溴化锂吸收式热泵性能实验报告

溴化锂吸收式热泵性能实验报告一、实验目的1.研究蒸汽型溴化锂吸收式热泵机组制热工况机组性能系数COPh变化规律。2.研究蒸汽型溴化锂吸收式热泵机组制冷工况机组性能系数COPc变化规律。3.研究蒸汽型溴化锂吸收式热泵机组制热工况机组热力完善度βh变化规律。4.研究蒸汽型溴化锂吸收式热泵机组制冷工况机组热力完善度βc变化规律。二、实验仪器设备1.实验仪器300kW蒸汽型单效溴化锂吸收式热泵机器本体、5台36kW蒸汽发生器（电加热锅炉）、2个10m3冷热水水箱、1个140L高温蒸汽凝结水箱、1个1m3低温热源循环水箱及其附属动力设备等。2.测量仪器3个玻璃转子流量计（量程6t/h、16t/h、0.4t/h）测量冷水流量、低温热源的流量以及驱动热源的凝结水流量。12个温度传感器、1个压力传感器。溶液泵低温水蒸汽发生器溶液阀凝水换热器热交换器冷凝器发生器节流阀蒸发器冷却水TPTXPTTVXTTP制冷PTVPTVTT供热水TPVTT吸收器XTT液体气体图1.蒸汽型吸收式热泵测点布置图三、实验方法1.实验方案（1）选定热源蒸汽的温度通过调节蒸汽发生器（电加热锅炉）上部热源蒸汽压力阀的开度，将热源蒸汽的温度调整为100℃（0.0142MPa）、105℃（0.2090MPa）、110℃（0.4338MPa）、115℃（0.6918MPa）、120℃（0.9867MPa）、125℃（0.13MPa）、130℃（0.17MPa）其中的一组。（2）改变热水出口的温度在选定的蒸汽工况下，通过热泵控制盘的设置依次改变热水出口的温度，将热水出口温度（下限40℃、上限120℃）分别依次调整至50℃、52.5℃、55℃、57.5℃、60℃、62.5℃、65℃、67.5℃、70℃、72.5℃、75℃、，获取不同温度下的运行状态参数。达到要求工况后，稳定运行2分钟，记录一组数据。冷水箱热水箱热泵凝结水箱低温热源循环水箱电加热锅炉图2．实验设备流程示意图2.实验步骤（1）开机要求1）检查热泵真空度，发生器绝对压力在20kPa左右，方可开机。2）热水泵与热源水泵等辅机是否处于正常状态，热水系统、热源水系统的水封应完好，并排净空气。3）热水、热源水、蒸汽的入口过滤器是否完好，各管路阀门正确打开。4）电路等外部配管系统是否正常。5）备好实验用的热水量1（15℃、10t），热水量2（60℃、6t），低温热源水量（36℃、1t）。（2）开机步骤1）打开热源水泵将36℃左右的低温热源水流量调整至8t/h以上；待稳定后再慢慢增加至14.6t/h2）打开热水泵将15℃左右的热水流量调整至2t/h以上；待稳定后再慢慢增加至5.7t/h3）打开电加热蒸汽发生器与凝结水回水泵4）按下机器控制盘下部的绿色启动按钮；机器显示屏将依次经历：安全管路确认、溶液移送、软启动1、2、3、4、5（每个软启动过程3分钟）共三个阶段后进入正常的加热状态5）将机器背部发生器溶液溢流开关开到三分之一处，待发生器出口浓溶液温度达到60℃左右时将其关闭6）达到加热状态后通过手动调整发生器进口处热源蒸汽阀门开度以及热源水管路的阀门开度，使得热水出口温度稳定在60℃左右、低温热源水出口温度28℃左右，当热水出口温度保持在60±0.2℃范围内变化时视为运行稳定。（3）关机步骤1）依次按下机器控制盘下部的红色关机按钮，机器进入倒计时300s的稀释过程中2）关闭混合调温水管路的阀门后，再关闭混合供水泵3）关闭电加热蒸汽发生器；关闭热水泵4）待稀释完成后关闭热源水泵；关闭凝水循环泵，以及各水路开关。四、实验内容与计算1.