【摘要】：中國(guó)是發(fā)展中國(guó)家,也是一個(gè)能源供應(yīng)十分緊張的國(guó)家。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展,對(duì)能源的需求也快速增長(zhǎng),進(jìn)一步加大了國(guó)內(nèi)資源和環(huán)境的壓力。因此,如何提高能源的利用效率和開(kāi)發(fā)新的替代能源是當(dāng)今世界面臨的緊要問(wèn)題。自然冷源即冬季寒冷空氣、冰雪及冷水等不同形式的能源,是大自然賜予人類(lèi)一筆取之不盡的巨大資源財(cái)富,對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、合理、有效地開(kāi)發(fā)與利用意義十分重大而深遠(yuǎn)。 針對(duì)這一實(shí)際問(wèn)題,在國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)及調(diào)研資料的研究基礎(chǔ)上,本文首次提出將東北地區(qū)冬季自然冷能和制冷系統(tǒng)結(jié)合在一起,對(duì)其可行性進(jìn)行分析,把該技術(shù)推廣運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,并通過(guò)北方地區(qū)冬季自然冷能研究和具體理論分析兩方面,對(duì)其實(shí)踐效果及可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行初次探索,以期得到相應(yīng)的實(shí)際數(shù)據(jù),為東北地區(qū)冬季自然冷能的應(yīng)用研究以及制冷系統(tǒng)的節(jié)能提供參考依據(jù)。 首先,對(duì)自然冷能在乳品廠制冷系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行可行性研究。通過(guò)乳品廠制冷系統(tǒng)制冷原理特點(diǎn),從節(jié)能入手,研究不同解決室外冷能與乳品廠制冷系統(tǒng)所需能量相匹配可行的方案。對(duì)比分析不同方案的優(yōu)缺點(diǎn),最終決定設(shè)置一臺(tái)中間媒介裝置。此裝置可將室外溫度不斷變化的冷源轉(zhuǎn)換為所需固定冷源,從而起到節(jié)約能耗的效果。 其次,對(duì)乳品廠制冷系統(tǒng)中自然能應(yīng)用裝置進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。本文以乳品廠作為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)乳品廠制冷原理與自然能的研究,將北方地區(qū)自然冷能應(yīng)用到乳品廠制冷系統(tǒng)中。本文的主要內(nèi)容是,首次采用雙面插管的設(shè)計(jì)方式,進(jìn)行自然冷能應(yīng)用裝置的設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)不同的室外溫度的計(jì)算、所選材料及管徑尺寸的選擇、乳品廠換熱系數(shù)與換熱面積的大量計(jì)算,設(shè)計(jì)出適合整個(gè)東北乳品廠制冷系統(tǒng)的自然冷能應(yīng)用裝置,從而起到乳品廠節(jié)約能耗的作用；對(duì)自然冷能應(yīng)用裝置內(nèi)走水溫度分布進(jìn)行模擬計(jì)算研究,模擬出應(yīng)用裝置在不同室外溫度下流水的換熱情況。 然后,進(jìn)行東北地區(qū)自然冷能在乳品廠應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)研究。將所設(shè)計(jì)的自然冷能應(yīng)用裝置運(yùn)用到乳品廠冬季運(yùn)行當(dāng)中,對(duì)裝置中運(yùn)行的載冷劑給水、回水溫度每小時(shí)進(jìn)行溫度測(cè)量,連續(xù)數(shù)日測(cè)量不同室外溫度下的溫度變化狀況,并繪制出溫度變化曲線。將所模擬數(shù)據(jù)與在冬季運(yùn)行實(shí)驗(yàn)所測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,找到兩組數(shù)據(jù)的一致性,對(duì)模擬進(jìn)行驗(yàn)證。 最后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)所設(shè)計(jì)研究的自然冷能應(yīng)用裝置進(jìn)行改進(jìn)研究設(shè)計(jì)與推廣展望。找出實(shí)驗(yàn)與模擬的差異性,對(duì)其研究分析,再進(jìn)行理論改進(jìn),并采取一些防止載冷劑結(jié)冰的必要手段,使自然冷能應(yīng)用裝置可以適應(yīng)整個(gè)東北地區(qū)冬季室外溫度,驗(yàn)證東北地區(qū)冬季自然冷能在乳品廠節(jié)能應(yīng)用的可行性。分析其他制冷企業(yè)與乳品廠的差異與共同性,根據(jù)不同制冷企業(yè)的不同冷量需求及其他要求,可將所設(shè)計(jì)的自然冷能應(yīng)用裝置進(jìn)行改良,應(yīng)用其制冷企業(yè)中：高溫冷庫(kù)、制藥廠、食品廠等以食用水為載冷劑的制冷企業(yè)中,除各自冷量參數(shù)自行設(shè)計(jì)外,可完全使用本文所設(shè)計(jì)的自然冷能應(yīng)用裝置；啤酒廠中也可使用,但由于載冷劑不同于乳品廠,是冰點(diǎn)為-12.6℃的乙二醇,所以可將自然冷能應(yīng)用裝置管內(nèi)走水,管外走風(fēng),同時(shí)也應(yīng)當(dāng)注意防凍問(wèn)題。將此類(lèi)自然冷能應(yīng)用裝置推廣于整個(gè)制冷行業(yè)中,有助于整個(gè)行業(yè)的節(jié)能,對(duì)于整個(gè)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的重大意義。
[Abstract]:As a developing country, China is also a country with very tight energy supply. With the sustained and rapid development of the national economy, the demand for energy is also growing rapidly, which further increases the pressure on domestic resources and environment. The natural cold source is the winter cold air, ice and snow, cold water and other different forms of energy, is an inexhaustible natural wealth of human resources, its scientific, rational, effective development and utilization of great significance and far-reaching.
In view of this practical problem, on the basis of domestic and foreign literatures and research data, this paper puts forward the first time to combine the winter natural cooling energy and refrigeration system in Northeast China, analyzes its feasibility, popularizes the technology to the actual production process, and through the winter natural cooling energy research and specific theoretical analysis in North China. In order to obtain the corresponding actual data and provide reference for the application of natural cold energy in winter and the energy saving of refrigeration system in Northeast China, the practical effect and possible problems are explored for the first time.
