吸附式制冷在集裝箱船空調上的應用研究

吸附式制冷在集裝箱船空調上的應用研究

姓名：尹強

專業：船舶安全與污染控制

指導教師：潘新祥

摘要

目前利用船舶余熱的吸附式制冷的研究主要集中在漁船上，對在遠洋集裝箱船上應用的研究還僅僅是初步設想。但是作為一種利用低品位熱能驅動的綠色制冷技術，吸附式制冷技術已經成為國際制冷界關注的熱點。吸附式制冷的優點符合了當前能源和環境協調發展的總趨勢。固體吸附式制冷可以采用太陽能或余熱等低品位熱源作為驅動熱源，不僅緩解電力的緊張供應和能源危機，而且能有效的利用大量的低品位熱源。另外，吸附式制冷不采用氯氟烴類制冷劑，無CFCS問題，也無溫室效應作用，是一種環境友好型制冷方式。從20世紀70年代中期以來，吸附式制冷受到重視研究不斷深化。連續型吸附式制冷系統主要由兩部分組成。第一部分包括至少兩個吸附床(解吸床和吸附床)，發生器的功能相當于傳統制冷中的壓縮機。第二部分包括冷凝器，蒸發器及流量調節閥，冷卻水系統和冷凍水系統，與普通的制冷系統相類似。船舶排氣溫度大都在400℃以上，尾氣中蘊含著大量的余熱，約占燃油燃燒總能量的30%.40%以上，而船舶空調和冷庫又需要大量的制冷量，因此通過吸附式制冷來回收這部分余熱具有重大的社會經濟意義。然而吸附床傳熱性能差，系統制冷效率低，限制了吸附式制冷的應用和發展。因此吸附式制冷系統設計的核心是吸附床，它的性能好壞直接影響了整個系統的功能。

本文根據集裝箱船主機的運行參數計算出該船尾氣流量和尾氣中可利用的余熱，據此計算出吸附床的尺寸大小和吸附工質對的質量，設計出一種新型吸附床。本文分析了吸附式制冷在遠洋集裝箱船空調中應用的可行性，對其在實船應用進行系統設計，并實現了吸附與脫附過程的自動切換，為吸附式制冷空調在遠洋集裝箱船中應用奠定基礎。

關鍵詞：集裝箱船;柴油機余熱;吸附式制冷;應用研究

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