本發(fā)明涉及信息，尤其涉及一種大型園區(qū)供冷中氨燃燒制冷系統(tǒng)的動力學分析方法。

背景技術(shù)：

1、在大型園區(qū)供冷系統(tǒng)中，氨燃燒制冷技術(shù)的應用面臨著一個棘手的技術(shù)難題。解吸塔作為系統(tǒng)的核心組件，其性能直接影響整體制冷效率。然而，當我們試圖通過增大解吸塔的比表面積來提高熱量傳遞效率和制冷劑解吸速率時，卻遇到了一個兩難困境。減小塔徑可以增加單位體積內(nèi)的傳熱面積，但同時也會導致氣液兩相在塔內(nèi)的流動阻力增大，影響傳質(zhì)效果。相反，增加塔高雖然可以延長氣液接觸時間，但又會增加設備成本和占地面積。此外，操作壓力的選擇也存在矛盾：高壓有利于提高解吸效率，但會增加設備的制造難度和運行風險；低壓則可能導致解吸不充分，影響制冷效果。更為復雜的是，解吸塔內(nèi)部的溫度分布不均勻性問題。塔底溫度較高，有利于制冷劑的解吸；而塔頂溫度較低，可能導致部分已解吸的制冷劑重新被吸收。這種溫度梯度的存在使得解吸過程難以達到理想的效率。如何在這些相互矛盾的因素之間找到最佳平衡點，同時滿足大型園區(qū)對制冷量和能效的苛刻要求，成為了一個亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種大型園區(qū)供冷中氨燃燒制冷系統(tǒng)的動力學分析方法，主要包括：

2、根據(jù)氨燃燒室的幾何結(jié)構(gòu)和燃料供給量，計算氨燃燒產(chǎn)生的熱量，并分析燃燒室與解吸塔之間的熱量傳遞方式，包括直接接觸式和間壁式傳熱，通過模擬熱量傳遞過程，得到并繪制塔壁面的熱流密度分布；

3、基于填料類型、比表面積、孔隙率和堆積密度參數(shù)，分析吸收劑溶液在解吸塔內(nèi)的流動狀態(tài)，獲取塔內(nèi)不同位置的氣液兩相流速和氣液比分布，分析填料尺寸與塔徑比對壓降的影響，建立壓降與流速的關(guān)系曲線；

4、根據(jù)流動狀態(tài)和壓降與流速的關(guān)系曲線，分析制冷劑在溶液中的解吸過程，基于溶液濃度、制冷劑沸點和蒸汽壓力，計算解吸塔內(nèi)不同位置的局部解吸速率和制冷劑蒸汽的產(chǎn)生量；

5、根據(jù)熱流密度分布，計算溶液溫度分布，通過分析解吸塔內(nèi)傳熱與傳質(zhì)的過程，得到填料表面的局部傳熱系數(shù)和傳質(zhì)效率分布；

6、根據(jù)解吸塔內(nèi)不同位置的局部解吸速率和制冷劑蒸汽的產(chǎn)生量，對解吸塔進行積分計算，得到制冷劑的累積解吸量沿塔高的分布曲線，并結(jié)合分析傳質(zhì)效率與填料比表面積、塔徑之間的關(guān)系，確定影響傳質(zhì)效率的主要因素；

7、根據(jù)填料表面的局部傳熱系數(shù)和影響傳質(zhì)效率的主要因素，對填料比表面積、塔徑、塔高的幾何參數(shù)以及溶液流量操作參數(shù)進行系統(tǒng)分析，以設定參數(shù)變化范圍，通過參數(shù)掃描和靈敏度分析，量化各參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響，得到參數(shù)分析結(jié)果；

8、根據(jù)參數(shù)分析結(jié)果，對不同溶液流量條件下的填料比表面積、塔徑和塔高參數(shù)進行優(yōu)化，得到每種流量下的最優(yōu)幾何參數(shù)組合，結(jié)合評估系統(tǒng)在不同冷負荷和參數(shù)組合下的性能表現(xiàn)，得到系統(tǒng)在各負荷條件下的運行特性，包括能效比變化和響應能力，得到氨燃燒制冷系統(tǒng)性能分析報告，包括各種運行條件下的節(jié)能潛力和環(huán)境影響評估。

