船舶尾气吸附式制冷系统的开发及性能实验

论文题目: 船舶尾气吸附式制冷系统的开发及性能实验

论文类型: 硕士论文

论文专业: 工程热物理

作者: 周冬雷

导师: 田茂诚

关键词: 尾气,余热,吸附式制冷,吸附床,机组,实用性

文献来源: 山东大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着渔业和海上运输业的发展,对船舶制冷设备的节能和环保性能提出了更高的要求。本课题针对渔船的保鲜制冷需求,开发一套船舶尾气吸附式制冷设备。该设备利用柴油机尾气的余热加热吸附床中的吸附剂,使得吸附剂中的制冷剂(吸附质)解吸,解吸出的吸附质蒸气在冷凝器中凝结,进入蒸发器。冷却后的吸附剂恢复吸附功能,其吸附作用使得蒸发器中的液态制冷剂蒸发,从而实现制冷。该系统有效地利用低品位热能,可节约大量能源,而且采用了对环境无害的吸附质作为制冷剂,可避免传统制冷方式带来的温室效应及对臭氧层的耗散作用,符合了当前的能源和环保政策。本课题根据对Z6170型渔船的保鲜制冷热负荷的计算及其柴油发动机的尾气余热指标,设计了双床吸附式制冷系统。在设计中,为了提高系统的换热效率和制冷性能,降低设备外形尺寸,首次采用了内外翅片吸附单元管结构以及三个电动机头的自控电动板阀形式的柴油机尾气换向装置;冷凝器、蒸发器等换热部件采用了换热效率较高的板式换热器。建立了陆地实验台,对系统的关键部分吸附床单元管的吸附、脱附性能进行实验研究和优化设计,以确定最佳周期、吸附床单元管数量等设计指标,提高整机制冷性能,并在模拟尾气条件的工况下对样机进行运行可靠性实验。最终将开发出的尾气吸附式制冷设备机组安装在渔船上,在国内首次对该种制冷机组进行长期跟船实验,检验机组的实用性能。实验表明,本课题开发的尾气吸附式制冷设备在运行可靠性上达到了船舶制冷的实用要求。本课题开发的船舶尾气吸附式制冷系统的实用性检验,对于吸附式制冷技术在船舶制冷系统中的广泛应用是一次有效的尝试。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

主要符号说明

第一章前言

1．1 课题的背景及意义

1．2 利用余热的吸附式制冷技术的研究现状

1．3 本课题拟完成的主要任务

第二章船舶尾气吸附式制冷系统的设计

2．1 利用船舶尾气余热的吸附式制冷系统的工作原理

2．1．1 吸附工质对的选取

2．1．2 基本型(单床吸附)吸附式制冷系统的工作原理

2．1．3 设计中采用的双床吸附式制冷系统的工作原理

2．2 制冷系统关键部件设计概述

2．2．1 吸附发生器(吸附床)

2．2．2 板式结构冷凝器和蒸发器

2．2．3 自控电动板阀形式的柴油机尾气换向装置

2．3 机组部件设计计算

2．3．1 Z6170渔船制冷热负荷、柴油机尾气热量计算及各部件设计计算

2．3．2 各主要部件结构数据汇总

2．3．3 设备样机外形及整体结构总图

第三章船舶尾气吸附式制冷系统的陆地实验

3．1 陆地实验台的建立

3．1．1 实验目的

3．1．2 建立模拟尾气实验台的的依据

3．1．3 陆上实验台建立的的原理

3．1．4 实验台的建立

3．1．5 配风计算

3．2 单元管实验

3．2．1 实验方法

3．2．2 不同周期的吸附实验

3．2．3 相同周期、不同充氨量的吸附实验

3．2．4 实验总结

3．3 样机的可靠性实验

3．3．1 实验目的

3．3．2 实验方法

3．3．3 实验中出现的问题及改进

3．3．4 实验数据及总结

第四章船舶尾气吸附式制冷系统的船上可靠性实验

4．1 实验目的

4．2 制冷机组在船上的安装、检验、调试

4．3 运行实验

4．3．1 制冷性能实验数据

4．3．2 实验数据分析

4．3．3 可靠性实验

4．3．4 实验总结

第五章全文总结及展望

5．1 本文的主要成果

5．2 本文的不足之处

附录

参考文献

致谢

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学位论文评阅及答辩情况

发布时间: 2005-10-17

参考文献

[1].内燃机尾气驱动的化学吸附式制冷系统仿真研究[D]. 彭庆龙.中南大学2014
[2].渔船尾气吸附式制冷系统的设计及传热数值模拟[D]. 崔玉亮.大连海事大学2009
[3].低品位余热氨水吸收式制冷系统设计与实验研究[D]. 郑鑫.安徽工业大学2014
[4].活性炭—甲醇吸附式制冷系统实验研究[D]. 薛明军.天津商业大学2012

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