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文檔簡介
溴化鋰吸收式制冷機
李琦芬
2013.10上海電力學(xué)院溴化鋰吸收式制冷機
?課程教學(xué)主要內(nèi)容吸收式制冷機的發(fā)展現(xiàn)狀溴化鋰吸收式制冷機的基本理論溴化鋰吸收式制冷機的工作原理溴化鋰制冷機的主要部件及功能溴化鋰吸收式制冷機組的性能特點溴化鋰制冷機組的自動控制溴化鋰制冷機組的性能試驗與運行溴化鋰制冷機的常見故障排除與保養(yǎng)方法第一部分吸收式制冷機的發(fā)展現(xiàn)狀國外的發(fā)展過程
:
1.美國是溴化鋰制冷機的創(chuàng)始國,目前日本等國的溴冷機也都有較大的發(fā)展。
2.美國開利公司于1945年試制出第一臺制冷量為523KW(45×104kcal/h)的單效溴冷機,開創(chuàng)了利用溴化鋰水溶液為工質(zhì)對做為吸收劑的吸收式制冷新領(lǐng)域。美國不僅創(chuàng)造了單效溴冷機,而且在世界上又率先研制出了雙效溴冷機?,F(xiàn)已研制出了直燃型、熱水型和太陽能型等新型溴冷機。同時還研制了冷溫水機組和吸收式熱泵等新機組。
3.日本一家汽車公司于1959年研制出制冷量為689KW(60×104kcal/h)的單效溴冷機,1962年茬原制造所又研制出雙效溴冷機。日本溴冷機無論在生產(chǎn)數(shù)量、性能指標(biāo)、應(yīng)用范圍和新技術(shù)、新產(chǎn)品研制等方面,均超過了美國,成為世界上溴冷機研究與生產(chǎn)領(lǐng)先的國家。特別是燃?xì)鈨尚厮畽C組的產(chǎn)量很大,約占世界上溴冷機生產(chǎn)總臺數(shù)的2/3;目前已致力于第三種吸收式熱泵和溴化鋰熱電并供機組的研制工作。
4.前蘇聯(lián)奔薩化工廠于1965年研制出2908KW(250×104kcal/h)溴冷機。目前溴冷機的應(yīng)用范圍已從化纖廠擴展到其它紡織廠、橡膠廠釀酒廠、化工廠、冶金廠和核電站。中國的發(fā)展過程:
我國研制溴冷機起步于60年代初期,至今已有四十多年,其發(fā)展過程大體分為四個階段:
1.研制階段60年代初船舶總公司704所(原六機部704所)、一機部通用機械研究所與高等院校以及設(shè)備制造廠通力合作,試制了兩臺樣機。1966年上海第一冷凍機廠試制出了制冷量1160KW(100×104kcal/h)全鋼結(jié)構(gòu)的單效溴冷機,安裝于上海國棉十二廠。60年代末期,許多單位都著手研制單效溴冷機,這一研制工作持續(xù)到了70年代初期。
2.單效機生產(chǎn)應(yīng)用階段70年代初先后有上海、青島、天津、北京和長沙等地的棉紡廠為了適應(yīng)生產(chǎn)的需要,各自設(shè)計與制造了單效溴冷機。繼而更多地區(qū)也都自行設(shè)計制造單效溴冷機,尤以上海、天津兩地更為突出。以天津為例,70年代初至80年代初,制造出3480KW(300×104kcal/h)大型溴冷機七臺,總制冷能力達(dá)到24360KW(2100×104kcal/h)。單效溴冷機在這一時期雖然有了較大發(fā)展,但仍有許多問題尚待解決,如嚴(yán)重的腐蝕、冷量的衰減和機器的壽命等,限制了溴冷機的進(jìn)一步發(fā)展。
3.雙效機生產(chǎn)應(yīng)用階段80年代初期開始研制雙效溴冷機,并于1982年由開封通用機械廠生產(chǎn)出1744KW(150×104kcal/h)雙效溴冷機組。雙效機組的熱力系數(shù)可提高到1.1以上,而單效機組一般為0.6~0.7,雙效機組的蒸汽單耗比單效機減少約1/2,冷卻水量減少約1/3,是值得提倡的節(jié)能型制冷機組。
4.多種新型機研制應(yīng)用階段80年代末期國家計委提出,凡有蒸汽等熱源的地區(qū)要發(fā)展溴冷機;1991年我國在世界禁用氟里昂(CFC)生產(chǎn)與使用的“蒙特利爾議定書”上簽了字,這對進(jìn)一步發(fā)展溴冷機創(chuàng)造了良好條件。大專院校、科研院所和制造廠家共同協(xié)力,一方面在加緊改進(jìn)與提高雙效溴冷機的加工技術(shù)和性能水平,另一方面也竟相研制新型的多種溴冷機?,F(xiàn)已推出的和正在研制的有熱水型、直燃型、低壓型、降膜式溴冷機和吸收式熱泵等。
第二部分溴化鋰吸收式制冷機基本理論何謂“制冷”,何謂“熱泵”基本能量轉(zhuǎn)換關(guān)系圖制冷機或熱泵高溫?zé)嵩?/p>
TH低溫?zé)嵩?/p>
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用人工的方法將低溫區(qū)的熱量移送到高溫區(qū),若為將低溫區(qū)無用的熱量移送到高溫區(qū)成為有用的或用途更大的熱量,此種方法稱為“熱泵”。
