生物質(zhì)直燃型溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

摘 要 文章利用現(xiàn)已成熟的生物質(zhì)氣化技術(shù)，用生物質(zhì)氣化后產(chǎn)生的燃?xì)鉃槟芰縼?lái)源制冷，采用直燃型溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)。本系統(tǒng)不僅使農(nóng)村棄置生物質(zhì)資源得以回收利用，而且直燃型吸收式制冷系統(tǒng)本身又耗能少，達(dá)到了節(jié)能與環(huán)保的雙重效果。

關(guān)鍵詞 制冷；生物質(zhì)氣；溴化鋰

中圖分類號(hào)：TB65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）15-0019-02

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)村消費(fèi)能力的提高，空調(diào)在農(nóng)村的需求逐年增加，這使得在夏季電力系統(tǒng)壓力較大。在農(nóng)村，每年都有大量的秸桿和農(nóng)業(yè)剩余物，這些生物質(zhì)能是可以轉(zhuǎn)換為清潔燃料的可再生能源。生物質(zhì)氣作為燃?xì)饽茉打?qū)動(dòng)空調(diào)制冷將成為新能源在實(shí)際工作中利用發(fā)展的一個(gè)目標(biāo)，而溴化鋰吸收式制冷機(jī)則是一種以廢氣、廢熱、太陽(yáng)能及生物質(zhì)能等各種余熱為熱源，制取高于0℃的空調(diào)用冷水。它是節(jié)能型制冷設(shè)備，具有耗能少、振動(dòng)小噪音低、冷量調(diào)節(jié)范圍寬、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)電效果顯著，經(jīng)濟(jì)性高。本文將從節(jié)能的角度考慮，以現(xiàn)有生物質(zhì)氣技術(shù)為基礎(chǔ)，研究生物質(zhì)直燃型溴化鋰吸收式制冷

系統(tǒng)。

1 工作原理與循環(huán)

1.發(fā)生器；2.冷凝器；3.蒸發(fā)器；4.吸收器；5.冷劑泵；

6.溶液泵；7.熱交換器；8.節(jié)流閥；9.減壓閥

圖1 吸收式制冷機(jī)基本組成及工作原理

生物制直燃型溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作原理可分為以下兩個(gè)部分。

1）發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽在冷凝器中冷凝成冷劑水，經(jīng)U型管進(jìn)入蒸發(fā)器，在低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。

2）發(fā)生器中出來(lái)的濃溶液降壓后進(jìn)入吸收器，吸收由蒸發(fā)器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽，形成稀溶液，稀溶液由泵輸送到發(fā)生器，重新加熱形成濃溶液。

2 燃燒機(jī)的設(shè)計(jì)

該吸收式制冷系統(tǒng)最關(guān)鍵的是燃燒機(jī)的設(shè)計(jì)。根據(jù)生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求，同時(shí)考慮到冷損，制造條件，運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素，取制冷量Q0=1000 kW。

2.1 生物質(zhì)燃?xì)獾奶匦?/p>

生物質(zhì)燃?xì)鉄嶂狄话阍? MJ/m3左右，可燃成分由CO、CnHm、H2、CH4等組成。生物質(zhì)燃?xì)獾臒嶂蹬c生物質(zhì)的種類、生物質(zhì)中可燃成分的含量、可燃成分的物理形狀及含水率有關(guān)系，要保證生物質(zhì)充分穩(wěn)定的燃燒，得到較高的燃燒效率，燃燒機(jī)自身應(yīng)具有良好的性能。

2.2 生物質(zhì)燃燒機(jī)應(yīng)滿足的要求

燃燒機(jī)是直燃型溴化鋰加熱器的核心部件，其熱力性能的優(yōu)良將直接影響整個(gè)制冷機(jī)組的制冷性能。同時(shí)燃料為生物質(zhì)燃?xì)?，燃燒機(jī)必須符合生物質(zhì)燃燒的特性，所以應(yīng)滿足以下要求。

1）燃燒機(jī)應(yīng)有可調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)不同的熱負(fù)荷。這是為滿足制冷調(diào)節(jié)所必需的。

