热管型双效嗅化铿机组热管换热器的影响因素

摘要:分析了热管型双效澳化钗吸收式冷热水机组中的分离式热管换热器的工作原理，对影响分离式热管换热器性能的因素进行了研究。在烟气出口温度一定的前提下，较高的烟气进口温度可减少分离式热管换热器的传热面积，降低造价，但受到热管工作温度的限制，应控制烟气进口温度。在热管几何参数不变的情况下，烟气进口温度对分离式热管换热器的传热系数影响很小，因此为提高传热系数，应优化其结构。虽然较低的高压发生器澳化钗溶液进出口温度可减少分离式热管换热器的换热面积，但会使双效澳化钗吸收式冷热水机组的性能系数有所下降。

余热型吸收式制冷机的研究得到众多学者的关注，结构形式也越来越多。以往主要采用管壳式换热器对气态余热进行直接利用，或利用余热锅炉制取蒸汽，但前者易造成腐蚀，后者的造价较高，而利用热管直接回收气态余热的热管型澳化锉吸收式冷热水机组则弥补了以上的不足[2〕。南京化工大学对由装机容量为Zo kw的柴油发电机尾气驱动的热管型嗅化锉吸收式冷水机组进行了大量理论实验研究[’川，天津大学对热管型嗅化锉吸收式冷水机组进行了初步优化研究14〕。热管型双效澳化锉吸收式冷热水机组是热管换热器与嗅化铿吸收式冷热水机组的有机结合LS一7丁。本文以澳化铿溶液串联流程为例，分析烟气进口温度及高压发生器嗅化锉溶液的进出口温度对热管换热器性能的影响。

1 分离式热管换热器的工作原理

分离式热管换热器由多根热管组成，其工作原理见图1。高温烟气加热蒸发段，热管工质(水)受热蒸发，蒸汽通过上升管将热量输送至冷凝段(即高压发生器)，将热量释放给高压发生器中的低温嗅化铿溶液，换热后冷凝液靠重力返回蒸发段，如此反复循环，将热量不断传送给高压发生器。分离式热管换热器靠热管工质相变将热量传给高压发生器中的低温澳化铿溶液。

为了更加直观地进行分析，将分离式热管换热器简化为逆流间壁式换热器，并设定分离式热管换热器各热管中的热管工质状态均相同，热管工质平均工作温度为t，单位为℃。分离式热管换热器简化模型见图2，图中If，1、tf.。分别为分离式热管换热器蒸发段烟气进、出口温度，单位为℃;t，、、气。分别为高压发生器澳化铿溶液进、出口温度，单位为℃。

分离式热管换热器的设计在确定高压发生器吸热量(即分离式热管换热器冷凝段放热量)的前提下进行。

考虑到分离式热管换热器的安全，应尽量使tL，1、tl，。低一些，可在高压发生器压力一定的情况下，靠减小高压发生器放气范围实现。然而，提高双效嗅化铿吸收式冷热水机组性能系数的主要 途径是增大高压发生器的放气范围或提高高压发生器进口滨化铿溶液温度。因此，追求分离式热管换热器高性能与提高双效嗅化铿吸收式制冷机组的性能系数相矛盾，应在设计中予以考虑。

3 结论

① 当烟气出口温度一定时，较高的烟气进口温度可减少分离式热管换热器传热面积，降低造价，但受热管工作温度的限制，应控制烟气进口温度。

② 在热管几何参数不变的情况下，烟气进口温度对分离式热管换热器传热系数影响很小，因此为提高传热系数，应优化分离式热管换热器结构。

③ 虽然较低的高压发生器澳化铿溶液进出口温度可减少分离式热管换热器换热面积，但会使双效澳化铿吸收式冷热水机组性能系数有所下降。

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