若轉(zhuǎn)移熱量是為獲得低于環(huán)境的溫度或滿足某種化工工藝的低溫需要,此種方法稱為“制冷”;中央空調(diào)系統(tǒng)制冷機空調(diào)末端冷卻塔能源系統(tǒng)、管路等實現(xiàn)人工制冷/熱的機械設(shè)備安裝在房間側(cè)的散熱(冷)裝置把從房間內(nèi)吸收的熱量最終散發(fā)到外界環(huán)境空間中。提供驅(qū)動能源及系統(tǒng)管路連接和控制溴化鋰吸收式制冷機中央空調(diào)系統(tǒng)制冷原理溴化鋰吸收式制冷機組電制冷機組制冷機熱能驅(qū)動電能驅(qū)動溴化鋰吸收式機組特點:1、以熱能為動力,能源利用范圍廣;2、安裝基礎(chǔ)要求低;3、制冷機在真空狀態(tài)下運行,無高壓爆炸危險;4、制冷量調(diào)節(jié)范圍廣。冷量無級調(diào)節(jié)范圍20-100%。5、溴化鋰溶液環(huán)保,無臭、無毒。6、氣密性要求高電制冷機組特點:1、密封性要求不高;2、冷卻水循環(huán)量??;3、制冷效率高但耗電量巨大;4、制冷劑可能造成污染;5、屬于壓力容器;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);(b)吸收式制冷循環(huán)1.1溶液的熱力學(xué)性質(zhì)
(1)溶液的分壓與總壓
(2)相律
(3)溶液的相平衡
液體的分壓和總壓一定溫度下,水的飽和蒸汽壓是個定值,它與溫度成一一對應(yīng)關(guān)系。固體溶質(zhì)溶解于溶劑中時,它的蒸汽壓總量小于同一溫度下純?nèi)軇┑娘柡蛪毫?。因此,溶液中氣—液兩相平衡時的壓力不僅與溫度有關(guān),而且與濃度有關(guān)。拉烏爾定律:在一定的溫度下,溶液中任一組分的蒸汽分壓等于該純組分的蒸汽壓乘以該組分在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)。公式為:式中:---代表純?nèi)軇〢的蒸汽壓----代表溶液中A的摩爾分?jǐn)?shù)
溶液的分壓與總壓亨利定律:在平衡狀態(tài)下,一種氣體在液體里的溶解度摩爾分?jǐn)?shù)和該氣體的平衡壓力成正比。公式為:式中:x---揮發(fā)性溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù),即所溶解的氣體在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù);p---液面上該氣體的平衡分壓;K---一個常數(shù),取決于溫度、溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)。
相律體系處于平衡狀態(tài)時,它的自由度與相數(shù)和組分之間存在著一定的關(guān)系。這個關(guān)系稱為相律,又稱吉布斯方程式,公式為:式中:f---自由度數(shù)(不可能是負(fù)數(shù))K---組分?jǐn)?shù)(單組分的水,K=1)---相數(shù)
溶液的相平衡液相中的分子會自發(fā)地通過相的分界面轉(zhuǎn)移到氣相,因此造成了蒸汽壓。同時,氣相中的分子也會轉(zhuǎn)移到液面。這樣,在物相之間就產(chǎn)生了質(zhì)量的交換。最后必然會出現(xiàn)這樣的狀態(tài),就是從一相轉(zhuǎn)移到另一相的速度恰好與相反方向的轉(zhuǎn)移速度相等,這時體系中各部分的濃度保持不變。這種狀態(tài)稱為相平衡狀態(tài),簡稱相平衡。1.2溴化鋰水溶液的熱物理性質(zhì)1、溴化鋰溶液的性質(zhì)溴化鋰水溶液的熱物理性質(zhì)溴化鋰是離子化合物,化學(xué)分子式為LiBr,是一種無色、無毒、有苦咸味的粒狀晶體,在大氣中不變質(zhì)、不揮發(fā)、不分解,在25℃時密度為3464Kg/m,熔點為549℃,沸點為1265℃,溴化鋰晶體極易溶于水,20℃時每100g水中最多可溶解111.2g溴化鋰晶體。溴化鋰溶解過程中會釋放溶解熱,引起溶液溫度升高。
溴化鋰溶液具備強烈的吸濕性溴化鋰溶液的吸濕性很強,具有吸收比其溫度低得多的水蒸汽的能力。且溴化鋰溶液溫度越低、濃度越高吸水性越強。
溴化鋰溶液的特性
溴化鋰是由堿金屬鋰(Li)和鹵族元素(Br)兩種元素組成的一種穩(wěn)定的鹽類,其主要特性如下:1.溴化鋰吸收式制冷機中,溴化鋰是吸收劑,水是制冷劑
2.溴化鋰對人體和環(huán)境無害
3.溴化鋰溶液沸點高
4.溴化鋰溶液吸水性強
5.溴化鋰溶液性能穩(wěn)定
6.溴化鋰溶液對金屬有強烈的腐蝕性
7.溴化鋰溶液容易結(jié)晶
溴化鋰溶液特性
配方溴化鋰溶液1、濃度55%2、主要成分:溴化鋰LiBr水溶液、緩蝕劑鉻酸鋰Li2CrO4、表面活性劑辛醇N-OCTYLALCOHOL、氫氧化鋰LiOH3、PH值:9.0~10.5溴化鋰溶液的腐蝕性質(zhì)(缺點)?溴化鋰溶液是一種具有較強腐蝕性的物質(zhì)。它對普通的金屬材料,例如碳鋼、紫銅等都具有較強的腐蝕性。因此,在較長的時間內(nèi),由于腐蝕問題得不到很好的解決,溴化鋰吸收式制冷劑的發(fā)展曾受到很大的限制。?實驗證明,溴化鋰溶液對金屬的腐蝕與如下有關(guān)。