9、本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

10、本發(fā)明公開了一種氨燃燒制冷系統(tǒng)性能優(yōu)化方法。該方法通過分析氨燃燒室與解吸塔之間的熱量傳遞，以及吸收劑溶液在解吸塔內(nèi)的流動狀態(tài)，建立了壓降與流速的關(guān)系模型。結(jié)合制冷劑解吸過程和傳熱傳質(zhì)分析，確定了影響傳質(zhì)效率的主要因素。通過對填料比表面積、塔徑、塔高等幾何參數(shù)和溶液流量等操作參數(shù)進行系統(tǒng)分析和優(yōu)化，得到不同冷負荷條件下的最優(yōu)參數(shù)組合。本發(fā)明實現(xiàn)了氨燃燒制冷系統(tǒng)在各種運行條件下的性能優(yōu)化，提高了能效比，增強了系統(tǒng)響應能力，并對節(jié)能潛力和環(huán)境影響進行了評估，為氨燃燒制冷系統(tǒng)的設計和運行提供了理論指導和技術(shù)支持。

技術(shù)特征：

1.一種大型園區(qū)供冷中氨燃燒制冷系統(tǒng)的動力學分析方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述根據(jù)氨燃燒室的幾何結(jié)構(gòu)和燃料供給量，計算氨燃燒產(chǎn)生的熱量，并分析燃燒室與解吸塔之間的熱量傳遞方式，包括直接接觸式和間壁式傳熱，通過模擬熱量傳遞過程，得到并繪制塔壁面的熱流密度分布，包括:

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述基于填料類型、比表面積、孔隙率和堆積密度參數(shù)，分析吸收劑溶液在解吸塔內(nèi)的流動狀態(tài)，獲取塔內(nèi)不同位置的氣液兩相流速和氣液比分布，分析填料尺寸與塔徑比對壓降的影響，建立壓降與流速的關(guān)系曲線，包括:

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述根據(jù)流動狀態(tài)和壓降與流速的關(guān)系曲線，分析制冷劑在溶液中的解吸過程，基于溶液濃度、制冷劑沸點和蒸汽壓力，計算解吸塔內(nèi)不同位置的局部解吸速率和制冷劑蒸汽的產(chǎn)生量，包括:

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述根據(jù)熱流密度分布，計算溶液溫度分布，通過分析解吸塔內(nèi)傳熱與傳質(zhì)的過程，得到填料表面的局部傳熱系數(shù)和傳質(zhì)效率分布，包括:

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述根據(jù)解吸塔內(nèi)不同位置的局部解吸速率和制冷劑蒸汽的產(chǎn)生量，對解吸塔進行積分計算，得到制冷劑的累積解吸量沿塔高的分布曲線，并結(jié)合分析傳質(zhì)效率與填料比表面積、塔徑之間的關(guān)系，確定影響傳質(zhì)效率的主要因素，包括:

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述根據(jù)填料表面的局部傳熱系數(shù)和影響傳質(zhì)效率的主要因素，對填料比表面積、塔徑、塔高的幾何參數(shù)以及溶液流量操作參數(shù)進行系統(tǒng)分析，以設定參數(shù)變化范圍，通過參數(shù)掃描和靈敏度分析，量化各參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響，得到參數(shù)分析結(jié)果，包括:

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述根據(jù)參數(shù)分析結(jié)果，對不同溶液流量條件下的填料比表面積、塔徑和塔高參數(shù)進行優(yōu)化，得到每種流量下的最優(yōu)幾何參數(shù)組合，結(jié)合評估系統(tǒng)在不同冷負荷和參數(shù)組合下的性能表現(xiàn)，得到系統(tǒng)在各負荷條件下的運行特性，包括能效比變化和響應能力，得到氨燃燒制冷系統(tǒng)性能分析報告，包括各種運行條件下的節(jié)能潛力和環(huán)境影響評估，包括:

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N大型園區(qū)供冷中氨燃燒制冷系統(tǒng)的動力學分析方法，包括：根據(jù)氨燃燒室的幾何結(jié)構(gòu)和燃料供給量，計算氨燃燒產(chǎn)生的熱量，并分析燃燒室與解吸塔之間的熱量傳遞方式，包括直接接觸式和間壁式傳熱，通過模擬熱量傳遞過程，得到并繪制塔壁面的熱流密度分布；根據(jù)流動狀態(tài)和壓降與流速的關(guān)系曲線，分析制冷劑在溶液中的解吸過程，基于溶液濃度、制冷劑沸點和蒸汽壓力，計算解吸塔內(nèi)不同位置的局部解吸速率和制冷劑蒸汽的產(chǎn)生量；根據(jù)熱流密度分布，計算溶液溫度分布，通過分析解吸塔內(nèi)傳熱與傳質(zhì)的過程，得到填料表面的局部傳熱系數(shù)和傳質(zhì)效率分布。

技術(shù)研發(fā)人員：肖華,胡金鵬,陳愛國,聶宇宏
受保護的技術(shù)使用者：廣州航海學院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/28