Firstly, the feasibility study on the application of natural cooling energy in the refrigeration system of dairy factory is carried out. Based on the refrigeration principle and characteristics of the refrigeration system of the dairy factory, the feasible schemes for different solutions to match the outdoor cooling energy with the energy required by the refrigeration system of the dairy factory are studied. Medium device. This device can change the cold source with the changing outdoor temperature into the fixed cold source, thus saving energy.
Secondly, the application of natural energy in the refrigeration system of dairy factory is studied and designed. This paper takes the dairy factory as the research object, through the study of the refrigeration principle and natural energy of the dairy factory, applies the natural cold energy in the northern region to the refrigeration system of the dairy factory. By calculating different outdoor temperatures, choosing the selected materials and sizes of tubes, and calculating the heat transfer coefficient and heat transfer area of dairy factory, a natural cooling energy application device suitable for the refrigeration system of Northeast Dairy Factory is designed, which can save energy in dairy factory. The temperature distribution of running water in the device was simulated to simulate the heat transfer of running water at different outdoor temperatures.
Then, the experimental study on the application of natural cooling energy in dairy plants in Northeast China was carried out. The designed natural cooling energy application device was applied to the winter operation of dairy plants. The simulated data are compared with the experimental data in winter. The consistency of the two sets of data is found and verified.
Finally, according to the experimental results, the improved research design and popularization prospect of the designed and researched natural cooling energy application device are carried out. The differences between the experiment and simulation are found out, the research and analysis are carried out, and the theoretical improvement is made. Some necessary measures to prevent the freezing of the carrier are adopted to make the natural cooling energy application device adapt to the winter in the whole Northeast China. The outdoor temperature of the season verifies the feasibility of the application of natural cooling energy in the dairy factory in Northeast China in winter.The differences and commonalities between other refrigeration enterprises and dairy factory are analyzed.According to the different refrigeration demand and other requirements of different refrigeration enterprises,the designed application device of natural cooling energy can be improved. In refrigeration enterprises such as warehouses, pharmaceutical factories and food factories, which use edible water as refrigerant, besides their own cooling capacity parameters, they can completely use the natural cooling energy applicators designed in this paper; they can also be used in breweries, but the natural cooling energy applicators can be used because they are different from dairy factories and are ethylene glycol with a freezing point of - 12.6 degrees Celsius. It is of great significance for the sustainable development of the whole society to popularize this kind of natural cooling energy application device in the whole refrigeration industry.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TB657

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本文編號(hào)：2181409