溴化鋰溶液對金屬的腐蝕性及緩蝕劑1.溴化鋰溶液對金屬的腐蝕性表現(xiàn)為如下化學(xué)反應(yīng):Fe+H2O+0.5O2
Fe(OH)2Fe(OH)2+0.5H2O+0.25O2
Fe(OH)34Fe(OH)2
Fe3O4+Fe+4H2O2Cu+0.5O2
Cu2O2Cu+2H2O+0.5O2
2Cu(OH)2
緩蝕劑防腐機理:
鉻酸鋰和鐵、銅反應(yīng)形成致密保護(hù)膜,主要成分為Fe3O4,阻止內(nèi)部金屬進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而達(dá)到防腐效果;3Fe+6H2O+Li2CrO4
Fe3O4+2Cr(OH)3+4Li(OH)+H23Fe+3H2O+2Li2CrO4
Fe3O4+Cr2O3+Li(OH)+H23Cu+5H2O+2Li2CrO4
3Cu2O+Cr(OH)3+4LiOH氧氣的腐蝕性氧氣的影響在吸收器上部和蒸發(fā)器水盤等部位,因在機組工作時會濺到溴化鋰溶液,形成很稀的液膜,容易接觸到氧,腐蝕性就比較嚴(yán)重。無氧氣則:
2Fe+3H2OFe2O3+3H2產(chǎn)生紅銹腐蝕3Fe+4H2OFe3O4+4H2產(chǎn)生黑銹不再腐蝕具體化學(xué)反應(yīng)溴化鋰溶液對金屬的腐蝕性及緩蝕劑溴化鋰溶液對金屬的腐蝕性表現(xiàn)為如下化學(xué)反應(yīng):Fe+H2O+0.5O2
Fe(OH)2Fe(OH)2+0.5H2O+0.25O2
Fe(OH)34Fe(OH)2
Fe3O4+Fe+4H2O2Cu+0.5O2
Cu2O2Cu+2H2O+0.5O2
2Cu(OH)2
具體化學(xué)反應(yīng)緩蝕劑防腐機理:
鉻酸鋰和鐵、銅反應(yīng)形成致密保護(hù)膜,主要成分為Fe3O4,阻止內(nèi)部金屬進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而達(dá)到防腐效果;3Fe+6H2O+Li2CrO4
Fe3O4+2Cr(OH)3+4Li(OH)+H23Fe+3H2O+2Li2CrO4
Fe3O4+Cr2O3+Li(OH)+H23Cu+5H2O+2Li2CrO4
3Cu2O+Cr(OH)3+4LiOH溴化鋰溶液的腐蝕性質(zhì)溶液的濃度在常壓下,隨著溴化鋰溶液濃度的降低,腐蝕加劇,因為稀溶液中氧的溶解度要比濃溶液大;而在低壓下,金屬材料的腐蝕率與溶液的濃度幾乎沒有什么關(guān)系,因此溶液中氧的含量都很低。溴化鋰溶液的腐蝕性質(zhì)溶液的溫度實驗表明,不含有鉻酸鋰緩蝕劑的溴化鋰溶液,對A3鋼、紫銅和鎳銅的腐蝕率都隨溫度的升高而增大;而對加有鉻酸鋰緩蝕劑的溴化鋰溶液,則隨著溫度的升高,A3鋼的腐蝕率略有降低。溴化鋰溶液的腐蝕性質(zhì)溶液的PH值實驗表明,溴化鋰溶液的PH值處于9.5~10.3的范圍內(nèi),對金屬材料的緩蝕較為有利。
在氧的作用下,金屬鐵和銅在通常呈堿性的溴化鋰溶液中被氧化,氧是促進(jìn)鐵和銅發(fā)生反應(yīng)的主要因素.在溴化鋰吸收式機組中,隔絕氧氣是最根本的防腐措施.
溴化鋰溶液對金屬材料腐蝕的幾個因素:(1)溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在常壓下,稀溶液中氧的溶解度比濃溶液的大,隨著溴化鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)的減小,腐蝕加劇
(2)溶液的溫度而當(dāng)溫度超過165OC的時候,無論是碳剛或紫銅,腐蝕率急劇增大
(3)溶液的堿度溶液呈酸性時,對金屬材料的腐蝕十分嚴(yán)重,故一般溶液呈堿性PH(9~10.5)
腐蝕對機組性能的影響:(1)由于溶液對組成吸收式機組的兩種主要金屬材料銅和鐵的腐蝕直接影響機組的使用壽命(2)腐蝕產(chǎn)生的氫氣是機組運行中不凝性氣體的主要來源(3)腐蝕形成的鐵銹或銅銹等脫落后隨溶液循環(huán)極易造成噴嘴或屏蔽泵過濾器的堵塞機組防腐吸收式制冷機組
溴化鋰溶液的結(jié)晶曲線溴化鋰溶液濃度%溫度℃溶液濃度/%結(jié)晶溫度/℃溶液濃度/%結(jié)晶溫度/℃55-27.963.036.955.5-21.663.538.856-14.964.040.656.5-8.364.542.357-2.564.8643.257.52.565.047.058.06.965.556.358.510.866.063.759.014.466.570.059.517.967.075.960.021.367.581.760.524.568.087.261.027.468.592.761.530.269.097.762.032.769.5102.462.534.870.0107.3
結(jié)晶原因:1)冷卻水低溫:冷卻水入口維持28℃~32℃事宜;2)冷卻水高溫:冷卻塔工作不良造成冷卻水高溫,導(dǎo)致高發(fā)高壓,溶液濃度大,且低發(fā)與壓差減小,溶液流動不穩(wěn)定,濃溶液易在低交滯留結(jié)晶;3)冷卻水流量少:流量少易導(dǎo)致機組高壓,且進(jìn)而導(dǎo)致高發(fā)高壓,同上!4)抽氣不利或空氣進(jìn)入:機組壓力升高,造成溶液流動不穩(wěn)且濃度升高,導(dǎo)致結(jié)晶;5)溶液循環(huán)不良或溶液量少;結(jié)晶預(yù)防:
