第九章吸收式制冷-2015528---2

1、第九章溴化鋰溴化鋰吸收式制冷吸收式制冷循環(huán)循環(huán)Absorption Refrigerationl吸收式制冷目前在日本、中國(guó)和韓國(guó)得到了較普吸收式制冷目前在日本、中國(guó)和韓國(guó)得到了較普遍的應(yīng)用。隨著我國(guó)西氣東輸工程的實(shí)施和天然氣遍的應(yīng)用。隨著我國(guó)西氣東輸工程的實(shí)施和天然氣的引進(jìn)或開(kāi)采，吸收式制冷正在制冷空調(diào)中發(fā)揮重的引進(jìn)或開(kāi)采，吸收式制冷正在制冷空調(diào)中發(fā)揮重要作用。要作用。 充分利用余熱的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將使得吸充分利用余熱的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將使得吸收式制冷必不可少；收式制冷必不可少； 廣泛的燃?xì)夤?yīng)，以及夏季燃廣泛的燃?xì)夤?yīng)，以及夏季燃?xì)獾凸群陀秒姼叻澹梢允沟萌細(xì)庵比际轿帐娇諝獾凸群陀秒姼叻?，?/p>

2、以使得燃?xì)庵比际轿帐娇照{(diào)得到更廣泛的應(yīng)用。調(diào)得到更廣泛的應(yīng)用。l我國(guó)在吸收制冷設(shè)計(jì)和制造方面處于國(guó)際先進(jìn)水我國(guó)在吸收制冷設(shè)計(jì)和制造方面處于國(guó)際先進(jìn)水平，出現(xiàn)了江蘇雙良，長(zhǎng)沙遠(yuǎn)大，大連三洋等一系平，出現(xiàn)了江蘇雙良，長(zhǎng)沙遠(yuǎn)大，大連三洋等一系列著名品牌。列著名品牌。前言2第一節(jié)第一節(jié)吸收式制冷的基本原理吸收式制冷的基本原理 吸收式制冷利用溶液在一定條件下能析出低沸點(diǎn)組分的蒸氣，在另一種條件下又能吸收低沸點(diǎn)組分這一特性完成制冷循環(huán)。 目前吸收式制冷機(jī)多用二元溶液，習(xí)慣上稱低沸點(diǎn)組分為制冷劑制冷劑，高沸點(diǎn)組分為吸收劑吸收劑?；驹砘驹? 吸收式與蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的比較 (a)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)

3、； (b)吸收式制冷循環(huán)基本原理基本原理5整個(gè)系統(tǒng)包括整個(gè)系統(tǒng)包括兩個(gè)回路：兩個(gè)回路： 制冷劑回路制冷劑回路 溶液回路溶液回路吸收式制冷吸收式制冷是利是利用工質(zhì)對(duì)的質(zhì)量用工質(zhì)對(duì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化，完成分?jǐn)?shù)變化，完成制冷劑的循環(huán)，制冷劑的循環(huán)，因而被稱為因而被稱為吸收吸收式制冷。式制冷?；驹砘驹?發(fā)生器和冷凝器（高壓側(cè)）與蒸發(fā)器和吸收器（低壓側(cè)）之間的壓差通過(guò)安裝在相應(yīng)管道上的膨脹閥或其它節(jié)流機(jī)構(gòu)來(lái)保持。在溴化鋰吸收式制冷機(jī)中，這一壓差相當(dāng)小，一般只有6.58kPa，因而采用U U型型管管、節(jié)流短管節(jié)流短管或節(jié)流節(jié)流小孔小孔即可。基本原理基本原理7發(fā)生器發(fā)生器 generatorgenera

4、tor吸收式制冷機(jī)中，通過(guò)加熱析出制冷劑的設(shè)備。吸收器吸收器 absorberabsorber吸收式制冷機(jī)中，通過(guò)濃溶液吸收劑在其中噴霧以吸收來(lái)自蒸發(fā)器的制冷劑蒸氣的設(shè)備?；驹砘驹? 綜上所述，溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作過(guò)程可分為兩個(gè)部分：(1)(1)制冷劑循環(huán)制冷劑循環(huán) 發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝成冷劑水，經(jīng)U形管進(jìn)入蒸發(fā)器，在低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。這些過(guò)程與蒸氣壓縮式制冷循環(huán)在冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器中所產(chǎn)生的過(guò)程完全相同； (2)(2)溶液循環(huán)溶液循環(huán) 發(fā)生器中流出的濃溶液降壓后進(jìn)入吸收器，吸收由蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷劑蒸氣，形成稀溶液，用泵將稀溶液輸送至發(fā)生器，重新加熱，形成

5、濃溶液。這些過(guò)程的作用相當(dāng)于蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中壓縮機(jī)所起的作用。基本原理基本原理9壓縮式與吸收式制冷的異同壓縮式與吸收式制冷的異同 高壓制冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝后高壓制冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝后，經(jīng)節(jié)流元件節(jié)流，溫度和壓力降低，經(jīng)節(jié)流元件節(jié)流，溫度和壓力降低，低溫、低壓液體在蒸發(fā)器內(nèi)汽化，實(shí)現(xiàn)低溫、低壓液體在蒸發(fā)器內(nèi)汽化，實(shí)現(xiàn)制冷。制冷。共同點(diǎn)共同點(diǎn)10壓縮式與吸收式制冷的異同壓縮式與吸收式制冷的異同v消耗的能量不同消耗的能量不同蒸發(fā)壓縮式制冷機(jī)消耗機(jī)械功，吸收式制冷機(jī)消耗的是熱能。蒸發(fā)壓縮式制冷機(jī)消耗機(jī)械功，吸收式制冷機(jī)消耗的是熱能。v吸收制冷劑蒸氣的方式不同吸收制冷劑蒸氣的方式不同利用液體

6、蒸發(fā)連續(xù)不斷地制冷時(shí)，需不斷地在蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生蒸利用液體蒸發(fā)連續(xù)不斷地制冷時(shí)，需不斷地在蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生蒸氣。蒸氣壓縮式用壓縮機(jī)氣。蒸氣壓縮式用壓縮機(jī)A A吸收此蒸氣，吸收式制冷機(jī)用吸收劑吸收此蒸氣，吸收式制冷機(jī)用吸收劑在吸收器內(nèi)吸取制冷劑蒸氣。在吸收器內(nèi)吸取制冷劑蒸氣。v將低壓制冷劑蒸氣變?yōu)楦邏褐评鋭┱魵鈺r(shí)采取的方式不同將低壓制冷劑蒸氣變?yōu)楦邏褐评鋭┱魵鈺r(shí)采取的方式不同蒸氣壓縮式制冷機(jī)通過(guò)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)完成，吸收式制冷機(jī)蒸氣壓縮式制冷機(jī)通過(guò)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)完成，吸收式制冷機(jī)則是通過(guò)吸收器、溶液泵、發(fā)生器和節(jié)流閥完成。則是通過(guò)吸收器、溶液泵、發(fā)生器和節(jié)流閥完成。v提供的冷源溫度不同提供的冷源溫度不

