隨著經(jīng)濟的發(fā)展和農(nóng)村消費能力的提高，空調(diào)在農(nóng)村的需求逐年增加，這使得在夏季電力系統(tǒng)壓力較大。在農(nóng)村，每年都有大量的秸桿和農(nóng)業(yè)剩余物，這些生物質(zhì)能是可以轉(zhuǎn)換為清潔燃料的可再生能源。

　　摘 要 文章利用現(xiàn)已成熟的生物質(zhì)氣化技術(shù)，用生物質(zhì)氣化后產(chǎn)生的燃氣為能量來源制冷，采用直燃型溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)。本系統(tǒng)不僅使農(nóng)村棄置生物質(zhì)資源得以回收利用，而且直燃型吸收式制冷系統(tǒng)本身又耗能少，達到了節(jié)能與環(huán)保的雙重效果。

　　關(guān)鍵詞 工業(yè)設(shè)計畢業(yè)論文,制冷,生物質(zhì)氣,溴化鋰

　　生物質(zhì)氣作為燃氣能源驅(qū)動空調(diào)制冷將成為新能源在實際工作中利用發(fā)展的一個目標，而溴化鋰吸收式制冷機則是一種以廢氣、廢熱、太陽能及生物質(zhì)能等各種余熱為熱源，制取高于0℃的空調(diào)用冷水。它是節(jié)能型制冷設(shè)備，具有耗能少、振動小噪音低、冷量調(diào)節(jié)范圍寬、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，節(jié)電效果顯著，經(jīng)濟性高。本文將從節(jié)能的角度考慮，以現(xiàn)有生物質(zhì)氣技術(shù)為基礎(chǔ)，研究生物質(zhì)直燃型溴化鋰吸收式制冷

　　系統(tǒng)。

　　1 工作原理與循環(huán)

　　1.發(fā)生器;2.冷凝器;3.蒸發(fā)器;4.吸收器;5.冷劑泵;

　　6.溶液泵;7.熱交換器;8.節(jié)流閥;9.減壓閥

　　圖1 吸收式制冷機基本組成及工作原理

　　生物制直燃型溴化鋰吸收式制冷機的工作原理可分為以下兩個部分。

　　1)發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽在冷凝器中冷凝成冷劑水，經(jīng)U型管進入蒸發(fā)器，在低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。

　　2)發(fā)生器中出來的濃溶液降壓后進入吸收器，吸收由蒸發(fā)器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽，形成稀溶液，稀溶液由泵輸送到發(fā)生器，重新加熱形成濃溶液。

　　2 燃燒機的設(shè)計

　　該吸收式制冷系統(tǒng)最關(guān)鍵的是燃燒機的設(shè)計。根據(jù)生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求，同時考慮到冷損，制造條件，運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性等因素，取制冷量Q0=1000 kW。

　　2.1 生物質(zhì)燃氣的特性

　　生物質(zhì)燃氣熱值一般在5 MJ/m3左右，可燃成分由CO、CnHm、H2、CH4等組成。生物質(zhì)燃氣的熱值與生物質(zhì)的種類、生物質(zhì)中可燃成分的含量、可燃成分的物理形狀及含水率有關(guān)系，要保證生物質(zhì)充分穩(wěn)定的燃燒，得到較高的燃燒效率，燃燒機自身應(yīng)具有良好的性能。

　　2.2 生物質(zhì)燃燒機應(yīng)滿足的要求

　　燃燒機是直燃型溴化鋰加熱器的核心部件，其熱力性能的優(yōu)良將直接影響整個制冷機組的制冷性能。同時燃料為生物質(zhì)燃氣，燃燒機必須符合生物質(zhì)燃燒的特性，所以應(yīng)滿足以下要求。

　　1)燃燒機應(yīng)有可調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)不同的熱負荷。這是為滿足制冷調(diào)節(jié)所必需的。

