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近年来氨冷库事故频发对氨制冷技术的应用和发展产生了一定冲击,而氨和二氧化碳双工质的制冷循环系统能够很好地解决氨制冷剂与冷库直接接触等问题,因而成为现今氨制冷研究新技术中较有应用前景的研究方向。而喷射器因为结构简单,可利用余热,很早就被用于低品位热源驱动,将喷射器应用于蒸汽压缩式制冷循环中不仅可以回收节流损失,还能够利用制冷系统压缩机排气余热。在此思路下,本文设计一种CO2/NH3喷射复叠式制冷系统不仅能够通过解决一般蒸汽压缩式制冷循环中闪蒸汽干扰蒸发换热来提高制冷效果,同时减小压缩机单位容积功耗,还能利用压缩机排气余热提高系统用能效率。根据文献[1]已有实验数据对喷射器(系统核心部件)建模分析验证后发现:绝大多数情况下其模拟值与实验值之间的误差均可控制在±10%以内,模拟程度较好。下面将从以下几个方面对系统进行分析:(1)将本论文的喷射复叠式制冷系统与普通复叠式系统进行对比,由模拟结果得出该CO2/NH3喷射复叠式系统在蒸发温度低,发生压力高,并采用过热、过冷或者回热循环时能更好的体现其改进优势及节能意义。具体而言,当蒸发温度为-55℃,发生压力7 MPa时,本系统性能系数相较于改进前可提高10%以上,由此说明该CO2/NH3喷射复叠式系统可为氨冷库进一步改造提供可行性节能方案。(2)考虑到系统中用能品质的差异及第一热力学定律的局限性,而引入熵理论对本系统与普通复叠式系统进行熵产对比发现:通过改进使得蒸发冷凝器、冷凝器、低温压缩机和低温节流阀的不可逆损失有效减少,且在发生压力越高、蒸发温度越低时,本文系统总熵产减小的趋势将更明显,从而进一步验证了本文系统在用能方面的适宜工况。而对系统各部件进行具体的熵产分析,确定了系统各环节在不同工况条件下不可逆损失的分布区域,得出本文CO2/NH3喷射复叠式系统中的主要用能四大部件:蒸发器、发生器、高温压缩机以及低温压缩机,据此为系统进一步减小熵增,降低能耗提供理论依据。(3)而相较于熵分析,(火用)分析同样基于热力学第二定律并能够更清晰、直观地描述能质概念且算法规范简便,在工程实际中应用更为广泛。首先通过与普通复叠式制冷系统内部与外部的不可逆(火用)损失对比,揭示系统的用能情况以及系统的节能潜力。其次对系统各部件进行(火用)损工况分析,了解系统循环中各环节(火用)损大小及分布情况,通过系统(火用)效率分析找到系统中(火用)效率变化最大的部件——发生器,从而为进一步优化系统提供方向。最后通过系统总(火用)效率分析对比说明本文系统在用能表现上确实优于普通复叠式系统。