7、同蒸氣壓縮式制冷可以提供蒸氣壓縮式制冷可以提供00以下的低溫冷源，應(yīng)用范圍廣泛；以下的低溫冷源，應(yīng)用范圍廣泛；而吸收式制冷一般只能而吸收式制冷一般只能制取制取00以上的冷水以上的冷水，多用于空調(diào)多用于空調(diào)系統(tǒng)。系統(tǒng)。不同點(diǎn)不同點(diǎn)11v工質(zhì)不同工質(zhì)不同壓縮式制冷壓縮式制冷吸收式制冷吸收式制冷單組分或多組分工質(zhì)單組分或多組分工質(zhì)雙組分雙組分工質(zhì)對(duì)工質(zhì)對(duì)溴化鋰水溴化鋰水氨水氨水吸收劑吸收劑 制冷劑制冷劑高沸點(diǎn)組分 低沸點(diǎn)組分壓縮式與吸收式制冷的異同壓縮式與吸收式制冷的異同不同點(diǎn)不同點(diǎn)12吸收劑吸收劑對(duì)吸收劑的要求：對(duì)吸收劑的要求：1) 1) 有強(qiáng)烈吸收制冷劑的能力；有強(qiáng)烈吸收制冷劑的能力；2) 2)

8、 在相同壓力下，它的沸騰溫度應(yīng)比制冷在相同壓力下，它的沸騰溫度應(yīng)比制冷劑的沸騰溫度高得多；劑的沸騰溫度高得多；3) 3) 不應(yīng)有爆炸、燃燒的危險(xiǎn)，并對(duì)人體無(wú)不應(yīng)有爆炸、燃燒的危險(xiǎn)，并對(duì)人體無(wú)毒害；毒害；4) 4) 對(duì)金屬材料的腐蝕性??；對(duì)金屬材料的腐蝕性??；5) 5) 價(jià)格低，易獲得。價(jià)格低，易獲得。 可供考慮使用的制冷劑可供考慮使用的制冷劑-吸收劑溶液很多吸收劑溶液很多，按溶液中含有的制冷劑種類區(qū)分，可分為，按溶液中含有的制冷劑種類區(qū)分，可分為水類、氨類、乙醇類和氟里昂類。水類、氨類、乙醇類和氟里昂類。13吸收式制冷的特點(diǎn)吸收式制冷的特點(diǎn)(1)(1)可以利用各種熱能（蒸氣、廢熱、余可以利用各

9、種熱能（蒸氣、廢熱、余熱、燃油、燃?xì)獾龋?qū)動(dòng)；熱、燃油、燃?xì)獾龋?qū)動(dòng)；(2)(2)可以大量節(jié)約用電；可以大量節(jié)約用電；(3)(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件少，安全可靠；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件少，安全可靠；(4)(4)對(duì)環(huán)境和大氣臭氧層無(wú)害。對(duì)環(huán)境和大氣臭氧層無(wú)害。14熱力系數(shù)熱力系數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)：評(píng)價(jià)指標(biāo)：吸收式制冷機(jī)所消耗的能量主要是熱能，常以熱力系數(shù) 作為其經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)。熱力系數(shù)熱力系數(shù) 是吸收式制冷機(jī)所制取的制冷量Qo與消耗的熱量Qg之比：/ogQQ/og 或15COP( )吸收式制冷機(jī)的制冷性能系數(shù)。 式中：a、o、g分別表示向環(huán)境排放的熱負(fù)荷、制冷量、驅(qū)動(dòng)熱源輸出的熱負(fù)荷。 COP是衡量吸收式制

10、冷機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它反映了從驅(qū)動(dòng)熱源輸出的熱負(fù)荷與制冷機(jī)制冷量之間的關(guān)系，但不能反映循環(huán)中存在的熱力學(xué)不可逆損失。aog 16 評(píng)價(jià)吸收式制冷機(jī)不可逆損失的基準(zhǔn)是熱能驅(qū)動(dòng)的可可逆機(jī)的制冷機(jī)性能系數(shù)逆機(jī)的制冷機(jī)性能系數(shù)COPCOPmaxmax。 圖圖 熱能驅(qū)動(dòng)的制冷系統(tǒng)熱能驅(qū)動(dòng)的制冷系統(tǒng)17 設(shè)有上圖所示的制冷系統(tǒng)，其驅(qū)動(dòng)熱源溫度為Tg，環(huán)境溫度為Ta，低溫?zé)嵩礈囟葹門o。Tg、Ta和To均為恒溫。當(dāng)制冷機(jī)為可逆機(jī)時(shí)，根據(jù)熱力學(xué)第二定律 可得到熱能驅(qū)動(dòng)的熱能驅(qū)動(dòng)的可逆機(jī)可逆機(jī)的制冷的制冷性能系數(shù)性能系數(shù)COPCOPmaxmax為為 上式表示，COPCOPmaxmax隨隨T Tg g、T T

11、o o的提高而提高，隨的提高而提高，隨T Ta a的提高而降的提高而降低。低。這一結(jié)論，對(duì)于提高實(shí)際應(yīng)用的制冷機(jī)的性能也有指導(dǎo)意義。gaoaogTTTmaxgaogaoTTTCOPTTT18判別實(shí)際制冷循環(huán)的不可逆程度的熱力完善度熱力完善度為 對(duì)于吸收式制冷機(jī)對(duì)于吸收式制冷機(jī) 在Tg、Ta、To不變時(shí)，降低吸收式制冷機(jī)的不可逆損失，可提高循環(huán)效率和性能系數(shù)。 吸收式制冷機(jī)中常用的二元溶液由兩個(gè)組分組成。相平衡時(shí)，低沸點(diǎn)組分在氣相中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于它在液相中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，高沸點(diǎn)組分(不易揮發(fā)組分)在氣相中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于它在液相中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但任一組分在氣相中的分壓力應(yīng)等于溶液中該組分產(chǎn)生的蒸氣壓力。

12、maxCOPCOP)/(cacgagTTTTTTCOP19吸收式制冷機(jī)原理概括 吸收式制冷機(jī)中常用的二元溶液由兩個(gè)組分組成。相平衡時(shí)，低沸點(diǎn)組分在氣相中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于它在液相中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，高沸點(diǎn)組分(不易揮發(fā)組分)在氣相中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于它在液相中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但任一組分在氣相中的分壓力應(yīng)等于溶液中該組分產(chǎn)生的蒸氣壓力。20 若易揮發(fā)組分在氣相中的分壓力低于溶液中該組分的若易揮發(fā)組分在氣相中的分壓力低于溶液中該組分的蒸氣壓力，則此組分的分子更多地進(jìn)入氣相，這就是蒸氣壓力，則此組分的分子更多地進(jìn)入氣相，這就是發(fā)生發(fā)生過(guò)程過(guò)程，此時(shí)氣相與液相之間是不平衡的。，此時(shí)氣相與液相之間是不平衡的。這一過(guò)程如發(fā)

