0 前言

CFC对臭氧层具有破坏性影响，而且压缩式制冷在夏季用电高峰期间会造成供电紧张等现象。溴化锂吸收式制冷是一种以溴化锂-水为工质对，以热能作为驱动动力的吸收式制冷循环，系统以水做制冷剂，绿色环保，在替代CFC压缩式制冷上有巨大的优势，但是压缩式制冷在能量的利用效率上较溴化锂吸收式制冷有明显的优势[1]。目前单效或双效的溴化锂制冷机在效率上都无法与压缩式制冷相比，而且单效和双效溴冷机在使用高品位热源作为驱动热源时，在能源利用的角度上仍然是不经济的。为了进一步提高COP，提出了三效吸收式循环[2]。由于三效循环比双效循环多一个发生器，因此需要更高的发生温度。三效溴化锂吸收式制冷循环的高压发生器中溴化锂溶液温度过高，易引起机组腐蚀[3]。因此需要降低高温发生器出口溶液温度，Jin-Soo Kim等[4]提出在三效溴化锂吸收式制冷循环中增加一个压缩机，利用压缩机将蒸汽压缩来达到降低高温发生器出口溶液温度的目的。袁从杰等[5-6]提出在低温发生器和中温发生器之间增加压缩机的新型串联和并联三效溴化锂吸收式制冷循环，有效的降低了高温发生器出口溶液温度。

本文主要研究在低温发生器和冷凝器之间增加压缩机的复合式三效循环，压缩比和冷媒水温度对系统性能的影响，并与普通三效循环进行对比分析，主要从性能系数，高温发生器出口溶液温度和压力等方面进行对比分析。

1 复合式三效溴化锂吸收式制冷循环

本文以串联三效 TC（Triple Condenser）循环[7]为研究对象，串联三效TC循环如图1所示。串联三效TC循环中，冷剂水循环为：高温发生器产生的高温冷剂蒸汽进入中温发生器冷凝放热，再降压，与中温发生器产生的中温冷剂蒸汽混合进入低温发生器内冷凝放热，再降压与低温发生器产生的冷剂蒸汽混合进入冷凝器中冷凝放热，此时中温和低温发生器就像一个冷凝器，因此称为TC循环。溴化锂溶液循环为：吸收器中的稀溶液流经低温，中温和高温溶液热交换器，并且串联依次进入高温，中温和低温发生器，最终返回吸收器。三效循环中冷凝热较小，冷却水循环采用并联方式流入冷凝器和吸收器可以提高循环的性能系数。

  

图1 普通串联三效TC循环方式示意图

 

1-冷凝器（CON）；2-蒸发器（EVA）；3-吸收器（ABS）；4-低温溶液热交换器（LTE）；5-中温溶液热交换器（MTE）；6-高温溶液热交换器（THE）；7-高温发生器（HTG）；8-中温发生器（MTG）；9-低温发生器（LTG）。

本文中复合式三效循环相较于普通三效循环就是在低温发生器和冷凝器之间增加一个压缩机，增加低温发生器出口冷剂蒸汽的压力，达到冷凝器的冷凝压力。复合式三效循环如图2所示，通过压缩机提升低温发生器产生的冷剂蒸汽的压力和温度，这样就可以降低低温，中温和高温发生器出口溶液温度和压力，缓解溴化锂溶液的腐蚀。

  

图2 复合式三效循环方式示意图

 

1-冷凝器（CON）；2-蒸发器（EVA）；3-吸收器（ABS）；4-低温溶液热交换器（LTE）；5-中温溶液热交换器（MTE）；6-高温溶液热交换器（THE）；7-高温发生器（HTG）；8-中温发生器（MTG）；9-低温发生器（LTG）；10-压缩机（W）。

2 模型建立

2.1 热力计算

热力计算的依据是循环内各部件总质量平衡、溴化锂组分的质量平衡和能量平衡。

对于传统伦理学在技术时代的无力，约纳斯接下来考察了现代技术事实上形成的境况。约纳斯认为，归结起来，这种特殊情况表现在五个方面，包括对技术后果的矛盾心理、技术能力(力量)的强制运动状态、技术要素在空间和时间上的全球化规模、技术力量在突破人类中心论中扮演了重要角色，以及现代技术的潜在威胁对传统形而上学提出了新问题。显然，以上的特殊情况是从现代技术的性质、现代技术的使用以及现代技术的后果等方面做出的判断。

