有发生器、气液分 耗低、传热单元数大、占地面积小、污垢系数小 离器、冷凝器、蒸发器、溶液换热器、喷雾吸收器、 等一系列优点．在制冷空调工程中，板式换热器 溶液冷却器、冷却水系统、载冷剂系统等．其中发 尤其 以采用铜质板式换热器的应用与研究较 生器、冷凝器、溶液换热器与溶液冷却器均采用不 多．随着人们重新重视自然制冷剂氨的应用后， 锈钢板式换热器．所有板式换热器中的介质均按逆 对氨制冷系统中板式换热器的应用与研究也越 流布置．各板式换热器的参数见表1． 来越多[1–6] ，但对于板式换热器在 LiNO -NH 吸 在冷却水的流程布置上，采用可进行串联、并 3 3 收制冷系统中的应用研究则较少，尤其是在氨扩 联切换的方式．串联时，冷却水先流经溶液冷却器， 散吸收式制冷系统中的应用尚未见公开报道．本 再经过冷凝器后回到冷却塔．并联时，冷却水同时 文主要针对笔者研发的一种利用太阳能等为主要 分支路流过溶液冷却器与冷凝器，并可通过阀门控 热源的新型扩散吸收式制冷装置的换热器性能进