空氣調節(jié)用制冷技術_07吸收式制冷

1、第七章第七章 吸收式制冷吸收式制冷 7.1 吸收式制冷的基本原理吸收式制冷的基本原理一、基本原理一、基本原理 溶液泵溶液泵吸吸收收器器溶液熱溶液熱交熱器交熱器發(fā)發(fā)生生器器蒸發(fā)器蒸發(fā)器節(jié)流閥節(jié)流閥Q0(冷水冷水)載冷體載冷體冷卻水冷卻水低品位低品位蒸汽蒸汽TgQg冷凝器冷凝器Qk卻水水卻水水相當于相當于壓縮機壓縮機二、吸收式制冷機的熱力系數(shù)二、吸收式制冷機的熱力系數(shù) 蒸汽壓縮式制冷機用制冷系數(shù)蒸汽壓縮式制冷機用制冷系數(shù)評價其經濟行。評價其經濟行。 熱力系數(shù)熱力系數(shù)是吸收式制冷機所制取的制冷量是吸收式制冷機所制取的制冷量0與消耗與消耗的熱量的熱量g之比，之比，評價其積極性。評價其積極性。= 0/w

2、 0/g 理想情況下為最大理想情況下為最大okTTT0最大？最大？最大熱力系數(shù)最大熱力系數(shù) 由熱力學第一定律得：由熱力學第一定律得： g0Pake由熱力學第二定律可知：由熱力學第二定律可知： SSgS0Se0 000EeggTTTS即：即：PTTTTTTegegg000若忽略泵的功率，則吸收式制冷機的熱力系數(shù)：若忽略泵的功率，則吸收式制冷機的熱力系數(shù)： )()(000TTTTTTegegg最大熱力系數(shù)最大熱力系數(shù)max為：為： ccgegeTTTTTT00max 可逆吸收式制冷循環(huán)是卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)構成的聯(lián)可逆吸收式制冷循環(huán)是卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)構成的聯(lián)合循環(huán)，故吸收式制冷機與由熱機直接驅

3、動的壓縮式制冷機合循環(huán)，故吸收式制冷機與由熱機直接驅動的壓縮式制冷機相比，在對外界能量交換的關系上是等效的。只要外界的溫相比，在對外界能量交換的關系上是等效的。只要外界的溫度條件相同，二者的理想最大熱力系數(shù)是相同的。因此，壓度條件相同，二者的理想最大熱力系數(shù)是相同的。因此，壓縮式制冷機的制冷系數(shù)應乘以驅動壓縮機的動力裝置的熱效縮式制冷機的制冷系數(shù)應乘以驅動壓縮機的動力裝置的熱效率后，才能與吸收式制冷機的熱力系數(shù)進行比較。率后，才能與吸收式制冷機的熱力系數(shù)進行比較。 小結：小結：n三、三、 吸收式制冷機的工質對吸收式制冷機的工質對（1） 吸收式制冷循環(huán)工質的選擇要求吸收式制冷循環(huán)工質的選擇要求n

4、1.吸收式制冷循環(huán)對制冷劑的選擇吸收式制冷循環(huán)對制冷劑的選擇 要求與蒸汽壓縮式制冷基本相同，應具有較大的單位容積制冷要求與蒸汽壓縮式制冷基本相同，應具有較大的單位容積制冷量，工作壓力不應太高或太低，價廉，無毒，不爆炸和不腐蝕量，工作壓力不應太高或太低，價廉，無毒，不爆炸和不腐蝕等性質等性質n2.對吸收劑的選擇應具有如下要求對吸收劑的選擇應具有如下要求 1）吸收劑應具有強烈吸收制冷劑的能力）吸收劑應具有強烈吸收制冷劑的能力2）作為吸收劑和制冷劑的兩種物質，它們的沸點希望相差越大）作為吸收劑和制冷劑的兩種物質，它們的沸點希望相差越大越好。越好。3）吸收劑也希望具有較大的熱導率，較小的密度和粘度，而

5、且）吸收劑也希望具有較大的熱導率，較小的密度和粘度，而且應具有較小的比熱，以提高制冷循環(huán)的工作效率。應具有較小的比熱，以提高制冷循環(huán)的工作效率。4）在化學性質方面與制冷劑一樣，要求無毒不燃燒不爆炸，）在化學性質方面與制冷劑一樣，要求無毒不燃燒不爆炸，對制冷機的金屬材料無腐蝕和具有較好的化學穩(wěn)定性。對制冷機的金屬材料無腐蝕和具有較好的化學穩(wěn)定性。5）吸收式制冷循環(huán)工質對所組成的二元溶液，必須是非共沸溶）吸收式制冷循環(huán)工質對所組成的二元溶液，必須是非共沸溶液。液。n（2） 吸收式制冷循環(huán)工質對吸收式制冷循環(huán)工質對 1.以水作為制冷劑的工質對以水作為制冷劑的工質對 2.以氨為制冷劑的工質對以氨為制冷