 

LiBr质量平衡：

 

能量平衡：

 

1) 施肥前后相比，竹林质量有所改善，施入尿素的林分增加不显著，施入有机肥成效显著，钢渣肥的效果达极显著水平。3种施肥处理间经平均增长率比较并无显著差异。

但是这些研究都无法很好的代表中国的情况，虽然在中国也有着上述所说的不同阶层之间的壁垒和同一阶层内的认同，但是中国还有一些比较特殊的现象值得我们关注，流动人口就是其中一例。

2.2 计算条件和假设

本文对三效和复合式三效循环进行模拟分析，为了模拟分析复合式三效循环的特性，在仿真过程对循环给定相同的标准条件，在相同的制冷量，冷却水温度，冷凝温度，吸收温度和浓溶液浓度下进行计算。计算初始条件如表1所示，在计算压缩比对循环性能的影响时取冷媒水进口温度为12℃，溶液热交换器温差为浓溶液出口温度和稀溶液进口温度之差，其余温差为高温介质出口温度和低温介质出口温度之差[9]。

由于高温溴化锂溶液物性参数的缺乏，限制了三效溴化锂吸收式制冷的研究，2001年Y.Kaita[8]提出可靠的高温溴化锂热物性方程，本文中使用Y.Kaita提出的溴化锂溶液的物性方程。

 

表1 计算初始条件

  

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在本研究中为了方便计算，做了以下假设：

1）忽略每个部件的热损失，溶液泵和管件中压力损失。

综上所述，教师应该以学生为中心，优化教学内容，改进教学方法，丰富教学手段，完善考核机制就能有效激发出学生热情，提高学生的工程实践能力，使学生更好地适应社会对电子技术人才的要求，提高他们的就业竞争力。

2）在发生器和吸收器中，溶液处于压力和溶液温度的平衡状态。

3.1.2 压缩比对循环耗能和COP1，COP2的影响

参照普通三效溴化锂吸收式制冷循环性能系数的定义，COP1用下式计算：

5）发生器出口蒸汽温度按平均发生温度计算。

式中：m为质量流量，kg/s；ζ为溴化锂溶液浓度，kg/kg；h为比焓，kJ/kg；下标in表示流入，下标out表示流出；Q为外界传给系统的热量，kW；W为压缩机耗功，kW，普通三效循环时，W为0。

6）复合式三效循环压缩比为1时，按普通三效循环计算。

3 结果分析

4）用作中温和低温发生器热源的冷剂蒸汽放热后变为饱和的冷剂水。

 

复合式三效中压缩机耗功是机械能，与热源输入热能不是同一品位，COP1并不能准确的表示复合式三效的性能，因此引入COP2表示复合式三效性能系数。

 

式中：Qv为制冷量，kW；Q HTG为热源输入热量，kW；W为压缩机耗功，kW；η为热能转化成电能的效率，本文取0.35[ 11]；n为压缩机的压缩比；PCON为冷凝器的冷凝压力，kPa；PLTG为低温发生器的压力，kPa。

3.1 压缩比对循环性能的影响

3.1.1 压缩比对各部件温度和压力的影响

循环中各部件压力和出口温度随压缩比的变化如图3和图4所示。图3纵坐标用以10为底对数坐标表示，从图3、4中可以看出，压缩比增加，低温，中温和高温发生器出口溶液温度和压力均降低。压缩机出口蒸汽温度则随压缩比的增加而增加。冷凝温度不变，冷凝压力不变，压缩比增加，低温发生器压力降低，低温发生器出口浓溶液浓度不变，温度降低，进一步导致高温发生器和中温发生器压力和出口溶液温度降低。冷凝压力不变，压缩机出口蒸汽压力不变，压缩机出口蒸汽温度快速上升是压缩比增加导致的。

