[发明专利]一种确定烟气单效型溴化锂制冷机制冷量及排烟参数的计算方法

权利要求书

1.一种烟气单效型溴化锂制冷机制冷量及排烟参数的计算方法，其特征在于：所述的制冷量及排烟参数计算方法包括以下步骤：

S1，相关参数的采集与测定；

S2，制冷机设计参数的选定；

S3，热力循环点参数的计算；

S4，设备负荷计算及制冷量的确定。

2.根据权利要求1所述的烟气单效型溴化锂制冷机制冷量及排烟参数的计算方法，其特征在于：S1相关参数的采集与测定还包括如下步骤：

S11，根据项目实际情况，采集热源烟气成分，计算烟气比热

S12，根据项目系统构成，采集烟气单效型溴化锂制冷机热源烟气的进口温度及流量等参数信息；

S13，确定加热工作烟气热损失的附加系数，确定冷媒水的进、出口温度及冷却水进口温度。

3.根据权利要求1所述的烟气单效型溴化锂制冷机制冷量及排烟参数的计算方法，其特征在于：S2制冷机设计参数的选定还包括如下步骤：

S21，确定烟气单效型溴化锂制冷机吸收器和冷凝器的连接形式，是串联还是并联；

S22，设定冷却水总温升，并对吸收器出口和冷凝器出口的冷却水温升进行分配；

S23，设定冷媒水的蒸发温度与出口温度之差；

S24，设定吸收器压损及稀溶液再循环倍率；

S25，设定溴化锂稀溶液在吸收器与冷凝器之间的浓度差；

S26，设定冷端温差。

4.根据权利要求1所述的烟气单效型溴化锂制冷机制冷量及排烟参数的计算方法，其特征在于：S3热力循环点参数的计算还包括如下步骤：

1)根据第一计算式计算蒸发器出口处冷剂蒸气的温度，所述一计算式为：

t0＝tx′-Δt

式中，t0为蒸发器出口处冷剂蒸气的温度，℃；tx′为冷媒水出口温度，℃；Δt为蒸发温度与冷媒水出口温度的差值，℃；

2)根据蒸发器出口处冷剂蒸气的温度确定其压力p0及焓值h0；

3)根据第二计算式计算吸收器出口处稀溶液的温度，所述第二计算式为：

ta＝tw+Δtw

式中，ta为吸收器出口处稀溶液的温度，℃；tw为冷却水进口温度，℃；Δtw为冷却水总温升，℃；

4)根据第三计算式计算吸收器出口处稀溶液的压力，所述第三计算式为：

Pa＝P0-ΔP0

式中，Pa为吸收器出口处稀溶液的压力，MPa；ΔP0为吸收器进口处与出口处稀溶液的压力差；

5)根据第四计算式计算吸收器出口处稀溶液的浓度，所述第四计算式为：

式中，ξa为吸收器出口处稀溶液的浓度，％；A、B、C、D为吸收器出口处稀溶液浓度的计算系数，其取值根据吸收器出口处稀溶液压力下的饱和温度计算得到；

6)根据第五计算式计算吸收器出口处稀溶液的焓值，所述第五计算式为

式中，ha为吸收器出口处稀溶液的焓值，kJ/kg；E、F、G为吸收器出口处稀溶液焓值的计算系数，其取值根据吸收器出口处稀溶液的温度和浓度计算得到；

7)根据第六计算式计算冷凝器出口处冷剂水的温度，所述第六计算式为：

tk＝ta+Δtk

式中，tk为冷凝器出口处冷剂水的温度，℃；Δtk为冷凝温度与冷却水出口温度的差值，℃；

8)根据冷凝器出口处冷剂水的温度确定其压力pk及焓值hk；

9)根据第七计算式计算发生器出口处浓溶液的浓度，所述第七计算式为：

ξr＝ξa+Δξr

式中，ξr为发生器出口处浓溶液的浓度，％；Δξr为发生器出口处溶液的浓度差，％；

10)根据第八计算式确定发生器出口处浓溶液的压力，所述第八计算式为：

Pr＝Pk

式中，Pr为发生器出口处浓溶液的压力，MPa；

11)根据第四计算式和第五计算式分别计算发生器出口处浓溶液的温度tr和焓值hr；

12)根据第九计算式确定发生器进口处饱和稀溶液的浓度，所述第九计算式为：

ξ5＝ξa

式中，ξ5为发生器进口处饱和稀溶液的浓度，％；

13)根据第十计算式确定发生器进口处饱和稀溶液的温度，所述第十计算式为

P5＝Pk

式中，P5为发生器进口处饱和稀溶液的压力，MPa；

14)根据第四计算式和第五计算式分别计算发生器出口处稀溶液的温度t5和焓值h5；

15)根据第十一计算式确定冷凝器进口处水蒸汽的温度，所述第十一计算式为：

