アンモニア系GAX吸収サイクルにおける熱及び物質移動の促進

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650148
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture & Technology
• Principal Investigator: 柏木 孝夫 東京農工大学, 工学部, 教授 (10092545)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野邑 奉弘 大阪市立大学, 工学部, 教授 (50164736) ; 加藤 豊文 東京農工大学, 工学部, 助教授 (70015056)
• Keywords: アンモニア / 水系GAX吸収サイクル / 濃度幅 / サイクルの高効率化 / シミュレ-ション / COP / 中低温の未利用エネルギ / AHEサイクル / GHEサイクル

Research Abstract

本研究では、濃度幅を広く取ることができるNH_3/H_2O系吸収サイクルに着目し、吸収熱の一部を直接再生過程に利用した潜熱/潜熱の熱交換を行うGAXサイクルの特性シミュレ-ションによって、その有用性を確認することを目的とした。
第一種吸収サイクルにおいて強吸収溶液と弱吸収溶液との濃度幅を広げていった場合、熱交換部の伝熱形態はLLE→GHE(AHE)→GHE・AHE→GAXと移行し、各サイクルの成立する領域によりCOPの増加率は異なることが明らかとなった。COPに対してパラメ-タの与える影響としては、吸収終了温度、凝縮温度の方が、蒸発温度の与える影響より大きいことが確認できた。またサイクル系内の全熱交換量は、GAX熱交換が始まる領域にはいると急激に増加することから、吸収一再生熱交換量がサイクル全体へ大きく影響を及ぼしサイクルの高効率化にも寄与していることが明かになるのと同時に、GAX熱交換の有用性が確かめられた。
次に、自己再生型吸収サイクルにおいて吸収溶液の濃度幅を増大させた場合、通常の吸収サイクルと比較して溶液循環比が非常に小さい値となるため、加熱側、被加熱側溶液の熱量にアンバランスが生じ、GAX熱交換が有効に行いにくくなることがわかった。この点に対する対策として従来のように駆動源に高温熱源を利用するだけでなく、中低温の未利用排熱や精溜器で取り出す分縮熱を利用した、2熱源及び3熱源利用の吸収サイクルの提案を行った。この結果、サイクルの効率には成績係数COPの比較において最大で40〜60%程度の向上がみられた。

Research Products

• [Publications] 小島 弘: "NH_3/水系自己再生型高効率吸収サイクルの特性シミュレ-ション(第一報)" 第25回冷凍・空気調和連合講演会講演論文集. 169-172 (1991)
• [Publications] 小島 弘: "NH_3/水系自己再生型高効率吸収サイクルの特性シミュレ-ション(第二報)" 平成三年度日本冷凍協会学術講演会講演論文集. 73-76 (1991)
• [Publications] 小島 弘: "NH_3/水系自己再生型高効率吸収サイクルの特性シミュレ-ション(第三報)" 第26回冷凍・空気調和連合講演会講演論文集. (1992)