6、劑的工質對 3.乙醇作為制冷劑的工質對乙醇作為制冷劑的工質對 4.以氟利昂為制冷劑的工質對以氟利昂為制冷劑的工質對 到目前為止，實際上使用的還只限于氨到目前為止，實際上使用的還只限于氨-水溶液水溶液與溴化鋰與溴化鋰-水溶液兩種水溶液兩種 一、二元溶液的基本特性一、二元溶液的基本特性7.2 二元溶液的特性二元溶液的特性（一）混合現(xiàn)象（一）混合現(xiàn)象兩種不同液體混合前后的容積和溫度一般都有變化?；旌虾笕莘e可能兩種不同液體混合前后的容積和溫度一般都有變化?；旌虾笕莘e可能縮小，也可能增大，需通過實驗確定?？s小，也可能增大，需通過實驗確定。 兩種液體混合前的比焓：h1hA（1-）hB 混合后的比焓：h2h

7、1qhA（1-）hBq 在等溫等壓條件下混合時，每生成1kg混合物所需要加入或排出的熱量，稱為混合物的混合熱或等溫熱q，可以由實驗測得。 溴化鋰與水混合，以及水與氨混合時都會放熱，即混合熱為負值。（二）二元溶液的壓力（二）二元溶液的壓力溫度關系溫度關系二元溶液定壓氣化實驗示意圖：二元溶液定壓氣化實驗示意圖：不同壓力下情況不同壓力下情況 綜上可見，二元溶液與純物質有很大不同。純物質在綜上可見，二元溶液與純物質有很大不同。純物質在一定壓力下只有一個飽和溫度，其定壓氣化或冷凝過程是一定壓力下只有一個飽和溫度，其定壓氣化或冷凝過程是定溫過程。而二元溶液在一定壓力下的飽和溫度卻與濃度定溫過程。而二元溶液

8、在一定壓力下的飽和溫度卻與濃度有關。隨著溶液的氣化，剩余液體中低沸點物質儲量的減有關。隨著溶液的氣化，剩余液體中低沸點物質儲量的減少，其溫度將逐漸升高。所以，二元溶液的定壓氣化過程少，其溫度將逐漸升高。所以，二元溶液的定壓氣化過程是升溫過程。同理，二元氣態(tài)溶液的定壓冷凝過程則是降是升溫過程。同理，二元氣態(tài)溶液的定壓冷凝過程則是降溫過程。溫過程。（三）二元溶液的比焓（三）二元溶液的比焓濃度圖濃度圖二、溴化鋰水溶液的特性二、溴化鋰水溶液的特性1、溴化鋰水溶液的壓、溴化鋰水溶液的壓力力飽和溫度圖飽和溫度圖 2、溴化鋰水溶液的、溴化鋰水溶液的比焓比焓濃度圖濃度圖 第三節(jié)單效溴化鋰吸收式制冷機第三節(jié)單效

9、溴化鋰吸收式制冷機 單效溴化鋰吸收式制冷機的典型結構與流程單效溴化鋰吸收式制冷機的典型結構與流程 單效溴化鋰吸收式制冷機的典型結構與流程單效溴化鋰吸收式制冷機的典型結構與流程 （二）溴化鋰吸收式制冷機的主要附加措施（二）溴化鋰吸收式制冷機的主要附加措施 1. 防腐蝕問題防腐蝕問題 溴化鋰水溶液對一般金屬有腐蝕作用，尤其在有空氣存溴化鋰水溶液對一般金屬有腐蝕作用，尤其在有空氣存在的情況下腐蝕更為嚴重。在的情況下腐蝕更為嚴重。 2. 抽氣設備抽氣設備 定期抽氣系統(tǒng)定期抽氣系統(tǒng)自動抽氣裝置自動抽氣裝置 3. 防止結晶問題防止結晶問題 結晶現(xiàn)象一般先發(fā)生在溶液熱交換器的濃溶液側，因為結晶現(xiàn)象一般先發(fā)生

