太阳能吸收式制冷果蔬保鲜库设计设计

太阳能吸收式制冷果蔬保鲜库设计 ［摘要］:太阳能吸收式制冷是利用溶液浓度的变化来获取冷量的装置。太阳能吸收式制冷果蔬 保鲜库以太阳能为驱动能源，将太阳能集热、蓄热、制冷、气调技术结合，以热管真空管式太阳能 集热器加热作为吸收式制冷系统的稳定热源，采用吸收式制冷循环制冷。通过制冷量的调节和空气 的调节，满足果蔬、中药材不同的气调保险要求。先介绍吸收式制冷原理以及热力计算方法，以及 集热器的利用，设计冷库与计算。 ［关键词］:太阳能 吸收式制冷 集热器 The design of refrigerated refreshing storage made by solar absorption to keep fruits and vegetables cool Zhang Yanxia (Grade:06,Class: Automobile061,Maj or: Thermal Energy and power Engineering, Mechanical Engineering Dept., Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, Shannxi) Tutor: Yang Yongping Abstract： Solar absorption refrigeration is a device which makes use of the changes in the concentration in the liquor to obtain the cooling capacity. Solar absorption refrigerated refreshing storage takes solar energy as the driving force to combine kinds of technologies together such as the heat collector, cooling maker and air regulator. Besides it adopts solar heating collector made by vacuum tube and pipe as the stable heating source and use the refrigeration which is cycling refrigerated absorption. Through the adjusting the cooling capacity and air conditioning, it can meet different needs of fruits, vegetables, Chinese medicine. I will introduce the principle of refrigerated absorption and the method of calculating the heat and energy. Then the use of heating collector and refrigerated storage and calculating. Key words:: solar, absorption cooling, heating collector. 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指 导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致 谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包 含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对 本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说 明并表示了谢意。 作者签名：日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的 规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学 校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览 服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不 以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献 的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法 律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被 查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保 存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名: 日期： 年 月 日 绪论 7 1. 吸收式制冷机的设计计算 8 1. 1吸收式制冷机工作原理： 8 1. 2吸收式制冷机的工质 8 1. 3单级氨水式制冷剂流程： 9 1.4氨水吸收式制冷机工作循环的热力工程 10 循环过程（图1.4. 1） 11 1. 5单级氨水吸收式制冷循环的热力计算 12 1. 5.1蒸发器单位制冷量 12 1. 5. 2冷凝器单位热负荷 12 1. 5. 3发生段单位热负荷 12 1. 5.4吸收器单位热负荷 13 1. 5. 5溶液热交换器热负荷 13 1. 5. 6分凝器单位热负荷 13 1. 5. 7过冷器单位热负荷 14 1. 5. 