13、生在密閉容器內(nèi)，則隨著過(guò)程的進(jìn)行，氣相中該組分的分壓力上升，而溶液中該組分的蒸氣壓力因其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的減少而降低，從而在新的壓力下達(dá)到氣相和液相的相平衡。 若易揮發(fā)組分在氣相中的分壓力高于溶液中該組分的若易揮發(fā)組分在氣相中的分壓力高于溶液中該組分的蒸氣壓力，它的分子更多地進(jìn)入溶液中，這就是蒸氣壓力，它的分子更多地進(jìn)入溶液中，這就是吸收過(guò)程吸收過(guò)程。在密閉容器內(nèi)，隨著吸收過(guò)程的進(jìn)行，將達(dá)到一個(gè)新的相平衡狀態(tài)。21第二節(jié)第二節(jié)吸收式制冷機(jī)的吸收式制冷機(jī)的溶液熱力學(xué)基礎(chǔ)溶液熱力學(xué)基礎(chǔ) 兩種互相不起化學(xué)作用的物質(zhì)組成的兩種互相不起化學(xué)作用的物質(zhì)組成的均勻均勻混合物混合物稱為二元溶液。稱為二元溶液。 吸收式

14、制冷工質(zhì)對(duì)是一種二元溶液吸收式制冷工質(zhì)對(duì)是一種二元溶液, ,其質(zhì)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)量分?jǐn)?shù) 是以溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的。是以溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的。 二元溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)二元溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)%100)/(2LiBrOHLiBrmmmww溴化鋰水溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)：溴化鋰水溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)： 23溶解和結(jié)晶溶解和結(jié)晶l00以上，溴化鋰極易溶于水，以上，溴化鋰極易溶于水，00時(shí)飽和濃度時(shí)飽和濃度為為5555；溴化鋰在水中的溶解度隨溫度的降低；溴化鋰在水中的溶解度隨溫度的降低而降低，溶液的濃度不宜超過(guò)而降低，溶液的濃度不宜超過(guò)6666，否則運(yùn)行，否則運(yùn)行中，當(dāng)溶液溫度降低時(shí)，將有溴化鋰結(jié)晶析出中，當(dāng)溶液

15、溫度降低時(shí)，將有溴化鋰結(jié)晶析出的危險(xiǎn)性，破壞循環(huán)的正常運(yùn)行。的危險(xiǎn)性，破壞循環(huán)的正常運(yùn)行。 l溴化鋰的結(jié)晶線很陡峭，濃度略有變化，結(jié)晶溴化鋰的結(jié)晶線很陡峭，濃度略有變化，結(jié)晶溫度相差很大溫度相差很大 。溴化鋰水溶液的特性溴化鋰水溶液的特性24吸收能力吸收能力 l溴化鋰水溶液的水蒸氣分壓比同溫度下純水的飽和溴化鋰水溶液的水蒸氣分壓比同溫度下純水的飽和蒸汽壓小得多，故在相同壓力下，溴化鋰水溶液具蒸汽壓小得多，故在相同壓力下，溴化鋰水溶液具有吸收溫度比它低得多的水蒸氣的能力，這是溴化有吸收溫度比它低得多的水蒸氣的能力，這是溴化鋰水溶液能作為吸收式制冷工質(zhì)對(duì)的原因。鋰水溶液能作為吸收式制冷工質(zhì)對(duì)的原因

16、。如濃度為如濃度為5858的溴化鋰水溶液在溫度為的溴化鋰水溶液在溫度為3232時(shí)，溶時(shí)，溶液水蒸氣分壓力為液水蒸氣分壓力為479479PaPa，純水在純水在3232時(shí)為時(shí)為47594759PaPa；l溴化鋰水溶液濃度越高，它對(duì)水蒸氣的吸收能力越溴化鋰水溶液濃度越高，它對(duì)水蒸氣的吸收能力越強(qiáng)。強(qiáng)。 溴化鋰水溶液的特性溴化鋰水溶液的特性25一個(gè)大氣壓下：一個(gè)大氣壓下：水的沸點(diǎn)水的沸點(diǎn) 100 100溴化鋰的沸點(diǎn)溴化鋰的沸點(diǎn) 1265 1265 溴化鋰與水的沸點(diǎn)溴化鋰與水的沸點(diǎn)溴化鋰水溶液的特性溴化鋰水溶液的特性由于溴化鋰的沸點(diǎn)比水高得多，溴化鋰水溶液在發(fā)由于溴化鋰的沸點(diǎn)比水高得多，溴化鋰水溶液在發(fā)

17、生器中沸騰時(shí)只有水汽化，生成純冷劑水，故不需生器中沸騰時(shí)只有水汽化，生成純冷劑水，故不需要蒸汽精餾設(shè)備，系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，熱力系數(shù)較高。要蒸汽精餾設(shè)備，系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，熱力系數(shù)較高。26腐蝕性腐蝕性 l對(duì)一般金屬（炭鋼、紫銅等）有強(qiáng)腐蝕性，對(duì)一般金屬（炭鋼、紫銅等）有強(qiáng)腐蝕性，有空氣（氧氣）存在時(shí)腐蝕性更為嚴(yán)重。有空氣（氧氣）存在時(shí)腐蝕性更為嚴(yán)重。 l運(yùn)行時(shí)控制腐蝕方法：運(yùn)行時(shí)控制腐蝕方法：嚴(yán)格保持系統(tǒng)內(nèi)的真空度（真空泵）嚴(yán)格保持系統(tǒng)內(nèi)的真空度（真空泵）；在溶液在加緩蝕劑減緩腐蝕。在溶液在加緩蝕劑減緩腐蝕。 溴化鋰水溶液的特性溴化鋰水溶液的特性27毒性毒性 l溴化鋰水溶液無(wú)毒，有鎮(zhèn)靜作用，大溴化鋰水

18、溶液無(wú)毒，有鎮(zhèn)靜作用，大量服用有害；量服用有害；l對(duì)皮膚無(wú)刺激作用（微癢感）；對(duì)皮膚無(wú)刺激作用（微癢感）；l加入緩蝕劑后視緩蝕劑的種類有不同加入緩蝕劑后視緩蝕劑的種類有不同的毒性。的毒性。 溴化鋰水溶液的特性溴化鋰水溶液的特性28溴化鋰水溶液的壓力溴化鋰水溶液的壓力- -飽和溫度圖（飽和溫度圖（P-TP-T）圖圖 v溫度越低，溴化鋰水溶液的飽和濃度也越低。因此溫度越低，溴化鋰水溶液的飽和濃度也越低。因此，溴化鋰水溶液的，溴化鋰水溶液的濃度過(guò)高濃度過(guò)高或或溫度過(guò)低溫度過(guò)低時(shí)均易于形成時(shí)均易于形成結(jié)晶，這是溴化鋰吸收式制冷機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中必須注結(jié)晶，這是溴化鋰吸收式制冷機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中必須注意的問(wèn)題。