　　2)燃燒機應(yīng)能夠使生物質(zhì)燃氣與空氣均勻混合，以保證生物質(zhì)燃氣的充分燃燒。

　　3)燃燒機應(yīng)具有較高的燃燒穩(wěn)定性和安全性，設(shè)備在微壓狀態(tài)下運行不發(fā)生回火和脫火現(xiàn)象。

　　4)合理的換熱結(jié)構(gòu)和足夠的換熱面積。

　　5)強化緊湊的傳熱實現(xiàn)較小的體積和重量。對于溴化鋰吸收式制冷機組，我們需要較小的體積和重量，對于燃燒加熱器的體積和重量也是這樣，因此要求燃燒機的單位加熱量應(yīng)越大越好，這就要求燃燒機的傳熱布置應(yīng)緊湊。

　　6)燃燒室尺寸應(yīng)大于等于高溫煙氣的最小燃燒尺度。高溫煙氣火焰邊沿的最高溫度可達到1500℃左右，燃燒時是一個具有一定直徑和長度的射流氣團。通常會與金屬管壁接觸時產(chǎn)生強烈的腐蝕現(xiàn)象，為避免溫度很高的高溫煙氣火焰對金屬壁面的腐蝕，燃燒室尺度不能小于高溫煙氣的最小燃燒尺度。

　　2.3 燃燒機的設(shè)計優(yōu)點

　　1)燃氣和空氣的混合方式：為了強化空氣和燃氣的混合，采用了空氣和燃氣垂直交叉流動的設(shè)計方案，使燃氣與空氣充分、均勻混合后進入燃燒室燃燒。該燃燒機采用預(yù)混燃燒方式可以達到很好的效果。

　　2)點火方式：采用油燃輔助加熱點火。這是由于生物質(zhì)燃氣的熱值較低，利用直接點火存在一定難度。

　　3)可實現(xiàn)熱負荷調(diào)整：通過調(diào)整供氣量來實現(xiàn)熱負荷的

　　調(diào)整。

　　2.4 生物質(zhì)燃氣量的計算

　　燃燒效率的確定：

　　1)一般氣體的燃燒效率可高達95%～98%，取95%。

　　2)燃燒低位熱值的確定。

　　生物質(zhì)氣化合的低位熱值Qd一般為4600 kJ/m3。

　　3)相關(guān)參數(shù)的確定。

　　因為換熱器的效率ε=0.75

　　所以Q=1.2Qh/ε=1.2×1397.4/0.75=2235.84 kJ/s。

　　又因為燃燒效率η=0.95，所以

　　。

　　2.5 燃燒室的尺寸和形狀

　　燃燒室的尺寸決定于兩個因素第一是保證生物質(zhì)燃氣在爐內(nèi)有足夠的燃燒時間。第二是保證生物質(zhì)燃氣在爐內(nèi)有足夠的燃燒空間，空間太小，生物質(zhì)燃氣與空氣混合不充分達不到完全燃燒，造不完全燃損失;當然燃燒室容積過大，室內(nèi)溫度過低，燃燒不利，同時增加不必要的投資和金屬消耗量。

　　由資料可知燃燒室體積V與生物質(zhì)燃氣流量Vg數(shù)學關(guān)系

　　如下：

　　V=0.0265Vg+0.0086

　　又因為Vg=0.5116 m3/s，所以V=0.0265×0.5116×3600+

　　0.0086=48.8 m3。

　　為方便起見取V=50 m3。

　　燃燒室的形狀根據(jù)一定的燃燒室空間和一定量的燃氣流量情況下，對正方體形、球形和橢圓球形的燃燒室測溫度，經(jīng)驗表明橢圓球形燃燒室溫度最高，所以燃燒室選擇橢圓球形。

　　3 結(jié)束語

　　直燃型溴冷機，由于不用CFC工質(zhì)，省去供熱鍋爐，節(jié)能，節(jié)電，利于環(huán)保，制動化程度高而被列入優(yōu)選的空調(diào)冷熱源之一，采用生物質(zhì)直接燃燒來制冷，無論從能耗方面，還是從環(huán)保方面或者是經(jīng)濟方面來看，生物質(zhì)直燃制冷都是有很好的前景。

　　參考文獻

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