原文传递
利用船舶主机缸套冷却水余热吸附式空调研究
| 论文题名： | 利用船舶主机缸套冷却水余热吸附式空调研究 |
| 关键词： | 船舶中央空调;吸附式制冷;主机缸套;冷却水;余热利用;数值计算 |
| 摘要： | 船舶柴油机余热回收利用具有良好的应用潜力，其中烟气余热己经成功地用于渔船制冰，经济与社会效益相当可观。然而，远洋船舶中央空调和伙食冷库仍采用传统的蒸汽压缩式制冷方式，吸附式制冷在船舶上的应用还只是处在构思和初步研究阶段。船舶主机缸套冷却水具有温度稳定、水质优良(冷却水可以投药处理且不定期补充更换，不会引起吸附床内部结垢)等优点，选取与冷却水温度匹配的吸附工质对后，系统的制冷系数COP也能达到较高的数值。因此，本文选择典型船舶，经热量衡算，依据其主机缸套水系统的特点，提出利用船舶主机缸套冷却水余热驱动吸附式制冷为船舶中央空调提供冷量的方案。研究的主要内容包括以下几个方面。 1)利用船舶主机缸套冷却水余热的船舶吸附式中央空调系统及关键部件设计。首先，客观评价船舶柴油机烟气及缸套水的特点，分析烟气己在渔船保鲜中应用，而主机缸套冷却水余热研究却未涉及的原因。其次，以厦门船舶重工有限公司建造的4900车滚装船为例，计算得到该轮主机缸套冷却水可提供约2070kW的热量，以目前硅胶-水系统制冷系数0.3计算，约可得到621kW冷量，远大于该轮中央空调所需冷量385kW。最后，依据该轮中央空调所需冷量，设计吸附式制冷系统及吸附床，计算得到吸附床总换热面积约为45.8m2，约需硅胶727kg。 2)水蒸气在硅胶上吸附等温线的测试。设计并搭建静态容积法和简易重量法实验台，对选用四种硅胶进行吸附水性能测试。通过测试等温线比较发现，四种硅胶吸附等温线形状相似，呈I型特征;静态容积法与简易重量法测试所得等温线在起始段基本重合，当压力P/P＞0.3时，吸附等温线开始分离，表明随着水燕气压力的增大，静态容积法测试系统中水蒸气出现了凝结现象，计算所得硅胶吸附量减小。 3)对单根传热管建立一维稳态模型，分析床层结构参数改变对吸附单元温度场变化的影响。本文对单根传热管建立一维稳态有内热源模型，利用FLUENT软件进行传热计算，模拟结果显示：a)当硅胶颗粒填充厚度为15mm，翅片距离为5mm时，系统循环时间约为3000s；b)提高硅胶颗粒的换热系数是改善吸附床传热最为有效的措施。 |
| 作者： | 潘其永 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 郑青榕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