19、意的問(wèn)題。v在一定溫度下，溶液面上水蒸氣飽和分壓力低于純?cè)谝欢囟认?，溶液面上水蒸氣飽和分壓力低于純水的飽和分壓力，而且溶液的濃度越高，液面上水蒸水的飽和分壓力，而且溶液的濃度越高，液面上水蒸氣飽和分壓力越低，則溶液的吸水性越強(qiáng)。氣飽和分壓力越低，則溶液的吸水性越強(qiáng)。v相同壓力時(shí)，隨著濃度的升高；對(duì)應(yīng)的溶液飽和溫相同壓力時(shí)，隨著濃度的升高；對(duì)應(yīng)的溶液飽和溫度上升度上升29溴化鋰水溶液的壓力-飽和溫度圖（P-T）圖 30純水的P-T線結(jié)晶線溴化鋰水溶液比焓-濃度圖31等壓飽和液體線族、等溫等壓飽和液體線族、等溫線族、等壓輔助線族。線族、等壓輔助線族。溴化鋰在氣相的分壓力幾溴化鋰在氣相的分壓力幾乎

20、為零，可以當(dāng)零處理。乎為零，可以當(dāng)零處理。溴溴化化鋰鋰水水溶溶液液的的比比焓焓濃濃度度圖圖比焓比焓- -濃度圖濃度圖不但可以求得不但可以求得溶液的狀態(tài)參溶液的狀態(tài)參數(shù)，還可以將數(shù)，還可以將溶液的熱力過(guò)溶液的熱力過(guò)程清楚地表示程清楚地表示出來(lái)，是進(jìn)行出來(lái)，是進(jìn)行吸收式制冷循吸收式制冷循環(huán)的理論分析環(huán)的理論分析，熱力計(jì)算和，熱力計(jì)算和運(yùn)行特性分析運(yùn)行特性分析的主要圖表。的主要圖表。其用途相當(dāng)于其用途相當(dāng)于蒸氣壓縮制冷蒸氣壓縮制冷中的壓焓圖中的壓焓圖。氣相區(qū)氣相區(qū)液相區(qū)液相區(qū)32溴溴化化鋰鋰水水溶溶液液的的比比焓焓濃濃度度圖圖ABC四個(gè)參數(shù)：四個(gè)參數(shù)：溫度溫度/ /濃度濃度/ /水蒸氣壓水蒸氣壓/

21、/比焓比焓只要知道任意只要知道任意2 2個(gè)，就可以個(gè)，就可以查出另外查出另外2 2個(gè)個(gè)注意：等壓線注意：等壓線反映的是溶液反映的是溶液所具有的水蒸所具有的水蒸氣壓，而不是氣壓，而不是溶液的壓力。溶液的壓力。只有處于相平只有處于相平衡時(shí)，溶液的衡時(shí)，溶液的壓力才等于其壓力才等于其水蒸氣壓。水蒸氣壓。33第三節(jié)第三節(jié)溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)圖圖 單筒單效單筒單效蒸汽型溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組蒸汽型溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組1 1冷凝器冷凝器 2 2發(fā)生器發(fā)生器 3 3蒸發(fā)器蒸發(fā)器 4 4吸收器吸收器5 5溶液熱交換器溶液熱交換器 6 6溶液泵溶液泵I 7I 7冷劑泵冷劑泵 8 8溶液泵溶液泵IIII35雙筒

22、單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的典型結(jié)構(gòu)雙筒單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的典型結(jié)構(gòu)36第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)可以劃分成兩個(gè)區(qū)：溴化鋰吸收式制冷機(jī)可以劃分成兩個(gè)區(qū)： (1)(1)高壓區(qū)高壓區(qū) 高壓區(qū)內(nèi)包含發(fā)生器、冷凝器和溶液熱交換器。發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣在冷凝器內(nèi)凝結(jié)成水，進(jìn)入低壓區(qū)。發(fā)生器產(chǎn)生的濃溶液與用泵增壓的稀溶液在熱交換器中進(jìn)行熱量交換，降溫后的濃溶液進(jìn)入吸收器，升溫后的稀溶液進(jìn)入發(fā)生器。 (2)(2)低壓區(qū)低壓區(qū) 低壓區(qū)內(nèi)包含吸收器和蒸發(fā)器。來(lái)自冷凝器的水節(jié)流后降溫、降壓，在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，產(chǎn)生冷效應(yīng)。蒸發(fā)后的水蒸氣在吸收器中被來(lái)自熱交換器的濃溶液吸收，

23、成為稀溶液，再用泵提高其壓力后送入熱交換器中。37第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 2 2制冷循環(huán)制冷循環(huán)h hw w圖圖 溴化鋰吸收式制冷機(jī)的理論循環(huán)可以用hw圖表示。（1）理論循環(huán)是指制冷劑在流動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有阻力，pk為冷凝壓力，也就是發(fā)生壓力；pa為吸收壓力，即蒸發(fā)壓力。（2）各設(shè)備與周圍空氣不發(fā)生熱量交換（3）發(fā)生終了和吸收終了時(shí)溶液均達(dá)到相平衡狀態(tài)。 38第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 2 2制冷循環(huán)制冷循環(huán)h hw w圖圖 39第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) (1)(1)發(fā)生過(guò)程發(fā)生過(guò)程 點(diǎn)2表示吸收器的飽和稀溶液狀態(tài)，其溴化

24、鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為wa，壓力為pa，溫度為t2，經(jīng)發(fā)生器泵增壓后壓力達(dá)到pk。然后送往溶液熱交換器，在等壓下溫度由t2升至t7，溴化鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，再進(jìn)入發(fā)生器，被發(fā)生器傳熱管內(nèi)的工作蒸氣加熱，溫度由t7升高至壓力pk下的飽和溫度t5，并開(kāi)始在等壓下沸騰，溶液中的水分不斷蒸發(fā)，溴化鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大，溫度也逐漸升高。發(fā)生過(guò)程終了時(shí)，溴化鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為wr，溫度為t4，用點(diǎn)4表示。圖中，27表示稀溶液在溶液熱交換器中的升溫過(guò)程，產(chǎn)生的水蒸氣用開(kāi)始發(fā)生的狀態(tài)(點(diǎn)5)和發(fā)生終了的狀態(tài)(點(diǎn)4)的平均狀態(tài)(點(diǎn)3)表示。由于產(chǎn)生的是純水蒸氣，故狀態(tài)點(diǎn)3、4、5均在w0的縱坐標(biāo)線上。40第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰

25、吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) (2)(2)冷凝過(guò)程冷凝過(guò)程 發(fā)生器中產(chǎn)生的水蒸氣(點(diǎn)3)進(jìn)入冷凝器后，在壓力為pk的情況下被冷凝器管內(nèi)流動(dòng)的冷卻水冷卻，冷凝成飽和液體(點(diǎn)3)，33表示水蒸氣在冷凝器中的冷卻過(guò)程。 (3) (3)節(jié)流過(guò)程節(jié)流過(guò)程 壓力為pk的飽和水(點(diǎn)3)經(jīng)節(jié)流元件(如U形管)，壓力降低至pa后進(jìn)入蒸發(fā)器。濕蒸氣中的飽和水的壓力為pa、溫度為t1，相應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)為點(diǎn)1；濕蒸氣中的飽和蒸氣的壓力和溫度分別為pa和t1，但因是蒸氣，故位于點(diǎn)l。點(diǎn)1的飽和水與點(diǎn)1的飽和蒸氣混合成的濕蒸氣，它的壓力為pa，溫度為t1，比焓為h3。41第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)

26、(4)(4)蒸發(fā)過(guò)程蒸發(fā)過(guò)程 積存在蒸發(fā)器水盤(pán)中的飽和水(點(diǎn)1)通過(guò)蒸發(fā)器泵均勻噴淋在蒸發(fā)器管簇的外表面，吸收管內(nèi)冷媒水的熱量而蒸發(fā)，使用于制冷的飽和水(即冷劑水)在等壓、等溫下由點(diǎn)1轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)1，11表示制冷劑水在蒸發(fā)器中的汽化過(guò)程。42第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) (5) (5)吸收過(guò)程吸收過(guò)程 溫度為t4、壓力為pk、溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)為wr的濃溶液，由發(fā)生器流至溶液熱交換器，將部分熱量傳給稀溶液，溫度降至t8、溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變(點(diǎn)8)，48表示濃溶液在溶液熱交換器中的放熱過(guò)程。狀態(tài)點(diǎn)8的濃溶液與吸收器中的部分稀溶液(點(diǎn)2)混合，形成溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w0、溫度為t9的中

27、間溶液(點(diǎn)9)，然后被吸收器泵增壓后均勻地噴淋在吸收器管簇的外表面。中間溶液進(jìn)入吸收器后，因壓力突然下降首先閃發(fā)出一部分水蒸氣，使溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，用點(diǎn)9表示。由于吸收器管簇內(nèi)流動(dòng)的冷卻水不斷地帶走吸收過(guò)程中放出的吸收熱，因此中間溶液具有不斷地吸收來(lái)自蒸發(fā)器的水蒸氣的能力，使溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至wa，溫度由t9降至t2(點(diǎn)2)。89和29表示43第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 吸收器中的部分稀溶液與來(lái)自溶液熱交換器的濃溶液相混合的過(guò)程。92表示吸收器中的吸收過(guò)程。如果濃溶液直接進(jìn)入吸收器，則吸收過(guò)程為62。 設(shè)送往發(fā)生器的稀溶液的質(zhì)量流量為qm,f，溴化鋰質(zhì)量分

28、數(shù)為wa，產(chǎn)生質(zhì)量流量為qm,d的水蒸氣，剩下質(zhì)量流量為qm,fqm,d、溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)為wr的濃溶液出發(fā)生器。根據(jù)發(fā)生器中的物量平衡關(guān)系得到下式：因而令 ，則 rdmfmfmawqqqw)(,rdmfmdmfmawqqqqw) 1(,aqqdmfm,arrwwwarawawa) 1( 44第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) a a稱為稱為循環(huán)倍率循環(huán)倍率。它表示在發(fā)生器中產(chǎn)生。它表示在發(fā)生器中產(chǎn)生1kg1kg水蒸氣需要的水蒸氣需要的溴化鋰稀溶液的循環(huán)量。溴化鋰稀溶液的循環(huán)量。w wr rw wa a稱為稱為放氣范圍放氣范圍。通常情況。通常情況下，下，a a10102020。

29、上述分析過(guò)程是對(duì)理想情況而言的。實(shí)際上，由于流動(dòng)阻力的存在，水蒸氣經(jīng)過(guò)擋水板時(shí)壓力下降，因此在發(fā)生器中發(fā)生壓力pg應(yīng)大于冷凝壓力pk，在加熱溫度不變的情況下，將引起濃溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。另外，由于溶液液柱的影響，底部溶液在較高壓力下發(fā)生，同時(shí)又由于溶液加熱管表面的接觸面積和接觸時(shí)間有限，使發(fā)生發(fā)生終了濃溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)為終了濃溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w wr r小于理想情況下的溴化小于理想情況下的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)w wr r，w wr rw wrr稱為稱為發(fā)生不足發(fā)生不足。在吸收器中，吸收壓力pa小于蒸發(fā)壓力p0，在冷卻水溫度不變的情況下，45第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴

30、化鋰吸收式制冷機(jī) 它將引起稀溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大。此外，因吸收劑與被吸收的水蒸氣之間的接觸面積和接觸時(shí)間有限，加上系統(tǒng)中不凝性氣體的存在，均降低溶液的吸收效果，故吸收終了時(shí)稀溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)吸收終了時(shí)稀溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)W Waa高于理想情況下高于理想情況下的的W Wa a，w waaw wa a稱為稱為吸收不足吸收不足。發(fā)生不足和吸收不足均會(huì)引起工作過(guò)程中參數(shù)的變化，減小放氣范圍，降低制冷機(jī)的性能。46第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 4 4單效溴化鋰吸收式制冷循環(huán)的熱力計(jì)算及傳熱計(jì)算單效溴化鋰吸收式制冷循環(huán)的熱力計(jì)算及傳熱計(jì)算 (1)(1)熱力計(jì)算熱力計(jì)算 溴

31、化鋰吸收式制冷機(jī)的熱力計(jì)算是根據(jù)用戶對(duì)制冷量和冷媒水溫度的要求，以及用戶所能提供的加熱熱源和冷卻介質(zhì)的條件，合理地選擇某些設(shè)計(jì)參數(shù)(傳熱溫差、放氣范圍等)，然后對(duì)循環(huán)加以計(jì)算，為傳熱計(jì)算等提供計(jì)算及設(shè)計(jì)依據(jù)。 1)1)已知參數(shù)已知參數(shù) 制冷量制冷量0 0 是根據(jù)生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求，同時(shí)考慮到冷損、制造條件以及運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性能因素提出的。 冷媒水出口溫度冷媒水出口溫度t txx 根據(jù)生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求提出。由于tx與蒸發(fā)溫度t0有關(guān)，若t0下降，機(jī)組的制冷量及47第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 制冷性能系數(shù)均下降，因此在滿足生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量提高蒸發(fā)溫度。對(duì)于溴