1、正常運行結(jié)晶預(yù)防:微電腦溶液濃度>設(shè)定值?正??刂茰p少燃燒量NOYES2、突然停電結(jié)晶預(yù)防:1)瞬間停電:停電時間0.2~0.3秒,恢復(fù)供電后機組正常運行;2)長時間停電:30min默認(rèn)值,來電后自動稀釋運行轉(zhuǎn)正常運行或停機3)停電后沒有電源,慢慢打開制冷采暖轉(zhuǎn)換閥A,讓冷劑蒸汽直接流入吸收器實現(xiàn)高發(fā)降壓及吸收器升溫防止結(jié)晶發(fā)生。制冷采暖轉(zhuǎn)換閥A
結(jié)晶判斷:1)吸收器工作時,側(cè)面中間部位溫度較低,有結(jié)晶可能。2)交換器濃溶液出口殼體溫度下降,三通溫度升高,有結(jié)晶可能。注:熔晶管狀態(tài):正常情況手可觸及并長時間停留;手可觸及但不可長時間停留溶液流過熔晶管可能結(jié)晶或溶液循環(huán)不良;手只可點觸,溶液熱交換器濃溶液出口結(jié)晶;三通溫度升高吸收器中部溫度降低制冷/供暖轉(zhuǎn)換閥C制冷/供暖轉(zhuǎn)換閥A溶液泵
NO2控制面板熔晶管高溫?zé)峤粨Q器低溫?zé)峤粨Q器高發(fā)低發(fā)冷凝器
溶液溶液正常流動引起結(jié)晶部分
機械熔晶結(jié)構(gòu)原理
冷卻水的作用:冷卻水的作用是帶走吸收器和冷凝器的熱量,將它傳遞給冷卻塔,由冷卻塔排入大氣。在吸收器中,冷卻水的作用是冷卻作為吸收劑的溴化鋰溶液。因為溫度越低,吸收能力越強。在冷凝器中,冷卻水的作用是冷卻和液化來自發(fā)生器的冷劑蒸汽(雙效型中的低壓發(fā)生器),使其恢復(fù)到初始的冷劑液狀態(tài)。冷卻水水質(zhì)對機組性能影響水質(zhì)差將導(dǎo)致銅管內(nèi)部結(jié)垢,降低機組效率并導(dǎo)致銅管腐蝕甚至破裂。銅管表面污垢厚度達(dá)到0.6mm冷卻塔能力降到76%,冷水水溫升高2℃,燃料耗量增加25%;冷卻水水質(zhì)變差的原因1)結(jié)垢由于冷卻水中含有的無機質(zhì)引起的,主要是由于碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鹽濃縮和化學(xué)反應(yīng)析出,造成污垢。妨礙熱交換器的傳熱,使效率下降。2)污泥這是由于水中溶解繁殖的細(xì)菌、藻類等微生物群體,混入泥、沙、灰塵等形成軟泥性的污濁物。它會造成管路腐蝕,降低效率和增加流阻、降低水量。3)腐蝕污泥和腐蝕生成物沾在傳熱管的表面而發(fā)生腐蝕。由于腐蝕的進(jìn)行,傳熱管破壞而使機組發(fā)生嚴(yán)重故障。
水質(zhì)管理:1、常規(guī)水質(zhì)管理:A經(jīng)常連續(xù)補水或通過水質(zhì)分析自動補水B利用化學(xué)試劑防腐;C添加滅藻劑控制結(jié)垢;D定期水質(zhì)分析,定期檢查銅管;2、長期停機冷卻水系統(tǒng)管理:A滿水保養(yǎng)(環(huán)境溫度不低于0℃時)通過運轉(zhuǎn)冷卻水泵使防腐劑均勻分布;B干燥保養(yǎng)確保銅管內(nèi)壁清洗干凈,且防腐劑均勻分布;1.基本原理2.理論循環(huán)與實際循環(huán)3.機組的工作循環(huán)流程4.機組能源輸入輸出的主要工作系統(tǒng)第三部分溴化鋰吸收式制冷機的工作原理1基本原理溴化鋰吸收式制冷機工作條件:1、機組內(nèi)部為近乎真空的狀態(tài)。2、溴化鋰水溶液具有很強的吸水性。為何熱量可生成冷水關(guān)閉水&水蒸氣溴化鋰溶液水在7mmHg狀態(tài)下,3-4度蒸發(fā),單效機組主要是由吸收器、蒸發(fā)器、發(fā)生器、冷凝器組成吸收器蒸發(fā)器制冷劑蒸氣吸收器蒸發(fā)器打開為何熱量可生成冷水溴化鋰溶液冷水12度7度蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑水吸收系統(tǒng)管內(nèi)冷水的熱量蒸發(fā),被吸收器內(nèi)溴化鋰濃溶液吸收,溶液濃度變稀再生冷凝器溴化鋰溶液燃料打開為何熱量可生成冷水發(fā)生器冷卻水冷劑蒸汽吸收器內(nèi)的稀溶液通過溶液泵導(dǎo)入到發(fā)生器,由蒸汽加熱使溶液濃縮,濃度變濃,濃溶液返回吸收器吸收冷劑水,蒸發(fā)分離出的冷劑蒸汽被冷卻水冷凝,凝結(jié)成冷劑水返回蒸發(fā)器。溶液再生冷卻水開燃料開冷水單效用吸收冷凍機冷卻水吸收器蒸發(fā)器冷凝器冷卻水冷水雙效用吸收式冷凍機(2個發(fā)生器組成,效率大幅提高)熱交換器冷水出水用冷需求蒸發(fā)器冷水回水吸收器燃料發(fā)生器冷凝器冷卻水吸收式制冷機工作原理荏原吸收式制冷機原理圖基本原理
制冷時溶液循環(huán)
溶液泵低溫?zé)峤粨Q器高溫?zé)峤粨Q器
高發(fā)高溫?zé)峤粨Q器