  

图3 各部件压力随压缩比的变化

  

图4 各部件出口温度随压缩比的变化

3）冷凝器和蒸发器中的出口冷剂水和蒸汽都是饱和状态。

总质量平衡：

热源输入热量QHTG和压缩机耗功W随压缩比的变化如图5所示。从图5中可以看出，随着压缩比的增加，压缩机耗功增加，热源输入热量逐渐降低。压缩比增加，一方面单位质量冷剂蒸汽增压到冷凝压力需要的压缩功增加。另一方面中温和高温发生器发生温度和压力降低，发生条件变恶劣，产生的冷剂蒸汽的量降低，低温发生器产生冷剂蒸汽的量增加，压缩机压缩的冷剂蒸汽质量流量增加，因此压缩机耗功增加。压缩功替代了一部分热能，热源输入的热量降低。

依托“曲靖—攀枝花—六盘水”生态城市群实验区规划与建设，整合三省优质体育资源，完善生态化的赛事设施，积极筹备大型体育赛事，从整体角度进行规划，逐步实施。城市群生态化赛事设施可具体分为核心圈、成熟圈与拓展圈三层，集中体现出城市群生态型城市的特点。在核心区域，重点于三市间打造国际化的马拉松跑道与奥林匹克公园，并沿澜沧江、雅砻江下游地段建设休闲健身岸带[5,6]；在成熟圈，即整合三市的体育场馆设资源；在拓展圈，依托城市群高速公路(铁路)网所连接的广大区域进行体育场馆布局，充分把大型体育赛事与生态环境融为一体。

  

图5 耗能随压缩比的变化

复合式三效COP1和COP2随压缩比变化如图6所示。压缩机耗功随压缩比增加而增加，热源输入热量随压缩比增加而减小，但压缩机耗功增加速率比热源输入热量减少的要快，复合式三效COP1和COP2降低。复合式三效压缩比为1时，按普通三效循环计算，压缩机耗功为0，因此在压缩比为1时，复合式三效COP1和COP2相同。

  

图6 COP1、COP2随压缩比的变化

压缩比为3.5时，高温发生器出口溶液温度由218.9℃降低至183.6℃，有效的降低了高温发生器出口溶液温度。此时，热源输入热量为297.1 kW，压缩机耗功为18.4kW，压缩机输入功相对于制冷量是非常小的，仅占制冷量的3.68%。COP2由1.605降低至1.43，COP2稍有降低，但仍比单效和双效的COP高。可以看出在低温发生器和冷凝器之间增加压缩机可以有效的降低高温发生器出口溶液温度，缓解溴化锂溶液的腐蚀，同时对系统性能不会有太大的影响。

(1)碎石制砂机械仍然采用的是传统的机械原理及工艺，导致砂石料生产企业所制的成品砂普遍存在粉料和针片状超标、砂粉分离、连续级配不达标等质量问题，影响混凝土强度和基建工程质量，不能满足国家大型项目建设的要求。经常出现公路不停的维修，楼房难以抵抗六级以上地震。

3.2 冷媒水温度对循环性能的影响

3.2.1 冷媒水温度对高温发生器出口溶液温度和压力的影响

普通三效和压缩比为3.5的复合式三效高温发生器出口溶液温度和压力随冷媒水进口温度变化如图7和图8所示。从图7和图8可以看出：普通三效与复合式三效高温发生器出口溶液温度和压力随冷媒水温度的变化趋势相同，冷媒水进口温度上升，普通三效和复合式三效高温发生器出口溶液温度和压力均降低。蒸发器的蒸发压力受冷媒水进口温度的影响，冷媒水进口温度上升，蒸发压力上升，吸收压力上升，吸收器出口稀溶液浓度降低，浓溶液浓度不变，低温发生器出口溶液温度和压力不变，中温发生器和高温发生器出口溶液浓度降低，导致中温发生器和高温发生器的出口溶液温度和压力降低。