32、化鋰吸收式制冷機(jī)，因?yàn)橛盟髦评鋭蕋 txx一般大于一般大于55。 冷卻水進(jìn)口溫度冷卻水進(jìn)口溫度t tw w 根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件確定。應(yīng)當(dāng)指出，盡管降低tw能使冷凝壓力下降，吸收效果增強(qiáng)，但考慮到溴化鋰結(jié)晶這一特殊問(wèn)題，并不是tw越低越好，而是有一個(gè)合理范圍。制冷機(jī)在冬季運(yùn)行時(shí)，尤其應(yīng)該注意防止冷卻水溫度過(guò)低這一問(wèn)題。 加熱熱源溫度加熱熱源溫度 考慮到廢熱的利用、結(jié)晶和腐蝕等問(wèn)題，采用0.10.25MPa的飽和蒸氣或75以上的熱水作為熱源較為合理。如果能夠提供更高的熱源溫度，則性能系數(shù)可獲得進(jìn)一步提高。48第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 2) 2)設(shè)計(jì)參數(shù)的選定設(shè)計(jì)參數(shù)

33、的選定 吸收器出口冷卻水溫度吸收器出口冷卻水溫度t tw1w1和冷和冷凝器出口冷卻水溫度凝器出口冷卻水溫度t tw2w2 由于吸收式制冷機(jī)用熱能為補(bǔ)償手段，所以冷卻水帶走的熱量遠(yuǎn)大于蒸氣壓縮式制冷機(jī)。為了節(jié)省冷卻水的消耗量，往往使冷卻水串聯(lián)地流經(jīng)吸收器和冷凝器。考慮到吸收器內(nèi)的吸收效果和冷凝器允許有較高的冷凝壓力，通常讓冷水先流經(jīng)吸收器，再進(jìn)入冷凝器。冷卻水的總溫升一般取79，視冷卻水的進(jìn)水溫度而定。49第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 2) 2)設(shè)計(jì)參數(shù)的選定設(shè)計(jì)參數(shù)的選定 吸收器出口冷卻水溫度吸收器出口冷卻水溫度t tw1w1和冷凝器出口冷卻水溫度和冷凝器出口冷卻水溫度t

34、 tw2w2 因吸收器的熱負(fù)荷a較冷凝器的熱負(fù)荷k大，所以通過(guò)吸收器的冷卻水溫升tw1較通過(guò)冷凝器的冷卻水溫升tw2高。冷卻水的總溫升為twtw1tw2。如果水源充足或加熱溫度太低，可采用冷卻水并聯(lián)流經(jīng)吸收器和冷凝器的方式。50第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 采用串聯(lián)方式時(shí) tw1twtw1 tw2twtw1tw2 twtw 冷凝溫度冷凝溫度t tk k及冷凝壓力及冷凝壓力p pk k 冷凝溫度一般比冷卻水出口溫度高25，即 tktw2(25) 根據(jù)tk查水蒸氣性質(zhì)表求得pk pkf(tk) 51第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度t t0 0

35、及蒸發(fā)壓力及蒸發(fā)壓力p p0 0 蒸發(fā)溫度t0一般比冷媒水出水溫度低24。如果tx要求較低，溫差取較小值，反之取較大值。 t0tx(24) 蒸發(fā)壓力p0根據(jù)t0求得。吸收器內(nèi)稀溶液的最低溫度吸收器內(nèi)稀溶液的最低溫度t t2 2 吸收器內(nèi)稀溶液的出口溫度t2一般比冷卻水出口溫度高35，具體溫差大小與換熱器面積有關(guān)。一般 t2tw1(35)52第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)吸收器壓力吸收器壓力p pa a 吸收器壓力因水蒸氣流經(jīng)擋水板時(shí)的壓降而低于蒸發(fā)壓力，壓降的大小與擋水板的結(jié)構(gòu)和氣流速度有關(guān)，一般取p0(107)103 kPa，而 pap0p0 kPa稀溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)

36、稀溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)w wa a 根據(jù)pa和t2，從溴化鋰水溶液的hw圖確定，即 waf(pa，t2)53第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)濃溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)w wr r 為了保證循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性和安全運(yùn)行，希望循環(huán)的放氣范圍wrwa在0.030.06之間，因而 wrwa(0.030.06) 54第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)發(fā)生器內(nèi)溶液的最高溫度發(fā)生器內(nèi)溶液的最高溫度t t4 4 發(fā)生器出口處濃溶液的溫度t4可根據(jù) t4f(wr，pk)的關(guān)系，在溴化鋰水溶液的hw圖中確定。盡管發(fā)生器中產(chǎn)生的水蒸氣流經(jīng)擋水板時(shí)有阻力存在，但由于pk與

37、pk相比數(shù)值很小，可以忽略不計(jì)，因此取冷凝壓力為發(fā)生器中的壓力。一般希望t4比加熱溫度th低10l4，如果超出這一范圍，則有關(guān)參數(shù)應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。th較高時(shí)，溫差取較大值。55第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 溶液熱交換器出口溫度溶液熱交換器出口溫度t t7 7與與t t8 8 濃溶液出口溫度t8由熱交換器冷端的溫差確定。如果溫差較小，制冷性能系數(shù)雖較高，但要求的傳熱面積會(huì)較大。為防止?jié)馊芤旱慕Y(jié)晶，t8應(yīng)比wr所對(duì)應(yīng)的結(jié)晶溫度高10以上，因此冷端溫差取1525，即 t8t2(1525) 56第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 溶液熱交換器出口溫度溶液熱交換器出

38、口溫度t t7 7與與t t8 8 如果忽略溶液與環(huán)境介質(zhì)的熱交換，稀溶液的出口溫度t7可根據(jù)溶液熱交換器的熱平衡確定，即 qm,f(h7h2)(qm,fqm,d)(h4h8) h7的單位為kJ/kg。再由h7和wa在hw圖上確定t7，式中awr/(wrwa)。2847)(1hhhaah57第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)吸收器噴淋溶液狀態(tài)吸收器噴淋溶液狀態(tài) 吸收器通常采用噴淋形式。由于進(jìn)入吸收器的濃溶液量較少，為保證一定的噴淋密度，并避免結(jié)晶，往往加上一定數(shù)量的稀溶液，形成中間溶液后噴淋。這樣處理雖然降低了噴淋溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但因噴淋量的增加而使吸收效果得到改善。 5

