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吸收制冷具有利用低品位能源等优点,但传统吸收制冷循环存在各种缺陷,尤其是制冷温度不低,限制了吸收制冷技术在许多场合的应用。在研究国内外吸收制冷技术最新发展动态基础上,提出了新型吸收制冷循环-自行复叠吸收制冷循环(Auto-cascade Absorption Refrigeration Cycle-ACAR循环),以达到利用低品位热能获得深度制冷,拓展吸收制冷技术应用范围的目的。 在理论研究方面,阐释了ACAR循环获得低温的工作机理,提出了吸收制冷循环极限制冷温度概念,建立了ACAR循环数学物理模型,包括基本ACAR循环、双吸收器ACAR循环和精馏ACAR循环,分析、比较了传统吸收制冷循环和ACAR循环特性以及各种影响因素。结果表明,制冷剂配比是影响ACAR循环性能的关键因素,它严重地影响汽相制冷剂在冷凝终了的组成和热力状态,最终影响了循环的节流制冷效果;根据吸收器布置方式的不同,双吸收器ACAR循环有两种循环形式,其中先吸收来自冷凝蒸发器制冷剂再吸收来自蒸发器制冷剂的流程有最好的性能,其两个吸收压力之间存在最佳匹配可以使COP比基本ACAR循环高20%以上;精馏过程回流比等参数对精馏ACAR循环的性能有非常重要影响,尤其使制冷剂配比对循环性能的影响呈现不同的变化规律,在相同外部工况下,精馏ACAR循环能获得最低的制冷温度。 在热力性能计算、分析基础上,设计、搭建了一套吸收制冷系统综合实验装置,分别对以R134a/DMF、R32+R134a/DMF、R23+R134a/DMF和R23+R32+R134a/DMF工质对的传统吸收制冷循环和ACAR循环进行了一系列的实验研究。传统吸收制冷循环只能获得约-24.7℃的最低制冷温度,而ACAR循环浙江大学博士学位论文摘要在160℃热源驱动下获得了47.3℃的制冷温度,为迄今为止国内外文献上报道过的吸收制冷系统所能获得的最低制冷温度。实验结果的分析、比较表明,ACAR循环在利用低品位热源获得深度制冷方面具有良好的潜力。 理论和实验研究验证了A以R循环能获得低温的工作机理,证明了A以R循环能获得传统吸收制冷循环无法达到的低的制冷温度,在性能上有独特的优势,展示了其良好的应用前景。在总结理论和实验研究结果的基础上,对今后深度冷冻吸收制冷的理论和实验研究提出了一些改进意见与有益的建议。关工词:吸收制冷;深度制冷;自行复叠;循环尸