2）燃燒機(jī)應(yīng)能夠使生物質(zhì)燃?xì)馀c空氣均勻混合，以保證生物質(zhì)燃?xì)獾某浞秩紵?/p>

3）燃燒機(jī)應(yīng)具有較高的燃燒穩(wěn)定性和安全性，設(shè)備在微壓狀態(tài)下運(yùn)行不發(fā)生回火和脫火現(xiàn)象。

4）合理的換熱結(jié)構(gòu)和足夠的換熱面積。

5）強(qiáng)化緊湊的傳熱實(shí)現(xiàn)較小的體積和重量。對(duì)于溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，我們需要較小的體積和重量，對(duì)于燃燒加熱器的體積和重量也是這樣，因此要求燃燒機(jī)的單位加熱量應(yīng)越大越好，這就要求燃燒機(jī)的傳熱布置應(yīng)緊湊。

6）燃燒室尺寸應(yīng)大于等于高溫?zé)煔獾淖钚∪紵叨?。高溫?zé)煔饣鹧孢呇氐淖罡邷囟瓤蛇_(dá)到1500℃左右，燃燒時(shí)是一個(gè)具有一定直徑和長(zhǎng)度的射流氣團(tuán)。通常會(huì)與金屬管壁接觸時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕現(xiàn)象，為避免溫度很高的高溫?zé)煔饣鹧鎸?duì)金屬壁面的腐蝕，燃燒室尺度不能小于高溫?zé)煔獾淖钚∪紵叨取?/p>

2.3 燃燒機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

1）燃?xì)夂涂諝獾幕旌戏绞剑簽榱藦?qiáng)化空氣和燃?xì)獾幕旌?，采用了空氣和燃?xì)獯怪苯徊媪鲃?dòng)的設(shè)計(jì)方案，使燃?xì)馀c空氣充分、均勻混合后進(jìn)入燃燒室燃燒。該燃燒機(jī)采用預(yù)混燃燒方式可以達(dá)到很好的效果。

2）點(diǎn)火方式：采用油燃輔助加熱點(diǎn)火。這是由于生物質(zhì)燃?xì)獾臒嶂递^低，利用直接點(diǎn)火存在一定難度。

3）可實(shí)現(xiàn)熱負(fù)荷調(diào)整：通過(guò)調(diào)整供氣量來(lái)實(shí)現(xiàn)熱負(fù)荷的

調(diào)整。

2.4 生物質(zhì)燃?xì)饬康挠?jì)算

燃燒效率的確定：

1）一般氣體的燃燒效率可高達(dá)95%～98%，取95%。

2）燃燒低位熱值的確定。

生物質(zhì)氣化合的低位熱值Qd一般為4600 kJ/m3。

3）相關(guān)參數(shù)的確定。

因?yàn)閾Q熱器的效率ε=0.75

所以Q=1.2Qh/ε=1.2×1397.4/0.75=2235.84 kJ/s。

又因?yàn)槿紵师?0.95，所以

。

2.5 燃燒室的尺寸和形狀

燃燒室的尺寸決定于兩個(gè)因素第一是保證生物質(zhì)燃?xì)庠跔t內(nèi)有足夠的燃燒時(shí)間。第二是保證生物質(zhì)燃?xì)庠跔t內(nèi)有足夠的燃燒空間，空間太小，生物質(zhì)燃?xì)馀c空氣混合不充分達(dá)不到完全燃燒，造不完全燃損失；當(dāng)然燃燒室容積過(guò)大，室內(nèi)溫度過(guò)低，燃燒不利，同時(shí)增加不必要的投資和金屬消耗量。

由資料可知燃燒室體積V與生物質(zhì)燃?xì)饬髁縑g數(shù)學(xué)關(guān)系

如下：

V=0.0265Vg+0.0086

又因?yàn)閂g=0.5116 m3/s，所以V=0.0265×0.5116×3600+

0.0086=48.8 m3。

為方便起見(jiàn)取V=50 m3。

燃燒室的形狀根據(jù)一定的燃燒室空間和一定量的燃?xì)饬髁壳闆r下，對(duì)正方體形、球形和橢圓球形的燃燒室測(cè)溫度，經(jīng)驗(yàn)表明橢圓球形燃燒室溫度最高，所以燃燒室選擇橢圓球形。