干旱地区水资源可持续利用问题是世界性难题。甘肃省河西内陆河流域的区域用水远远超出水资源承载能力，水资源短缺及开发利用不可持续问题已对经济社会发展和生态环境构成严重挑战。近年河西内陆河流域开展以用水总量控制为目标的多项措施，初步解决了区域水资源合理配置问题，遏制了生态环境恶化趋势。

  

图7 高温发生器出口溶液温度

  

图8 高温发生器压力

3.2.2 冷媒水温度对COP1和COP2的影响

普通三效和压缩比为3.5的复合式三效COP1和COP2随冷媒水进口温度变化如图9所示。普通三效循环压缩机耗功为0，COP1与COP2相同。从图9可以得出三效循环的COP1和复合式三效循环的COP1和COP2均随冷媒水进口温度的上升而上升。冷媒水进口温度上升，一方面蒸发温度上升，吸收压力上升，吸收器出口稀溶液浓度降低，浓溶液浓度不变，循环的放气范围变大，循环倍率变小。另一方面蒸发温度和蒸发压力上升，冷凝温度和压力不变时，节流阀节流损失变小，普通三效循环COP1增大。对于复合式三效循环除上述原因外，在制冷量不变时，冷媒水温度上升，低温发生器产生的冷剂蒸汽质量流量减小，压缩比不变，压缩机耗功降低，因此复合式三效循环COP1和COP2均增加。适当的提高冷媒水进口温度也可以降低三效和复合式三效循环高温发生器出口溶液温度和压力，提高复合式三效循环的COP1和COP2。

  

图9 COP1和COP2随冷媒水温度的变化

4 结论

通过建立复合式三效溴化锂吸收式制冷循环的模型，模拟复合式三效溴化锂吸收式制冷循环性能参数随压缩比和冷媒水温度的变化。

The authors are thankful for the IHP pilot line staff for excellent fabrication of the chip. The authors also thank Mr.Borngräber Johannes in IHP for measurement of the chip.

（三）严格执行新《预算法》，加强项目资金预算管理。基本建设投资纳入预算管理，不仅是基本建设投资理性发展的需求，也是实施新《预算法》的要求。针对投资计划绑架预算，有限的财政资金常处于等投资计划、无法及时下达预算的现状，应当明确将基本建设投资纳入同级预算管理，按照“两上两下”编制流程，转变投资规模只增不减的路径依赖，按照“确有必要、量力而行”的原则，根据社会公众需要和预算收入统筹安排并编制部门预算或转移支付预算，报送人大审批。同时，应当明确财政部门的基本建设投资管理职责，对准备立项的项目进行投资风险分析、财政可承受能力评估，保证项目立项后能得以顺利执行，不致发生财政风险。

计算结果显示在三效循环的低温发生器和冷凝器之间增加压缩机的复合式三效溴化锂吸收式制冷循环可以有效的降低高温发生器出口溶液温度。在压缩比为3.5时，高温发生器出口溶液温度由218.9℃降至183.6℃，此时，压缩机耗功为18.4 kW，仅占制冷量的3.68%。由此可以看出在三效循环中增加压缩机，只需要消耗少量的机械能就可以有效的降低高温发生器出口溶液温度。

压缩比不变，冷媒水进口温度上升，普通三效循环和复合式三效循环高温发生器出口溶液温度和压力均降低，普通三效循环COP1，复合式三效循环COP1，COP2均上升。

参考文献

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[2] 郑飞,陈光明,陈曙辉.三效吸收制冷循环国外研究概况[J].流体机械,1998,(12):54-60.

[3] 杨昭,焦永刚,朱强.三效压缩吸收式制冷循环的仿真分析[J].暖通空调,2005,35(8):122-124.

[4] Kim JS,Ziegler F,Lee H.Simulation of the compressor-assisted triple-effect H2O/LiBrabsorption cooling cycles[J].Applied Thermal Engineering,2002,22(3):295-308.

[5] 袁从杰,陆震,曹卫华,等.带蒸汽压缩的并联型三效溴化锂吸收式制冷循环的分析[J].流体机械,2002,30(2):49-51.

[6] 李小平,陆震,谢江南,等.两种串联型三效溴化锂吸收式制冷循环的比较分析[J].流体机械,2001,29(3):50-52.

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