实验内容汇总实验中在设定的热源蒸汽温度下，通过调节热水出口温度为60℃、62.5℃、65℃、67.5℃、70℃、72.5℃，记录工况与数据列于下表中：表1热源蒸汽温度为____时不同热水出口温度的实验数据测点工况1工况2工况3工况4工况5工况6热水入口温度热水出口温度6062.56567.57072.5热源水入口温度热源水出口温度冷剂蒸发温度冷剂冷凝温度蒸汽入口温度凝水出口温度蒸汽入口压力吸收器出口稀溶液温度溶液热交换器出口稀溶液温度蒸汽调节阀开度溶液喷淋温度发生器入口温度发生器出口温度抽气箱压力溶液热交换器出口浓溶液温度发生器浓度热源水流量热水流量吸收器出口温度（注：表中单位分别默认为温度/℃、浓度/%、流量/t/h、压力/kPa）热水入口温度17.2吸收器出口稀溶液温度34.5热水出口温度60.4溶液热交换器出口稀溶液温度64.5热源水入口温度37.6蒸汽调节阀开度52热源水出口温度32.5溶液喷淋温度36.2冷剂蒸发温度32.3发生器入口温度66.3冷剂冷凝温度61.8发生器出口温度73.3蒸汽入口温度102.4抽气箱压力13.5凝水出口温度67.8溶液热交换器出口浓溶液温度38.3蒸汽入口压力42.1发生器浓度37.2热源水流量10吸收器出口温度44.5热水流量3.55发生器压力322.实验数据处理（1）吸收器、冷凝器的总热负荷：31(1/3600)()wacwp其中：Vw—冷却水（热水）流量，m3/h；tw3、tw1—冷却水（热水）进、出口温度，℃。（2）发生器的热负荷1）以冷凝器为研究对象，列能量平衡方程，求得冷剂水流量：d3233(1/3600)()/()其中：h3V、h3L—冷剂蒸汽进、出口焓值，kJ/kg。2）由冷剂蒸发温度得到蒸发器压力（吸收器压力），再由吸收压力下水蒸气饱和温度与吸收器出口溴化锂溶液的温度得到溴化锂稀溶液的浓度ξa（物性公式）。3）由试验得到浓溶液的浓度ξb与稀溶液浓度ξa求得溶液的循环倍率a。4）以发生器为研究对象，列能量平衡方程，求得热源蒸汽流量：811334()1()(1)VLVLahxhhhhahwdsGxV5）发生器的热负荷可按下式计算：11()SSVLQGhh其中：Gs—热源蒸汽流量，kg/h；h1V—热源蒸汽进口比焓，kJ/kg；h1L—发生器出口凝结水比焓，kJ/kg；（3）蒸发器的热负荷12(1/3600)()eepweeQVCtt其中：Ve—低温热源水（冷水）流量，m3/h；Cp—低温热源水（冷水）比热，一般取4.2kJ/(kg·℃)；ρw—低温热源水（冷水）密度，可取1000kg/m；te1、te2—低温热源进、出口温度，℃。（4）凝水换热器耗热量：11(1/3600)()scsLQGhh其中：h1—凝水换热器出口凝结水比焓，kJ/kg。（5）机组制热性能系数COPh++achgscQQCOPQQ机组制冷性能系数COPcc+egscQCOPQQ（6）机组制热热力完善度βhmaxhhh逆卡诺循环制热热力系数1max121273.15273.15()()2hVheehlVTtttTTthhCOP机组制冷热力完善度βccmaxcc逆卡诺循环制冷热力系数12cmax121273.15273.152()()2eeleehlVttTttTTtccCOP五、实验总结1.性能分析制热工况部分负荷机组性能系数可按下式计算，性能计算曲线如图3所示：++achgscQQCOPQQ制冷工况部分负荷机组性能系数可按下式计算，性能计算曲线如图4所示：：c+egscQCOPQQ图3制热工况下性能变化曲线图4制冷工况下性能变化曲线2.结论与总结附录：溴化锂水溶液的物性公式