3 結(jié)束語(yǔ)

直燃型溴冷機(jī)，由于不用CFC工質(zhì)，省去供熱鍋爐，節(jié)能，節(jié)電，利于環(huán)保，制動(dòng)化程度高而被列入優(yōu)選的空調(diào)冷熱源之一，采用生物質(zhì)直接燃燒來(lái)制冷，無(wú)論從能耗方面，還是從環(huán)保方面或者是經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看，生物質(zhì)直燃制冷都是有很好的前景。

參考文獻(xiàn)

[1]羅賢成，等.燃?xì)膺B續(xù)加熱爐及燃燒裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].煤氣與熱力，1999（7）.

[2]化工部熱工設(shè)計(jì)技術(shù)中心站（夏敏等編）.熱能工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）[M].北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[3]戚長(zhǎng)政，何源.制冷原理及設(shè)備[M].北京：輕工業(yè)出版社，1999.

[4]王學(xué)濤.新型高效戶用沼氣發(fā)酵裝置試驗(yàn)研究[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002.

[5]張慶鋼，周維，葉向前.溴化鋰吸收式制冷機(jī)的性能分析[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)報(bào)，2002，18（5）.

作者簡(jiǎn)介

李鵬鵬（1980-），女，河南周口人，講師，碩士研究生，研究方向?yàn)闄C(jī)電技術(shù)相關(guān)方向，從事教育工作。endprint

摘 要 文章利用現(xiàn)已成熟的生物質(zhì)氣化技術(shù)，用生物質(zhì)氣化后產(chǎn)生的燃?xì)鉃槟芰縼?lái)源制冷，采用直燃型溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)。本系統(tǒng)不僅使農(nóng)村棄置生物質(zhì)資源得以回收利用，而且直燃型吸收式制冷系統(tǒng)本身又耗能少，達(dá)到了節(jié)能與環(huán)保的雙重效果。

關(guān)鍵詞 制冷；生物質(zhì)氣；溴化鋰

中圖分類號(hào)：TB65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）15-0019-02

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)村消費(fèi)能力的提高，空調(diào)在農(nóng)村的需求逐年增加，這使得在夏季電力系統(tǒng)壓力較大。在農(nóng)村，每年都有大量的秸桿和農(nóng)業(yè)剩余物，這些生物質(zhì)能是可以轉(zhuǎn)換為清潔燃料的可再生能源。生物質(zhì)氣作為燃?xì)饽茉打?qū)動(dòng)空調(diào)制冷將成為新能源在實(shí)際工作中利用發(fā)展的一個(gè)目標(biāo)，而溴化鋰吸收式制冷機(jī)則是一種以廢氣、廢熱、太陽(yáng)能及生物質(zhì)能等各種余熱為熱源，制取高于0℃的空調(diào)用冷水。它是節(jié)能型制冷設(shè)備，具有耗能少、振動(dòng)小噪音低、冷量調(diào)節(jié)范圍寬、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)電效果顯著，經(jīng)濟(jì)性高。本文將從節(jié)能的角度考慮，以現(xiàn)有生物質(zhì)氣技術(shù)為基礎(chǔ)，研究生物質(zhì)直燃型溴化鋰吸收式制冷

系統(tǒng)。

1 工作原理與循環(huán)

1.發(fā)生器；2.冷凝器；3.蒸發(fā)器；4.吸收器；5.冷劑泵；

6.溶液泵；7.熱交換器；8.節(jié)流閥；9.減壓閥

圖1 吸收式制冷機(jī)基本組成及工作原理

生物制直燃型溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作原理可分為以下兩個(gè)部分。

1）發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽在冷凝器中冷凝成冷劑水，經(jīng)U型管進(jìn)入蒸發(fā)器，在低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。

2）發(fā)生器中出來(lái)的濃溶液降壓后進(jìn)入吸收器，吸收由蒸發(fā)器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽，形成稀溶液，稀溶液由泵輸送到發(fā)生器，重新加熱形成濃溶液。