式中，t3′为冷凝器进口处水蒸汽的温度，℃；

16)根据冷凝器进口处水蒸汽的温度确定其压力P3′及焓值h3′；

17)根据第十二计算式确定吸收器进口处饱和浓溶液的浓度，所述第十二计算式为：

ξ6＝ξr

式中，ξ6为吸收器进口处饱和浓溶液的浓度，％；

18)根据第十三计算式确定吸收器进口处饱和浓溶液的压力，所述第十三计算式为：

P6＝Pa

式中，P6为吸收器进口处饱和浓溶液的压力，MPa；

19)根据第四计算式和第五计算式分别计算吸收器进口处饱和浓溶液的温度t6和焓值h6；

20)根据第十四计算式确定热交换器出口处浓溶液b的浓度，所述第十四计算式为：

ξ8＝ξr

式中，ξ8为热交换器出口处浓溶液b的浓度，％；

21)根据第十五计算式确定热交换器出口处浓溶液b的温度，所述第十五计算式为：

t8＝ta+Δtcold

式中，t8为热交换器出口处浓溶液b的温度，℃；Δtcold为冷端温差，℃；

22)根据第五计算式分别计算发生器出口处稀溶液的焓值h8；

23)根据第十六计算式确定热交换器出口处稀溶液a的浓度，所述第十六计算式为：

ξ7＝ξa

式中，ξ7为热交换器出口处稀溶液a的浓度，％；

24)根据第十七计算式确定热交换器出口处稀溶液a的焓值，所述第十七计算式为：

式中，h7为热交换器出口处稀溶液a的焓值，kJ/kg；

25)根据第十八计算式确定吸收器喷淋溶液的浓度，所述第十八计算式为：

式中，ξ9为吸收器喷淋溶液的浓度，％；f为吸收器稀溶液再循环倍率；

26)根据第十九计算式确定吸收器喷淋溶液的焓值，所述第十九计算式为：

式中，h9为吸收器喷淋溶液的焓值，kJ/kg；

27)根据加热工作烟气成分和温度确定其比热容

28)根据第二十计算式计算溴化锂制冷机的循环倍率，所述第二十计算式为：

式中，a为溴化锂制冷机的循环倍率。

5.根据权利要求1所述的烟气单效型溴化锂制冷机制冷量及排烟参数的计算方法，其特征在于：S4设备负荷计算及制冷量的确定还包括如下步骤：

1)根据第二十一计算式计算制冷机中冷剂水的流量，所述第二十一计算式为：

式中，qmw为制冷机中冷剂水的流量，kg/s；Q0为烟气单效型溴化锂制冷机的制冷量，kW；

2)根据第二十二计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机发生器热负荷，所述第二十二计算式为：

Qg＝qmw×[(a-1)×h4+h3′-a×h7]

式中，Qg为烟气单效型溴化锂制冷机发生器热负荷，kW；

3)根据二十三计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机冷凝器热负荷，所述第二十三计算式为：

Qk＝qmw×(h3′-h3)

式中，Qk为烟气单效型溴化锂制冷机冷凝器热负荷，kW；

4)根据第二十四计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机吸收器热负荷，所述第二十四计算式为：

Qa＝qmw×[(a-1)×h8+h0-a×ha]

式中，Qa为烟气单效型溴化锂制冷机吸收器热负荷，kW；

5)根据第二十五计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的热力系数，所述第二十五计算式为：

式中，ζ为烟气单效型溴化锂制冷机的热力系数；

6)根据第二十六计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的加热工作烟气流量，所述第二十六计算式为：

式中，M2为烟气单效型溴化锂制冷机的加热工作烟气流量，kg/s；tf-in为烟气单效型溴化锂制冷机的加热工作烟气进口温度，℃；tf-out为烟气单效型溴化锂制冷机的加热工作烟气出口温度，℃；

7)根据第二十七计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的吸收器溶液密度，所述第二十七计算式为：