8循环系统的热平衡关系为： 14 1.5.9循环的热力系数为： 14 1. 6具体计算： 14 1.6.3发生器终态： 1.6.5放气范围 15 1. 6. 6吸收器前稀氨液 15 1. 6. 7出换热器浓氨水 15 1.6.8发生开始状态 15 1.6.9塔顶气氨状态 15 1.7冷负荷计算： 16 1. 7. 1精偕塔热负荷（回流冷凝器的热负荷） 16 1. 7. 2发生器的热负荷 16 1. 7. 3吸收器热负荷 16 1.7.4冷凝器热负荷 16 1. 7. 5溶液热交换器的热负荷 17 1.7.6过冷器热负荷 17 1. 7. 7单位制冷量（蒸发器的单位热负荷） 17 1. 7. 8循环热力系数 17 1. 8蒸发器的原理及计算方法 17 1. 9冷凝器原理与计算方法 19 1. 10节流机构 20 1.11蓄氨罐设计 21 2果蔬保鲜冷库设计 21 2.1冷藏库室内设计参数 21 2. 2冷库库容量的确定 22 2. 3冷藏装置冷负荷计算 23 3热管真空管太阳能集热器设计 33 3.1太阳能集热器的种类,分类方法 33 3. 2集热器的工作原理 33 3. 3热管真空管 34 3.4热管真空管集热器 34 3.5系统的朝向 35 3. 6集热器面积 35 3.7集热器倾角 36 3. 8集热器前后排间距 36 3. 9建筑物屋面荷载 36 3. 10水箱的布置 36 3. 11循环管路的设计 36 3. 12系统平面布置 37 3. 13系统基础设计 37 3. 14集热器支架设计 38 3. 15水箱的结构设计 38 4. 制冷装置的安装 38 4. 1安装和接管的一般原则： 38 4. 2安装前的准备工作 39 4. 3安装好后进行： 39 4. 3. 1 试压 39 4. 3. 2 系统排污： 40 4. 3.3系统抽真空： 40 4. 3. 4系统氨试漏： 40 4. 3. 5系统灌氨 40 4. 3. 6试运转 40 致谢 错误！未定义书签。 参考文献: 43 绪论 能源短缺和环境恶化成为全世界范围内人们最为关注的焦点，世界各国都在积极进行清 洁的可再生能源如太阳能、地热能、风能、潮汐能的研究开发。太阳能是公认的未来人类最 合适、最安全、最绿色、最理想的替代能源之一，具有取用方便、能量巨大、无污染、安全 性好等优点。据有关资料，我国是太阳能资源十分丰富的国家，三分之二的地区年辐射总量大 于5020MJ/m2,开发利用太阳能具有很大潜力。 吸收式制冷以自然存在的氨为制冷剂，对环境和大气臭氧层无害；以热能为驱动能源， 在同一机组中还可以实现制冷和制热（采暖）的双重目的。整套装置除了泵和阀件外，绝大 部分是换热器，运转安静，振动小；同时，制冷机在真空状态下运行，结构简单，安全可靠， 安装方便。在当前能源紧缺，电力供应紧张，环境问题日益严峻的形势下，吸收式制冷技术 以其特有的优势已经受到广泛的关注。目前，吸收式制冷正在向着小型化、高效化的方向发 展，吸收式制冷已经成为制冷技术的主要发展方向之一，有着非常广阔的前景。 太阳能吸收式制冷是利用溶液浓度的变化来获取冷量的装置，即制冷剂在一定压力下蒸发吸热。 再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。自蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器并被吸收剂强烈吸收，吸收过 程中放出的热量被冷却水带走，形成的浓溶液由泵送入发生器中被热源加热后蒸发产生高压蒸汽进 入冷凝器冷却，而稀溶液减压回流到吸收器完成一个循环。它相当于用吸收器和发生器代替压缩机, 消耗的是热能。热源是太阳能。 冷藏库是“菜蓝子”工程之一，随着社会主义经济建设的发展，人民生活水平不断地提高，我 国冷藏库的建设正在迅速发展。据不完全统计，冷藏库吨位由建国初期的3万多吨，已发展到目前 的500多万吨。 我国冷藏库的发展是从五十年代中期开始的，建筑型式都是混合结构土建式，分为单层或多层。 这些土建冷藏库到目前还是冷藏行业的主要生产能力。组合式装配冷藏库是从七十年代初期进入我 国的，随着改革开放，国内引进了多条装配库板生产线。 夏季是保鲜库负荷最大的时期，同时又是太能辐射最丰富的时期，此时制冷负荷与太阳能辐射 强度具有很好的一致性。因此，研究如何将夏季太阳能与保鲜库有机结合起来成为世界范围内的热 点研究问题。目前，已经有一些研究者建立了太阳能辅助冷库系统，并进行了相关实验研究，研究 重点主要集中在如何提高系统热力性能和经济性方面。 1.吸收式制冷机的设计计算 1.1吸收式制冷机工作原理： 吸收式制冷机是利用工质（溶液）的特性完成工作循环，而获得冷量的制冷装置。 吸收式制冷循环式利用相变过程伴随的吸、放热特性来获取低温的。吸收式制冷机由发 生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、节流阀和溶液泵等设备组成。它利用热源（水蒸气、 热水或油、天然气燃烧）在发生器中加热具有一定浓度的溶液，使其中作为制冷剂的低 沸点组份部分被蒸发出来。然后送入冷凝器冷凝成为液体，由节流阀降压到蒸发压力， 在蒸发器中蒸发制冷。蒸发器出来的制冷剂蒸气被发生器中完成发生过程后剩下的溶液 吸收，使溶液重新恢复到原有浓度，再有发生泵送到发生器中循环使用。 吸收式制冷剂循环包括了高压制冷剂蒸气的冷凝过程、冷剂液体的节流过程和其在 低压下的蒸发过程。 1.2吸收式制冷机的工质 吸收式制冷机的工质，通常是采用两种不同沸点的物质组成的二元溶液，以低沸点 （或易挥发）组份为制冷剂，高沸点组份为吸收剂，两组份统称“工质对”。最常用的 工质对有漠化锂水溶液和氨水溶液。为使吸收式制冷机具有良好的性能和较高的工作效 率，工质对必须具有良好的性质。其中制冷剂的性质和要求与压缩蒸气制冷循环相同， 而吸收剂则必须具有较强吸收制冷剂的能力，此能力越强系统中所需要的吸收剂循环量 就越少，可以节省发生器加热量，同时减少吸收器冷却负荷和液泵功率等。 众所周知，漠化锂吸