2 燃燒機(jī)的設(shè)計(jì)

該吸收式制冷系統(tǒng)最關(guān)鍵的是燃燒機(jī)的設(shè)計(jì)。根據(jù)生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求，同時(shí)考慮到冷損，制造條件，運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素，取制冷量Q0=1000 kW。

2.1 生物質(zhì)燃?xì)獾奶匦?/p>

生物質(zhì)燃?xì)鉄嶂狄话阍? MJ/m3左右，可燃成分由CO、CnHm、H2、CH4等組成。生物質(zhì)燃?xì)獾臒嶂蹬c生物質(zhì)的種類、生物質(zhì)中可燃成分的含量、可燃成分的物理形狀及含水率有關(guān)系，要保證生物質(zhì)充分穩(wěn)定的燃燒，得到較高的燃燒效率，燃燒機(jī)自身應(yīng)具有良好的性能。

2.2 生物質(zhì)燃燒機(jī)應(yīng)滿足的要求

燃燒機(jī)是直燃型溴化鋰加熱器的核心部件，其熱力性能的優(yōu)良將直接影響整個(gè)制冷機(jī)組的制冷性能。同時(shí)燃料為生物質(zhì)燃?xì)?，燃燒機(jī)必須符合生物質(zhì)燃燒的特性，所以應(yīng)滿足以下要求。

1）燃燒機(jī)應(yīng)有可調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)不同的熱負(fù)荷。這是為滿足制冷調(diào)節(jié)所必需的。

2）燃燒機(jī)應(yīng)能夠使生物質(zhì)燃?xì)馀c空氣均勻混合，以保證生物質(zhì)燃?xì)獾某浞秩紵?/p>

3）燃燒機(jī)應(yīng)具有較高的燃燒穩(wěn)定性和安全性，設(shè)備在微壓狀態(tài)下運(yùn)行不發(fā)生回火和脫火現(xiàn)象。

4）合理的換熱結(jié)構(gòu)和足夠的換熱面積。

5）強(qiáng)化緊湊的傳熱實(shí)現(xiàn)較小的體積和重量。對(duì)于溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，我們需要較小的體積和重量，對(duì)于燃燒加熱器的體積和重量也是這樣，因此要求燃燒機(jī)的單位加熱量應(yīng)越大越好，這就要求燃燒機(jī)的傳熱布置應(yīng)緊湊。

6）燃燒室尺寸應(yīng)大于等于高溫?zé)煔獾淖钚∪紵叨取８邷責(zé)煔饣鹧孢呇氐淖罡邷囟瓤蛇_(dá)到1500℃左右，燃燒時(shí)是一個(gè)具有一定直徑和長(zhǎng)度的射流氣團(tuán)。通常會(huì)與金屬管壁接觸時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕現(xiàn)象，為避免溫度很高的高溫?zé)煔饣鹧鎸?duì)金屬壁面的腐蝕，燃燒室尺度不能小于高溫?zé)煔獾淖钚∪紵叨取?/p>

2.3 燃燒機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

1）燃?xì)夂涂諝獾幕旌戏绞剑簽榱藦?qiáng)化空氣和燃?xì)獾幕旌?，采用了空氣和燃?xì)獯怪苯徊媪鲃?dòng)的設(shè)計(jì)方案，使燃?xì)馀c空氣充分、均勻混合后進(jìn)入燃燒室燃燒。該燃燒機(jī)采用預(yù)混燃燒方式可以達(dá)到很好的效果。