低發(fā)低溫?zé)峤粨Q器
吸收器溶液循環(huán):在吸收器中,由發(fā)生器來的濃溶液(溶液濃度以制冷劑的含量計算)吸收來自蒸發(fā)器所產(chǎn)生的低壓制冷劑蒸氣,從而成為稀溶液,吸收過程放出的熱量被冷卻劑帶走。由吸收器出來的稀溶液經(jīng)溶液泵升壓后,輸送到發(fā)生器中。在發(fā)生器中,利用低品位熱能對稀溶液加熱,使之沸騰,由于發(fā)生器內(nèi)壓力不高,其中低沸點的制冷劑蒸氣被蒸發(fā)出來(可能有少量吸收劑蒸氣),稀溶液成為濃溶液。從發(fā)生器出來的高壓濃溶液經(jīng)膨脹閥節(jié)流到蒸發(fā)壓力,又回到吸收器中,完成了溶液循環(huán)?;驹碇评鋾r制冷劑循環(huán)
蒸發(fā)器
吸收器低溫?zé)峤粨Q器高溫?zé)峤粨Q器
高發(fā)
低發(fā)
冷凝器
蒸發(fā)器冷劑泵制冷劑循環(huán):由發(fā)生器中出來的制冷劑蒸氣(可能含有少量溶劑蒸氣)在冷凝器中向冷卻劑釋放熱量,凝結(jié)成液態(tài)高壓制冷劑。高壓液體經(jīng)膨脹閥節(jié)流到蒸發(fā)壓力后進(jìn)入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中液態(tài)制冷劑又被氣化為低壓制冷劑蒸氣,同時吸收載冷劑熱量產(chǎn)生制冷效應(yīng)。低壓制冷劑蒸氣進(jìn)入吸收器中,而后吸收器/發(fā)生器組合將低壓制冷劑蒸氣轉(zhuǎn)變成高壓蒸氣,從而完成制冷劑循環(huán)??梢?,吸收式制冷機中制冷劑循環(huán)的冷凝、蒸發(fā)、節(jié)流三個過程與蒸氣壓縮式制冷是相同的,所不同的是吸收式制冷以熱源為主要動力,消耗熱能,而蒸氣壓縮式制冷消耗機械能。由于吸收式制冷以熱能為主要動力,加之吸收過程要放出大量熱量,所以吸收式制冷向外界放出熱量較大。(a)吸收式制冷機;(b)蒸氣壓縮式制冷機單效溴化鋰吸收式制冷機熱交換器冷水出水用冷需求蒸發(fā)器冷水回水吸收器燃料發(fā)生器冷凝器冷卻水單效溴化鋰吸收式制冷機工作原理圖單效溴化鋰吸收式制冷機循環(huán)過程概述?發(fā)生過程?冷凝過程?節(jié)流過程?蒸發(fā)過程?吸收過程雙效溴化鋰吸收式制冷機冷凝器冷卻水冷水雙效溴化鋰吸收式制冷機循環(huán)過程概述?發(fā)生過程?冷凝過程?節(jié)流過程?蒸發(fā)過程?吸收過程2理論循環(huán)為了對制冷循環(huán)進(jìn)行理論分析,需要進(jìn)行假定:
①工質(zhì)在流動過程中,沒有任何阻力。發(fā)生器的工作壓力等于冷凝器的工作壓力,且吸收器的工作壓力等于蒸發(fā)器的工作壓力。
②溶液熱交換可以實現(xiàn)熱量的完全回收。濃溶液可以冷卻到到稀溶液進(jìn)口處的溫度。
③蒸發(fā)器無冷量損失,其余各設(shè)備無熱量損失,即與環(huán)境介質(zhì)(空氣)不進(jìn)行熱交換。
理論循環(huán)根據(jù)上面這些假定,可將制冷循環(huán)進(jìn)行簡化,所以得到的這種循環(huán)為理論循環(huán),如右圖所示。(1)濃溶液在交換器中的冷卻過程(2)濃溶液的節(jié)流與吸收過程(3)稀溶液的升壓升溫過程(4)稀溶液再發(fā)生器中的發(fā)生過程(5)冷劑蒸氣的冷凝與蒸發(fā)過程理論循環(huán)
濃溶液在溶液熱交換器中的冷卻過程(4—8)。發(fā)生器出口溫度為t4,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為wr的濃溶液(狀態(tài)點4),在溶液熱交換器中被稀溶液冷卻,理想情況下,溫度可降至t2。由于冷卻過程中溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wr保持不變,故過程終止時溶液處于過冷狀態(tài)(狀態(tài)點8)。理論循環(huán)濃溶液的節(jié)流與吸收過程(8—2)。濃溶液進(jìn)入吸收器前,必須經(jīng)過節(jié)流,使其壓力差低到P0。因為節(jié)流過程中溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wr和比焓值h8均不發(fā)生變化,所以節(jié)流后的狀態(tài)點與點8重合,但點8*所表示的壓力為p0的過冷溶液。節(jié)流后的溶液在吸收器中吸收來自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽,溫度升高而濃度降低,指導(dǎo)飽和狀態(tài)。這個過程用8—8*表示,之后由于吸收管內(nèi)冷卻水的作用,冷劑蒸汽繼續(xù)被管外的溶液吸收。吸收過程沿等壓線P0進(jìn)行,用過程線8*--2表示。理論循環(huán)稀溶液的升壓升溫過程(2—7)。從吸收器出來的稀溶液需先升壓。過程2—2′表示其升壓過程。由于濃度wa保持不變,比焓值h2也基本保持不變因此狀態(tài)點2′與點2重合。