39、8第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 吸收器噴淋溶液狀態(tài)吸收器噴淋溶液狀態(tài) 假定在(qm,fqm,d)的濃溶液中再加入qm的稀溶液，形成狀態(tài)為點(diǎn)9的中間溶液，如前文h-w圖所示。根據(jù)熱平衡公式 (qm,fqm,dqm)h9(qm,fqm,d)h8qmh2 令fqm/qm,d，則 2,89,) 1()1(hqqhahqqadmmdmm1) 1(829fahahfh59第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)吸收器噴淋溶液狀態(tài)吸收器噴淋溶液狀態(tài) f f稱為吸收器稀溶液稱為吸收器稀溶液再循環(huán)倍率再循環(huán)倍率。它的。它的物理意義物理意義是吸收是吸收1kg1kg水蒸氣需補(bǔ)充稀溶液

40、的質(zhì)量水蒸氣需補(bǔ)充稀溶液的質(zhì)量( (單位為單位為kg)kg)。通常f2050。若直接用濃溶液噴淋f0。 圖圖 混合溶液熱平衡圖混合溶液熱平衡圖60第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)吸收器噴淋溶液狀態(tài)吸收器噴淋溶液狀態(tài)中間溶液的溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)w0也由混合溶液的物量平衡式 ，求得 再由h9和w0通過(guò)hw圖確定混合后中間溶液的溫度t9。 1) 1(ra0fawawfwrd ,mf ,mam0md ,mf ,m)()(wqqwqwqqq61第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)3)3)設(shè)備熱負(fù)荷計(jì)算設(shè)備熱負(fù)荷計(jì)算 設(shè)備熱負(fù)荷可按設(shè)備熱平衡式求得。 制冷機(jī)中冷劑水的質(zhì)量流量制

41、冷機(jī)中冷劑水的質(zhì)量流量q qm,dm,d 冷劑水質(zhì)量流量由已知的制冷量0和蒸發(fā)器中的單位熱負(fù)荷q0確定，即 qm,d0/q0 kg/s) 由圖可知 q0h1h3 kJ/kg蒸發(fā)器熱平衡圖蒸發(fā)器熱平衡圖62第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)發(fā)生器熱負(fù)荷發(fā)生器熱負(fù)荷g g 由圖521可知 g(qm,fqm,d)h4qm,dh3qm,fh7 即 g=qm,d(a-1)h4h3ah7 kW 圖圖 發(fā)生器熱平衡圖發(fā)生器熱平衡圖 63第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 冷凝器熱負(fù)荷冷凝器熱負(fù)荷k k 由圖522可知 kqm,d(h3h3) kW 吸收器熱負(fù)荷吸收器熱負(fù)荷a

42、a 由圖523可知 a(qm,fqm,d)h8qm,dh1qm,fh2 aqm,d(a1)h8h1ah2 kW 圖圖 冷凝器熱平衡圖冷凝器熱平衡圖 圖圖 吸收器熱平衡圖吸收器熱平衡圖64第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī) 溶液熱交換器熱負(fù)荷溶液熱交換器熱負(fù)荷exex 由圖可知 exqm,f(h7h2)(qm,fqm,d)(h4h8) exqm,da(h7h2)qm,d(a1)(h4h8) kW) 圖圖 熱交換器熱平衡圖熱交換器熱平衡圖65(2)(2)傳熱計(jì)算傳熱計(jì)算( (設(shè)備傳熱面積設(shè)備傳熱面積) )1 1）發(fā)生器傳熱面積）發(fā)生器傳熱面積2 2）冷凝器傳熱面積）冷凝器傳熱面積3

43、 3）蒸發(fā)器傳熱面積）蒸發(fā)器傳熱面積4 4）吸收器傳熱面積）吸收器傳熱面積5 5）溶液熱交換器的傳熱面積）溶液熱交換器的傳熱面積(3)(3)加熱蒸汽的消耗量及泵的流量計(jì)算加熱蒸汽的消耗量及泵的流量計(jì)算66第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)l單效制冷機(jī)使用能源廣泛，可單效制冷機(jī)使用能源廣泛，可以采用各種工業(yè)余熱，廢熱，以采用各種工業(yè)余熱，廢熱，也可以采用地?zé)?、太?yáng)能等作也可以采用地?zé)?、太?yáng)能等作為驅(qū)動(dòng)熱源，在能源的綜合利為驅(qū)動(dòng)熱源，在能源的綜合利用和梯級(jí)利用方面有著顯著的用和梯級(jí)利用方面有著顯著的優(yōu)勢(shì)。而且具有負(fù)荷及熱源自優(yōu)勢(shì)。而且具有負(fù)荷及熱源自動(dòng)跟蹤功能，確保機(jī)組處于最動(dòng)跟蹤

44、功能，確保機(jī)組處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。佳運(yùn)行狀態(tài)。l單效制冷機(jī)的驅(qū)動(dòng)熱源為低品單效制冷機(jī)的驅(qū)動(dòng)熱源為低品位熱源，其位熱源，其COPCOP在在0.5-0.70.5-0.7，如，如果業(yè)主具備高品位的熱源，應(yīng)果業(yè)主具備高品位的熱源，應(yīng)選擇直燃機(jī)或蒸汽雙效制冷機(jī)選擇直燃機(jī)或蒸汽雙效制冷機(jī)，其，其COPCOP在在1.311.31以上。以上。單效溴化鋰吸收式機(jī)組的特征單效溴化鋰吸收式機(jī)組的特征67直燃吸收式溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)，我們稱之為“直燃機(jī)”，是直接燃燒天然氣、煤氣、液化石油氣、柴油作能源，以水/溴化鋰作介質(zhì)的冷熱源設(shè)備。由于直燃機(jī)不以電為能源（只需極少的電作循環(huán)輔助動(dòng)力），并具有制冷、采暖、衛(wèi)生熱水功能，可以

45、大幅度削減電力投資和供熱設(shè)備投資。在電空調(diào)廣泛采用的國(guó)家和地區(qū)，直燃機(jī)更能削減夏季峰值電力、填補(bǔ)夏季燃?xì)獾凸鹊木C合經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于電力行業(yè)及燃燒行業(yè)健康發(fā)展都具有舉足輕重的影響。世界首臺(tái)直燃機(jī)世界首臺(tái)直燃機(jī)19681968年在日本誕生，從年在日本誕生，從19801980年 起 成 為 日 本 、 韓 國(guó) 等 國(guó) 的 主 要 空 調(diào) 設(shè) 備 ，年 起 成 為 日 本 、 韓 國(guó) 等 國(guó) 的 主 要 空 調(diào) 設(shè) 備 ，占有該國(guó)中央空調(diào)市場(chǎng)占有該國(guó)中央空調(diào)市場(chǎng)80%80%以上的份額。遠(yuǎn)大以上的份額。遠(yuǎn)大19921992年年開(kāi)發(fā)成功中國(guó)首臺(tái)直燃機(jī)，開(kāi)發(fā)成功中國(guó)首臺(tái)直燃機(jī)，19961996年成為全球直燃機(jī)