2）點(diǎn)火方式：采用油燃輔助加熱點(diǎn)火。這是由于生物質(zhì)燃?xì)獾臒嶂递^低，利用直接點(diǎn)火存在一定難度。

3）可實(shí)現(xiàn)熱負(fù)荷調(diào)整：通過(guò)調(diào)整供氣量來(lái)實(shí)現(xiàn)熱負(fù)荷的

調(diào)整。

2.4 生物質(zhì)燃?xì)饬康挠?jì)算

燃燒效率的確定：

1）一般氣體的燃燒效率可高達(dá)95%～98%，取95%。

2）燃燒低位熱值的確定。

生物質(zhì)氣化合的低位熱值Qd一般為4600 kJ/m3。

3）相關(guān)參數(shù)的確定。

因?yàn)閾Q熱器的效率ε=0.75

所以Q=1.2Qh/ε=1.2×1397.4/0.75=2235.84 kJ/s。

又因?yàn)槿紵师?0.95，所以

。

2.5 燃燒室的尺寸和形狀

燃燒室的尺寸決定于兩個(gè)因素第一是保證生物質(zhì)燃?xì)庠跔t內(nèi)有足夠的燃燒時(shí)間。第二是保證生物質(zhì)燃?xì)庠跔t內(nèi)有足夠的燃燒空間，空間太小，生物質(zhì)燃?xì)馀c空氣混合不充分達(dá)不到完全燃燒，造不完全燃損失；當(dāng)然燃燒室容積過(guò)大，室內(nèi)溫度過(guò)低，燃燒不利，同時(shí)增加不必要的投資和金屬消耗量。

由資料可知燃燒室體積V與生物質(zhì)燃?xì)饬髁縑g數(shù)學(xué)關(guān)系

如下：

V=0.0265Vg+0.0086

又因?yàn)閂g=0.5116 m3/s，所以V=0.0265×0.5116×3600+

0.0086=48.8 m3。

為方便起見(jiàn)取V=50 m3。

燃燒室的形狀根據(jù)一定的燃燒室空間和一定量的燃?xì)饬髁壳闆r下，對(duì)正方體形、球形和橢圓球形的燃燒室測(cè)溫度，經(jīng)驗(yàn)表明橢圓球形燃燒室溫度最高，所以燃燒室選擇橢圓球形。

3 結(jié)束語(yǔ)

直燃型溴冷機(jī)，由于不用CFC工質(zhì)，省去供熱鍋爐，節(jié)能，節(jié)電，利于環(huán)保，制動(dòng)化程度高而被列入優(yōu)選的空調(diào)冷熱源之一，采用生物質(zhì)直接燃燒來(lái)制冷，無(wú)論從能耗方面，還是從環(huán)保方面或者是經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看，生物質(zhì)直燃制冷都是有很好的前景。

參考文獻(xiàn)

[1]羅賢成，等.燃?xì)膺B續(xù)加熱爐及燃燒裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].煤氣與熱力，1999（7）.

[2]化工部熱工設(shè)計(jì)技術(shù)中心站（夏敏等編）.熱能工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）[M].北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[3]戚長(zhǎng)政，何源.制冷原理及設(shè)備[M].北京：輕工業(yè)出版社，1999.

[4]王學(xué)濤.新型高效戶用沼氣發(fā)酵裝置試驗(yàn)研究[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002.

[5]張慶鋼，周維，葉向前.溴化鋰吸收式制冷機(jī)的性能分析[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)報(bào)，2002，18（5）.

作者簡(jiǎn)介

李鵬鵬（1980-），女，河南周口人，講師，碩士研究生，研究方向?yàn)闄C(jī)電技術(shù)相關(guān)方向，從事教育工作。endprint

摘 要 文章利用現(xiàn)已成熟的生物質(zhì)氣化技術(shù)，用生物質(zhì)氣化后產(chǎn)生的燃?xì)鉃槟芰縼?lái)源制冷，采用直燃型溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)。本系統(tǒng)不僅使農(nóng)村棄置生物質(zhì)資源得以回收利用，而且直燃型吸收式制冷系統(tǒng)本身又耗能少，達(dá)到了節(jié)能與環(huán)保的雙重效果。