升壓后的稀溶液在溶液熱交換器中被濃溶液加熱,濃度w不變,而溫度升高至t7。t7可由溶液交換器的熱平衡關(guān)系來決定,通??蛇_(dá)到過熱狀態(tài)。理論循環(huán)稀溶液在發(fā)生器中的發(fā)生過程(7—4)。處于過熱狀態(tài)的稀溶液,進(jìn)入發(fā)生器后先閃發(fā)出一部分冷劑蒸氣,濃度升高而溫度降低,到達(dá)PK壓力下的飽和狀態(tài)7*,用7—7*表示稀溶液在發(fā)生器中的閃發(fā)過程。此后溶液被加熱介質(zhì)加熱,產(chǎn)生過熱狀態(tài)的冷劑蒸氣,溶液的濃度和溫度升高。過程終止時,溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溫度分別為wr和t4,即狀態(tài)點4.發(fā)生過程是沿壓力為Pk的飽和線進(jìn)行的。它所產(chǎn)生的冷劑蒸氣,由于溶液的溫度不斷升高,其過熱度也不斷增大,即狀態(tài)點3′。理論循環(huán)冷劑蒸氣的冷凝與蒸發(fā)過程(3′—1′)。在h—w圖中,表示冷劑蒸氣冷凝和蒸發(fā)的過程線都在縱坐標(biāo)上。圖中,曲線AB和CD之間濕蒸汽區(qū)。狀態(tài)點3′的過熱蒸汽在冷凝器中先被冷卻到飽和狀態(tài),然后冷劑蒸氣在等溫下放出潛熱,被冷凝為狀態(tài)點3的冷劑水。3實際循環(huán)在分析理論循環(huán)時所做的那些假定,在實際過程中都是無法實現(xiàn)的。
如右圖所示,實踐2-7-5-4-8-9-10-2表示實際循環(huán),虛線2′-7′-7′*-4′-8′-8′*-2′表示理論循環(huán)。實際循環(huán)
濃溶液的預(yù)冷過程溶液熱交換不可能實現(xiàn)完全的熱量回收,即熱交換過程中存在端部溫差,則實際循環(huán)中濃溶液的出口溫度t8要比理論循環(huán)中的t′8高。T8通常處于過熱狀態(tài),即t8>t6。吸收過程
實際過程
稀溶液的預(yù)熱過程
實際過程中,t8高于t8′,t7低于t7′。點7的溫度可通過溶液熱交換器中的熱平衡計算來確定。相對于發(fā)生過程中承受的壓力,t7一般處于過冷狀態(tài),即t7<t5.
發(fā)生過程發(fā)生不足和吸收不足
4機組的工作循環(huán)流程單效蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機組流程溶液循環(huán):從吸收器4出來的稀溶液由發(fā)生器泵7升壓后,經(jīng)溶液熱交換器5送入發(fā)生器2中;而發(fā)生器中的濃溶液經(jīng)熱交換器及引射器9進(jìn)入吸收器中。冷劑水循環(huán):發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑水蒸汽進(jìn)入到冷凝器1中,蒸汽放出熱量,冷凝成水,經(jīng)U形管13進(jìn)入蒸發(fā)器3中,冷劑水汽化成蒸汽進(jìn)入吸收器中,被濃溶液所吸收在吸收器和發(fā)生器中壓力很低,液柱對飽和溫度(蒸發(fā)器中蒸發(fā)溫度)影響很大,在蒸發(fā)器中100mmH2O會使蒸發(fā)溫度升高10~12℃,由此可以看出水柱對蒸發(fā)溫度的影響非常大,這種現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)避免。因此,在吸收器和蒸發(fā)器中全部采用淋激式換熱器,以減少液柱影響并增強換熱能力。為此,蒸發(fā)器設(shè)有冷劑水泵,將水噴淋在傳熱管簇上,循環(huán)水量一般為蒸發(fā)量的10~20倍;吸收器設(shè)有吸收器泵,它的作用除噴淋外,還起引射濃溶液的作用。發(fā)生器采用沉浸式換熱器,但液面高度應(yīng)限制在300~500mm。系統(tǒng)中的冷劑水泵、發(fā)生器泵、吸收器泵均采用屏蔽泵,以滿足溴化鋰制冷機高真空度的要求。為了保證系統(tǒng)內(nèi)的真空度,系統(tǒng)中設(shè)有抽氣裝置。雙效蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機流程為了防止單效溴化鋰吸收式制冷機出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象,熱源溫度不能太高,如果工作蒸汽壓力過高,必須減壓使用,但又造成能量利用上的不合理。而雙效溴化鋰制冷機解決了這一問題,它比單效溴化鋰制冷機增加了一個高壓發(fā)生器(也稱高壓筒),低壓部分與單效溴化鋰制冷機的結(jié)構(gòu)相近。從圖中可以看到,其中兩筒與單效制冷機類似,另一筒則是高壓發(fā)生器。工作蒸汽進(jìn)入高壓發(fā)生器HG中,加熱溶液,產(chǎn)生冷劑水蒸汽。此水蒸氣進(jìn)入低壓發(fā)生器LG的盤管內(nèi),加熱溶液,水蒸氣釋放凝結(jié)熱量,凝結(jié)水經(jīng)節(jié)流進(jìn)入冷凝器C中。低壓發(fā)生器溶液所產(chǎn)生的冷劑水蒸汽進(jìn)入冷凝器C中被凝結(jié)成水。