46、年成為全球直燃機(jī)產(chǎn)銷量最大的企業(yè)，至產(chǎn)銷量最大的企業(yè)，至20022002年已出口年已出口2020余個(gè)國(guó)家，余個(gè)國(guó)家，在 中 、 美 等 國(guó) 市 場(chǎng) 占 有 率 為 同 行 之 首 。在 中 、 美 等 國(guó) 市 場(chǎng) 占 有 率 為 同 行 之 首 。6869單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組循環(huán)流程單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組循環(huán)流程的溶液回路包括下列過(guò)程：的溶液回路包括下列過(guò)程：（1 1）稀溶液經(jīng)溶液熱交換器的加）稀溶液經(jīng)溶液熱交換器的加熱升溫過(guò)程熱升溫過(guò)程（2 2）稀溶液在發(fā)生器中的發(fā)生過(guò)）稀溶液在發(fā)生器中的發(fā)生過(guò)程程（3 3）濃溶液經(jīng)溶液熱交換器的冷）濃溶液經(jīng)溶液熱交換器的冷卻降溫過(guò)程卻降溫

47、過(guò)程（4 4）濃溶液和稀溶液在進(jìn)入吸收）濃溶液和稀溶液在進(jìn)入吸收器之前的混合過(guò)程器之前的混合過(guò)程（5 5）混合溶液在吸收器中的吸收）混合溶液在吸收器中的吸收過(guò)程過(guò)程70單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組循環(huán)單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組循環(huán)流程的制冷劑回路包括下列過(guò)程：流程的制冷劑回路包括下列過(guò)程：（1 1）冷劑蒸汽在冷凝器中的冷凝過(guò)程）冷劑蒸汽在冷凝器中的冷凝過(guò)程（2 2）冷劑水在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)過(guò)程）冷劑水在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)過(guò)程71吸收式機(jī)組的應(yīng)用系統(tǒng)吸收式機(jī)組的應(yīng)用系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)熱源回路驅(qū)動(dòng)熱源回路制冷劑回路制冷劑回路溶液回路溶液回路冷卻水回路冷卻水回路冷水回路冷水回路抽氣裝置抽氣裝置自動(dòng)控制裝置自動(dòng)

48、控制裝置安全保護(hù)裝置安全保護(hù)裝置蒸汽型蒸汽型直燃型直燃型熱水型熱水型余熱型余熱型吸收式制冷的系統(tǒng)構(gòu)成吸收式制冷的系統(tǒng)構(gòu)成72溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施v防腐蝕問(wèn)題；防腐蝕問(wèn)題；v抽氣裝置；抽氣裝置；v防結(jié)晶問(wèn)題；防結(jié)晶問(wèn)題；v制冷量的調(diào)節(jié)。制冷量的調(diào)節(jié)。73溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施v抽氣裝置抽氣裝置v溴化鋰吸收式制冷機(jī)處于真空中運(yùn)行，外界空氣很容易漏入，系統(tǒng)內(nèi)部因腐蝕也會(huì)產(chǎn)生不凝性氣體。即使少量的不凝性氣體也會(huì)明顯地降低機(jī)組的制冷量，如果不凝性氣體積聚到一定的數(shù)量，就會(huì)破壞機(jī)組的正常工作，因而及時(shí)抽除制冷機(jī)內(nèi)的不凝性

49、氣體是提高溴化鋰吸收式制冷機(jī)性能的重要措施。74第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)圖圖5 544 44 抽氣裝置抽氣裝置1 1冷凝器；冷凝器；2 2發(fā)生器；發(fā)生器；3 3蒸發(fā)器；蒸發(fā)器；4 4吸收器；吸收器；5 5吸收器泵；吸收器泵；6 6蒸發(fā)器泵；蒸發(fā)器泵；7 7水氣分離器；水氣分離器；8 8阻油室；阻油室；9 9真空泵真空泵75第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)不凝性氣體分別從冷凝器1的上部和吸收器4中溶液的上部抽出。為此，在抽氣裝置中設(shè)有水氣分離器7，讓抽出的不凝性氣體進(jìn)入水氣分離器。在分離器內(nèi)，用來(lái)自吸收器泵5的中間溶液噴淋，吸收不凝性氣體中的冷劑水蒸氣

50、。吸收了水蒸氣的溶液由分離器底部返回吸收器4，吸收過(guò)程中放出的熱量由在管內(nèi)流動(dòng)的冷劑水帶走，未被吸收的不凝性氣體從水氣分離器7的頂部排出，經(jīng)阻油室8進(jìn)入真空泵9，壓力升高后排入大氣。阻油室8內(nèi)設(shè)有阻油板，防止真空泵停止運(yùn)行時(shí)大氣壓力將真空泵油壓入制冷機(jī)系統(tǒng)。76第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)v防結(jié)晶問(wèn)題防結(jié)晶問(wèn)題 設(shè)置自動(dòng)溶晶管設(shè)置自動(dòng)溶晶管圖圖5 547 J47 J型管溶晶裝置型管溶晶裝置1 1冷凝器；冷凝器；2 2低壓發(fā)生器；低壓發(fā)生器；3 3J J型管；型管；4 4低溫?zé)峤粨Q；低溫?zé)峤粨Q；5 5蒸發(fā)器；蒸發(fā)器；6 6吸收器；吸收器；7 7發(fā)生器泵；發(fā)生器泵；8 8溢流

51、箱。溢流箱。77第三節(jié)第三節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)v防結(jié)晶問(wèn)題防結(jié)晶問(wèn)題 設(shè)置自動(dòng)溶晶管設(shè)置自動(dòng)溶晶管。在低壓發(fā)生器2左側(cè)的溢流箱8的上部連接一條J型管3，J型管的另一端通入吸收器6。制冷機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，濃溶液從溢流箱8的底部流出，經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器4降溫后進(jìn)入吸收器。 如果濃溶液在低溫?zé)峤粨Q器4中結(jié)晶，將管道堵塞，溢流管8中的液位升高。當(dāng)液位高于J型管的上端位置時(shí)，高溫的濃溶液便通過(guò)J型管直接流入吸收器6，使出吸收器的稀溶液溫度升高，進(jìn)而提高了低溫?zé)峤粨Q器中濃溶液的溫度，使結(jié)晶的溴化鋰溶解。結(jié)晶消除后，低壓發(fā)生器2中的濃溶液又重新從正常的回流管流入吸收器。 78第四節(jié)第四節(jié)雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī).1串聯(lián)式雙效串聯(lián)式雙效80點(diǎn)點(diǎn)2 2：稀溶液出吸收器的：稀溶液出吸收器的狀態(tài)。狀態(tài)。 t t2 2、w wa a 、p pa a2-7-102-7-10：稀溶液在低溫和：稀溶液在低溫和高溫?zé)峤粨Q器中的預(yù)熱過(guò)高溫?zé)峤粨Q器中的預(yù)熱過(guò)程。程。t t2 2t t7 7t t1010 、w=Cw=C10-11