關(guān)鍵詞 制冷；生物質(zhì)氣；溴化鋰

中圖分類號(hào)：TB65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）15-0019-02

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)村消費(fèi)能力的提高，空調(diào)在農(nóng)村的需求逐年增加，這使得在夏季電力系統(tǒng)壓力較大。在農(nóng)村，每年都有大量的秸桿和農(nóng)業(yè)剩余物，這些生物質(zhì)能是可以轉(zhuǎn)換為清潔燃料的可再生能源。生物質(zhì)氣作為燃?xì)饽茉打?qū)動(dòng)空調(diào)制冷將成為新能源在實(shí)際工作中利用發(fā)展的一個(gè)目標(biāo)，而溴化鋰吸收式制冷機(jī)則是一種以廢氣、廢熱、太陽(yáng)能及生物質(zhì)能等各種余熱為熱源，制取高于0℃的空調(diào)用冷水。它是節(jié)能型制冷設(shè)備，具有耗能少、振動(dòng)小噪音低、冷量調(diào)節(jié)范圍寬、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)電效果顯著，經(jīng)濟(jì)性高。本文將從節(jié)能的角度考慮，以現(xiàn)有生物質(zhì)氣技術(shù)為基礎(chǔ)，研究生物質(zhì)直燃型溴化鋰吸收式制冷

系統(tǒng)。

1 工作原理與循環(huán)

1.發(fā)生器；2.冷凝器；3.蒸發(fā)器；4.吸收器；5.冷劑泵；

6.溶液泵；7.熱交換器；8.節(jié)流閥；9.減壓閥

圖1 吸收式制冷機(jī)基本組成及工作原理

生物制直燃型溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作原理可分為以下兩個(gè)部分。

1）發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽在冷凝器中冷凝成冷劑水，經(jīng)U型管進(jìn)入蒸發(fā)器，在低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。

2）發(fā)生器中出來(lái)的濃溶液降壓后進(jìn)入吸收器，吸收由蒸發(fā)器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽，形成稀溶液，稀溶液由泵輸送到發(fā)生器，重新加熱形成濃溶液。

2 燃燒機(jī)的設(shè)計(jì)

該吸收式制冷系統(tǒng)最關(guān)鍵的是燃燒機(jī)的設(shè)計(jì)。根據(jù)生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求，同時(shí)考慮到冷損，制造條件，運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素，取制冷量Q0=1000 kW。

2.1 生物質(zhì)燃?xì)獾奶匦?/p>

生物質(zhì)燃?xì)鉄嶂狄话阍? MJ/m3左右，可燃成分由CO、CnHm、H2、CH4等組成。生物質(zhì)燃?xì)獾臒嶂蹬c生物質(zhì)的種類、生物質(zhì)中可燃成分的含量、可燃成分的物理形狀及含水率有關(guān)系，要保證生物質(zhì)充分穩(wěn)定的燃燒，得到較高的燃燒效率，燃燒機(jī)自身應(yīng)具有良好的性能。

2.2 生物質(zhì)燃燒機(jī)應(yīng)滿足的要求

燃燒機(jī)是直燃型溴化鋰加熱器的核心部件，其熱力性能的優(yōu)良將直接影響整個(gè)制冷機(jī)組的制冷性能。同時(shí)燃料為生物質(zhì)燃?xì)?，燃燒機(jī)必須符合生物質(zhì)燃燒的特性，所以應(yīng)滿足以下要求。

1）燃燒機(jī)應(yīng)有可調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)不同的熱負(fù)荷。這是為滿足制冷調(diào)節(jié)所必需的。

2）燃燒機(jī)應(yīng)能夠使生物質(zhì)燃?xì)馀c空氣均勻混合，以保證生物質(zhì)燃?xì)獾某浞秩紵?/p>

3）燃燒機(jī)應(yīng)具有較高的燃燒穩(wěn)定性和安全性，設(shè)備在微壓狀態(tài)下運(yùn)行不發(fā)生回火和脫火現(xiàn)象。

4）合理的換熱結(jié)構(gòu)和足夠的換熱面積。

5）強(qiáng)化緊湊的傳熱實(shí)現(xiàn)較小的體積和重量。對(duì)于溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，我們需要較小的體積和重量，對(duì)于燃燒加熱器的體積和重量也是這樣，因此要求燃燒機(jī)的單位加熱量應(yīng)越大越好，這就要求燃燒機(jī)的傳熱布置應(yīng)緊湊。