這兩股冷劑水一起經(jīng)U形管進(jìn)入蒸發(fā)器E的水盤中,由蒸發(fā)器泵EP將冷劑水噴淋在蒸發(fā)器盤管上。冷劑水汽化實現(xiàn)制冷。冷劑水蒸汽在吸收器A中被噴淋的溶液所吸收。吸收器泵AP的作用是將溴化鋰溶液均勻噴淋到管簇上,增大蒸汽與溶液接觸面積,便于吸收。吸收器中的稀溶液經(jīng)發(fā)生器泵升壓,分別送入高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器。也就是說,一路經(jīng)過高溫溶液熱交換器HH預(yù)熱后進(jìn)高壓發(fā)生器,另一路經(jīng)低溫溶液熱交換器LH及凝水熱交換器CH進(jìn)入低壓發(fā)生器;低壓發(fā)生器的濃溶液經(jīng)低溫溶液熱交換器被冷卻后進(jìn)入吸收器。工作蒸氣的凝結(jié)水在凝水熱交換器中加熱后進(jìn)入低壓發(fā)生器的稀溶液,以利用一部分凝水熱量。冷卻水串聯(lián)吸收器和冷凝器,以回收吸收過程和冷凝過程釋放出的部分熱量。冷卻水也可以并聯(lián)經(jīng)過吸收器和冷凝器。雙效溴化鋰制冷機溶液循環(huán)有兩種方式,即并聯(lián)循環(huán)和串聯(lián)循環(huán)。并聯(lián)循環(huán)方式由吸收器出來的稀溶液經(jīng)吸收器泵分別送入高、低壓發(fā)生器。右圖為串聯(lián)方式,發(fā)生器泵將稀溶液經(jīng)高溫溶液熱交換器和低溫溶液熱交換器送入高壓發(fā)生器中,并被加熱產(chǎn)生冷劑蒸汽,稀溶液變成中間溶液;該溶液經(jīng)高溫溶液熱交換器HH進(jìn)入低壓發(fā)生器,再產(chǎn)生冷劑蒸汽而變成濃溶液;濃溶液經(jīng)低溫溶液熱交換器后進(jìn)入吸收器。溶液依次由吸收器—高壓發(fā)生器—低壓發(fā)生器—吸收器進(jìn)行串聯(lián)循環(huán)。熱水型溴化鋰吸收式制冷機組以熱水的顯熱為驅(qū)動熱源,對于采用二段循環(huán)流程的熱水型機組,熱水的進(jìn)口、出口溫差可以增大到50℃,從而充分利用熱水的能量。為了利用70℃~80℃的熱水做驅(qū)動熱源,可以采用二級循環(huán)流程的熱水型機組。二段熱水型制冷機組該機組可以看成是由高溫段和低溫段兩個單效機組串聯(lián)而成的。熱水和冷卻水回路按逆流方式布置。熱水先后流過高溫段和低溫段;冷卻水則先后流過低溫段和高溫段。冷卻水則先后流過低溫段和高溫段。直燃型這種機組與雙效溴化鋰吸收式制冷機組類似,所不同的是高壓發(fā)生器直接利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量來產(chǎn)生冷劑水蒸汽。在這種直燃式溴化鋰?yán)錈崴畽C組中的高壓發(fā)生器實質(zhì)上是一臺蒸汽鍋爐,它也是由鍋筒和燃燒設(shè)備所組成。但由于壓力低,鍋筒不一定是圓形的,可以是其他形狀。燃燒設(shè)備由燃?xì)饣蛉加偷娜紵?、燃料供給系統(tǒng)、點火裝置、送風(fēng)系統(tǒng)、燃燒室、安全裝置所組成。溶液循環(huán):由吸收器出來的稀溶液經(jīng)低溫和高溫?zé)峤粨Q器預(yù)熱后進(jìn)入高壓發(fā)生器,并在其中被加熱產(chǎn)生冷劑水蒸汽,溶液濃度變高,成為中間溶液。該溶液經(jīng)高溫溶液熱交換器冷卻后,進(jìn)入并在低壓發(fā)生器中產(chǎn)生冷劑水蒸汽,溶液成為濃溶液,經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器冷卻后,返回吸收器中吸收水蒸氣而成為稀溶液。這里的溶液是串聯(lián)式循環(huán)流程。直燃式機組中用串聯(lián)循環(huán)的流程比較多,這是因為高壓發(fā)生器中燃燒溫度很高,采用溶液串聯(lián)循環(huán)有利于防止溶液濃度過高而結(jié)晶。冷劑水循環(huán):由高壓發(fā)生器出來的冷劑水蒸汽在低壓發(fā)生器中加熱溶液而成為凝結(jié)水,經(jīng)節(jié)流后進(jìn)入冷凝器中,低壓發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑水蒸汽在冷凝器中冷凝成水。在冷凝器中這兩股水一起節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱汽化,冷卻成冷凍水。在采暖運行過程,閥門V1、V2開啟,其溶液循環(huán)和冷劑水循環(huán)如下:
