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NH3-H2O吸收式压缩热泵在高温运行下的利用研究

作者:陈讲运清洁能源

这项工作介绍了正在进行的与吸收-压缩热泵 (ACHP) 相关的研究,以便在高温操作下使用。

为在各种工业过程中提供过程热量而不断增长的能源需求和相关的温室气体排放正在加强对环保和节能解决方案的需求(Schlosser 等人,2020 年)。以氨水混合物为工作流体的 ACHP 可以描述为带有附加溶液回路的蒸汽再压缩循环,并为广泛的工业高温应用提供了一种有前途的方法。ACHP 允许在非等温传热时散热器出口温度较高,在相对较低的压力水平下从热源到散热器的温度升高很大(Jensen 等人,2015 年)。Nordtvedt 等人。(2011) 已经证明,使用高达 25 bar 系统压力的标准制冷组件,已经可以实现高达 120°C 的水槽出口温度。这些特性使该系统适用于各种工业应用,例如乳品厂(Ahrens 等人,2021a)。

为了根据可实现的参数(例如水槽出口温度和效率)进一步开发系统,Ahrens 等人确定并分析了现有挑战。(2021)。压缩机被认为是最大的限制因素,因为压缩过程中出现的排气温度会导致各种挑战,例如用过的润滑油的分解。此外,制冷剂的强烈过热以及热交换器中与油相关的分离和沉积会导致系统效率降低。有效地设计吸收器和解吸器是提高系统性能的重要因素。因此,深入了解所涉及的传热现象至关重要。这对于高温高压运行的吸收器尤其有效。液体-蒸汽混合和分配过程的实施在这方面也很重要,这取决于热交换器的设计和操作模式。当饱和液体离开液汽分离器时,空化是 ACHP 循环中附加溶液回路中溶液泵的主要挑战。与压缩机运行和运行参数的快速变化相关联的变化的低压条件会引起气穴现象的发生。因此,必须采取措施保护溶液泵。编译 陈讲运

NH3-H2O吸收式压缩热泵在高温运行下的利用研究
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