式中，ρa为烟气单效型溴化锂制冷机的吸收器溶液密度，kg/L；a0、a1、a2、a3、a4、a5、a6为烟气单效型溴化锂制冷机的吸收器溶液密度的计算系数；

8)根据第二十八计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的吸收器泵的流量，所述第二十八计算式为：

式中，为烟气单效型溴化锂制冷机的吸收器泵的流量，m3/h；

9)根据第二十九计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的发生器溶液密度，所述第二十九计算式为：

式中，ρk为烟气单效型溴化锂制冷机的发生器溶液密度，kg/L；a0、a1、a2、a3、a4、a5、a6为烟气单效型溴化锂制冷机的发生器溶液密度的计算系数；

10)根据第三十计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的发生器泵的流量，所述第三十计算式为：

式中，为烟气单效型溴化锂制冷机的发生器泵的流量，m3/h；

11)根据第三十一计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的冷媒水泵的流量，所述第三十一计算式为：

式中，为烟气单效型溴化锂制冷机的冷媒水泵的流量，m3/h；tx″为冷媒水进口温度，℃；tx′为冷媒水出口温度，℃；Cp为冷媒水的比热容，4.1868kJ/(kg·℃)；

12)根据吸收器和冷凝器的连接形式确定冷却水流经吸收器和冷凝器的形式；

13)根据第三十二计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的冷却水泵的流量，所述第三十二计算式为：

(a.吸收器所需冷却水泵的流量)；

(b.冷凝器所需冷却水泵的流量)；

(吸收器和冷凝器为并联连接时，冷却水泵的流量)；

(吸收器和冷凝器为串联连接时，冷却水泵的流量)；

式中，为吸收器所需冷却水泵的流量，m3/h；Δtw1为冷却水在吸收器中的温升，℃；为冷凝器所需冷却水泵的流量，m3/h；Δtw2为冷却水在冷凝器中的温升，℃；为冷却水泵的流量，m3/h；

14)确定蒸发器冷剂水的再循环倍率α；

15)根据第三十三计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的蒸发器泵的流量，所述第三十三计算式为：

式中，为烟气单效型溴化锂制冷机的蒸发器泵的流量，m3/h；

16)根据第三十四计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的发生器的传热面积，所述第三十四计算式为：

式中，Fg为烟气单效型溴化锂制冷机的发生器的传热面积，m2；Kg为烟气单效型溴化锂制冷机发生器的传热系数，W/(m2·℃)；tf-in为加热工作烟气进口温度，℃；bg1为发生器换热过程中，冷流体换热系数，无量纲；

17)根据第三十五计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的冷凝器的传热面积，所述第三十五计算式为：

式中，Fk为烟气单效型溴化锂制冷机的冷凝器的传热面积，m2；Kk为烟气单效型溴化锂制冷机冷凝器的传热系数，W/(m2·℃)；bk1为冷凝器换热过程中，冷流体换热系数，无量纲；

18)根据第三十六计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的吸收器的传热面积，所述第三十六计算式为：

式中，Fa为烟气单效型溴化锂制冷机的吸收器的传热面积，m2；Ka为烟气单效型溴化锂制冷机吸收器的传热系数，W/(m2·℃)；aa1为吸收器换热过程中，热流体换热系数，无量纲；ba1为吸收器换热过程中，冷流体换热系数，无量纲；

19)根据第三十七计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的蒸发器的传热面积，所述第三十七计算式为：

式中，F0为烟气单效型溴化锂制冷机的蒸发器的传热面积，m2；K0为烟气单效型溴化锂制冷机蒸发器的传热系数，W/(m2·℃)；b01为蒸发器换热过程中，冷流体换热系数，无量纲；

20)根据第三十八计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的溶液热交换器的传热面积，所述第三十八计算式为：

式中，Fex为烟气单效型溴化锂制冷机的溶液热交换器的传热面积，m2；Kex为烟气单效型溴化锂制冷机溶液热交换器的传热系数，W/(m2·℃)；aex1为溶液热交换器换热过程中，热流体换热系数，无量纲；bex1为溶液热交换器换热过程中，冷流体换热系数，无量纲；

21)根据第三十九计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的发生器的对数平均温差，所述第三十九计算式为：

式中，Δtm为烟气单效型溴化锂制冷机的发生器的对数平均温差，℃；tf-out为加热工作烟气出口温度，℃；

22)根据第四十计算式计算烟气单效型溴化锂制冷机的发生器的核算对数平均温差，所述第四十计算式为：

式中，Δt′m为烟气单效型溴化锂制冷机的发生器的核算对数平均温差，℃。