10、在溶液熱交換器的濃溶液側，因為此外溶液濃度最高，溫度較低，通路窄小。發(fā)生結晶后，濃此外溶液濃度最高，溫度較低，通路窄小。發(fā)生結晶后，濃溶液通路被阻塞，引起吸收器液位下降，發(fā)生器液位上升，溶液通路被阻塞，引起吸收器液位下降，發(fā)生器液位上升，直到制冷機不能運行。直到制冷機不能運行。 為解決熱交換器濃溶液側的結晶問題，在發(fā)生器中設有為解決熱交換器濃溶液側的結晶問題，在發(fā)生器中設有濃溶液溢流管，或稱防晶管。濃溶液溢流管，或稱防晶管。 4. 制冷量的調節(jié)制冷量的調節(jié) 吸收式制冷機的制冷量一般是根據(jù)蒸發(fā)器出口被冷卻介質吸收式制冷機的制冷量一般是根據(jù)蒸發(fā)器出口被冷卻介質的溫度，用改變加熱介質流量和稀溶液循環(huán)

11、量的方法進行調節(jié)的溫度，用改變加熱介質流量和稀溶液循環(huán)量的方法進行調節(jié)的。用這種方法可以實現(xiàn)在的。用這種方法可以實現(xiàn)在10100范圍內制冷量的無級調范圍內制冷量的無級調節(jié)。節(jié)。 （三）吸收式熱泵（三）吸收式熱泵 吸收式制冷機可以作為熱泵使用，它可以回收廢熱水的熱吸收式制冷機可以作為熱泵使用，它可以回收廢熱水的熱量，制取高溫水，用于采暖等場合。吸收式熱泵有兩種形式。量，制取高溫水，用于采暖等場合。吸收式熱泵有兩種形式。 （1）第一種熱泵：利用高溫熱源，把低溫熱源的熱能提高）第一種熱泵：利用高溫熱源，把低溫熱源的熱能提高到中溫的熱泵系統(tǒng)，它是同時利用吸收熱和冷凝熱以制取中溫到中溫的熱泵系統(tǒng)，它是同

12、時利用吸收熱和冷凝熱以制取中溫熱水的吸收式制冷機，如下圖所示。這種熱泵以增加熱量為目熱水的吸收式制冷機，如下圖所示。這種熱泵以增加熱量為目的，故又稱為增熱型吸收式熱泵。的，故又稱為增熱型吸收式熱泵。 （2）第二種熱泵：利用中溫廢熱和發(fā)生器形成驅動熱源系）第二種熱泵：利用中溫廢熱和發(fā)生器形成驅動熱源系統(tǒng)，同時還利用中溫廢熱和蒸發(fā)器構成熱源系統(tǒng)，在吸收器中統(tǒng)，同時還利用中溫廢熱和蒸發(fā)器構成熱源系統(tǒng)，在吸收器中制取溫度高于中溫廢熱的熱水的熱泵系統(tǒng)。這種熱泵以升溫為制取溫度高于中溫廢熱的熱水的熱泵系統(tǒng)。這種熱泵以升溫為目的，故又稱為熱變換器。目的，故又稱為熱變換器。 7.4 雙效溴化鋰吸收式制冷機雙效

13、溴化鋰吸收式制冷機 一、串聯(lián)流程的雙效溴化鋰吸收式制冷機組的流程一、串聯(lián)流程的雙效溴化鋰吸收式制冷機組的流程 二、并聯(lián)流程的雙效溴化鋰吸收式制冷機組的流程二、并聯(lián)流程的雙效溴化鋰吸收式制冷機組的流程三、直燃雙效型溴化鋰吸收式制冷機的流程三、直燃雙效型溴化鋰吸收式制冷機的流程 三、雙級溴化鋰吸收式制冷機三、雙級溴化鋰吸收式制冷機 n4.1.3.4 溴化鋰吸收式制冷機的特點1）以水作制冷劑，溴化鋰溶液作吸收劑，因此它對人體無危害，對大氣臭氧層無破壞作用。2）對熱源要求不高.3）整個裝置基本上是換熱器的組合體，除泵外，沒有其他運動部件。4）結構簡單，制造方便。5）整個裝置處于真空狀態(tài)下運行，無爆炸危險。6）操作簡單，維護保養(yǎng)方便，易于實現(xiàn)自動化運行。7）能在10100范圍內進行制冷量的自動、無級調節(jié)，而且在部分負荷時，機組的熱力系數(shù)并不明顯下降。7）溴化鋰溶液對金屬，尤其是黑色金屬有強烈的腐蝕性，因此對金屬的密封性要求非常嚴格。9）由于系統(tǒng)以熱能作為補償，加上溴化鋰