6）燃燒室尺寸應(yīng)大于等于高溫?zé)煔獾淖钚∪紵叨?。高溫?zé)煔饣鹧孢呇氐淖罡邷囟瓤蛇_(dá)到1500℃左右，燃燒時(shí)是一個(gè)具有一定直徑和長(zhǎng)度的射流氣團(tuán)。通常會(huì)與金屬管壁接觸時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕現(xiàn)象，為避免溫度很高的高溫?zé)煔饣鹧鎸?duì)金屬壁面的腐蝕，燃燒室尺度不能小于高溫?zé)煔獾淖钚∪紵叨取?/p>

2.3 燃燒機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

1）燃?xì)夂涂諝獾幕旌戏绞剑簽榱藦?qiáng)化空氣和燃?xì)獾幕旌?，采用了空氣和燃?xì)獯怪苯徊媪鲃?dòng)的設(shè)計(jì)方案，使燃?xì)馀c空氣充分、均勻混合后進(jìn)入燃燒室燃燒。該燃燒機(jī)采用預(yù)混燃燒方式可以達(dá)到很好的效果。

2）點(diǎn)火方式：采用油燃輔助加熱點(diǎn)火。這是由于生物質(zhì)燃?xì)獾臒嶂递^低，利用直接點(diǎn)火存在一定難度。

3）可實(shí)現(xiàn)熱負(fù)荷調(diào)整：通過(guò)調(diào)整供氣量來(lái)實(shí)現(xiàn)熱負(fù)荷的

調(diào)整。

2.4 生物質(zhì)燃?xì)饬康挠?jì)算

燃燒效率的確定：

1）一般氣體的燃燒效率可高達(dá)95%～98%，取95%。

2）燃燒低位熱值的確定。

生物質(zhì)氣化合的低位熱值Qd一般為4600 kJ/m3。

3）相關(guān)參數(shù)的確定。

因?yàn)閾Q熱器的效率ε=0.75

所以Q=1.2Qh/ε=1.2×1397.4/0.75=2235.84 kJ/s。

又因?yàn)槿紵师?0.95，所以

。

2.5 燃燒室的尺寸和形狀

燃燒室的尺寸決定于兩個(gè)因素第一是保證生物質(zhì)燃?xì)庠跔t內(nèi)有足夠的燃燒時(shí)間。第二是保證生物質(zhì)燃?xì)庠跔t內(nèi)有足夠的燃燒空間，空間太小，生物質(zhì)燃?xì)馀c空氣混合不充分達(dá)不到完全燃燒，造不完全燃損失；當(dāng)然燃燒室容積過(guò)大，室內(nèi)溫度過(guò)低，燃燒不利，同時(shí)增加不必要的投資和金屬消耗量。

由資料可知燃燒室體積V與生物質(zhì)燃?xì)饬髁縑g數(shù)學(xué)關(guān)系

如下：

V=0.0265Vg+0.0086

又因?yàn)閂g=0.5116 m3/s，所以V=0.0265×0.5116×3600+

0.0086=48.8 m3。

為方便起見(jiàn)取V=50 m3。

燃燒室的形狀根據(jù)一定的燃燒室空間和一定量的燃?xì)饬髁壳闆r下，對(duì)正方體形、球形和橢圓球形的燃燒室測(cè)溫度，經(jīng)驗(yàn)表明橢圓球形燃燒室溫度最高，所以燃燒室選擇橢圓球形。

3 結(jié)束語(yǔ)

直燃型溴冷機(jī)，由于不用CFC工質(zhì)，省去供熱鍋爐，節(jié)能，節(jié)電，利于環(huán)保，制動(dòng)化程度高而被列入優(yōu)選的空調(diào)冷熱源之一，采用生物質(zhì)直接燃燒來(lái)制冷，無(wú)論從能耗方面，還是從環(huán)保方面或者是經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看，生物質(zhì)直燃制冷都是有很好的前景。

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作者簡(jiǎn)介

李鵬鵬（1980-），女，河南周口人，講師，碩士研究生，研究方向?yàn)闄C(jī)電技術(shù)相關(guān)方向，從事教育工作。endprint