溶液循環(huán):吸收器的稀溶液由泵升壓后送到高壓發(fā)生器中,被加熱并產(chǎn)生冷劑水蒸汽;溶液成為濃溶液,返回吸收器中。冷劑水循環(huán):高壓發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑水蒸汽經(jīng)吸收器進(jìn)入蒸發(fā)器中,在蒸發(fā)器中冷凝成冷劑水,同時加熱了采暖熱水,這時的蒸發(fā)器實質(zhì)上起的是冷凝器的作用。冷劑水由蒸發(fā)器流入吸收器中,與高壓發(fā)生器來的濃溶液混合,變?yōu)橄∪芤?。在進(jìn)行采暖運行時,高溫和低溫溶液熱交換器、低壓發(fā)生器、冷凝器、吸收器泵、蒸發(fā)器泵不參與運行。機組能源輸入輸出的主要工作系統(tǒng)為了保障機組的能源消耗、能量輸出、熱量轉(zhuǎn)移及廢氣等方面工作的正常進(jìn)行,就需要設(shè)置相對應(yīng)的工作支持系統(tǒng)。①冷溫水系統(tǒng)
此系統(tǒng)用于將冷、溫水機組根據(jù)需要所產(chǎn)生的低溫冷卻水或高溫采暖水輸送至各空調(diào)區(qū)域的風(fēng)機盤管上。此循環(huán)系統(tǒng)的組成主要包括冷溫水泵、風(fēng)機盤管、分水器、集水管、膨脹水箱及各種閥門與管道。②冷卻水系統(tǒng)
此系統(tǒng)用于在制冷工況時,把冷凝器和吸收器中因熱交換而產(chǎn)生的熱量帶出,輸送至冷卻管,再把熱量散到周圍的空氣介質(zhì)中。包括冷卻水泵、冷卻塔、水池等等。
③衛(wèi)生熱水系統(tǒng)
此系統(tǒng)用于將由高溫發(fā)生器產(chǎn)生的衛(wèi)生熱水,送至需要衛(wèi)生熱水的位置。在溴化鋰吸收式冷、溫水機組的制冷工況和制暖工況均可以產(chǎn)生出衛(wèi)生熱水。包括衛(wèi)生熱水泵、衛(wèi)生熱水箱等。④燃料系統(tǒng)
燃料系統(tǒng)是保障直燃型溴化鋰吸收式冷、溫水機組能源補充的必備系統(tǒng)。通過本系統(tǒng),將機組所需燃料輸送到燃燒器燃燒,并在高溫發(fā)生器中產(chǎn)生熱效應(yīng)。⑤排氣系統(tǒng)
此系統(tǒng)主要是將燃燒器在高溫發(fā)生器中燃燒燃燒所產(chǎn)生的廢氣通過煙道和煙囪排到外界的大氣中。溴化鋰制冷機的分類主要組成部件的結(jié)構(gòu)主要附件部件的機構(gòu)第四部分溴化鋰制冷機的主要部件及功能1溴化鋰制冷機的分類
(1)單效蒸汽型機組①單筒型單效機組②雙筒型單效機組③三筒型單效船用機組
(2)雙效蒸汽型機組①雙筒型雙效機組②三筒型雙效機組(3)直燃型吸收式冷熱水機組①三筒型熱水與冷水同一個回路的機組②三筒型專設(shè)熱水回路的機組圖
單筒單效蒸汽型溴化鋰?yán)渌畽C組1-冷凝器2-發(fā)生器3-蒸發(fā)器4-吸收器5-溶液熱交換器6-溶液泵I7-冷劑泵8-溶液泵II圖
雙筒單效溴化鋰吸收式制冷機的典型結(jié)構(gòu)
串聯(lián)式雙效溴化鋰吸收式制冷機原理圖
并聯(lián)式雙效溴化鋰吸收式制冷機原理圖主要部件?溴化鋰吸收式制冷機主要由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、節(jié)流閥、泵和溶液熱交換器等組成。通常把發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器等合置于一個或者兩個密閉的筒體內(nèi),即所謂單筒結(jié)構(gòu)或者雙筒結(jié)構(gòu),容量較大的機器一般采用雙筒結(jié)構(gòu)。2機組主要部件的結(jié)構(gòu)
直燃型溴冷機組結(jié)構(gòu)布置高壓發(fā)生器蒸發(fā)器吸收器冷凝器低壓發(fā)生器低交高交上筒體下筒體蒸汽型溴冷機組結(jié)構(gòu)布置高壓發(fā)生器蒸發(fā)器吸收器冷凝器低壓發(fā)生器低交高交上筒體下筒體凝水回?zé)崞髡羝弯謇錂C組結(jié)構(gòu)布置蒸發(fā)器吸收器冷凝器發(fā)生器交換器上筒體下筒體燃燒器高發(fā)低發(fā)冷凝器吸收器抽氣裝置冷暖轉(zhuǎn)換閥1可熔栓液位探測器溫度傳感器蒸發(fā)器真空泵控制柜觀火鏡冷暖轉(zhuǎn)換閥2燃?xì)庀到y(tǒng)熱交換器伺服閥溴化鋰直燃機基本結(jié)構(gòu)組成溫度傳感器冷凝器蒸發(fā)器抽氣裝置真空隔膜閥真空泵溶液泵冷劑泵控制柜疏水器吸收器蒸汽高發(fā)低壓發(fā)生器壓力計熱交換器吸收器蒸發(fā)器控制柜冷劑泵溶液泵熱交換器抽氣裝置發(fā)生器冷凝器真空泵溫度傳感器真空隔膜閥壓力計高壓冷劑蒸汽
中間溶液稀溶液
煙氣排出直接燃燒
高發(fā)擋液裝置發(fā)生器高壓發(fā)生器側(cè)結(jié)構(gòu)組成及作用1、結(jié)構(gòu):溴冷機專用燃油、燃?xì)忮仩t。1)加熱源:燃油、燃?xì)猓?)被加熱介質(zhì):溴化鋰稀溶液;3)加熱結(jié)果:溴化鋰中間溶液、冷劑蒸汽;2、作用:加熱濃縮稀溶液,為低壓發(fā)生器提供適量冷劑蒸汽和中間濃度溶液;結(jié)構(gòu)組成作用1)比例型燃燒機提高燃燒效率及調(diào)節(jié)范圍2)擋液板裝置防止溶液隨冷劑蒸汽進(jìn)低發(fā)3)稀溶液布液裝置;使稀溶液充分加熱4)異扁形煙管增加加熱面積,提高能源利用率5)扁橢圓形燃燒室使燃燒煙氣更合理,提高燃燒效率6)觀火鏡觀察火焰狀態(tài),為燃燒機調(diào)整提供依據(jù)7)疏密型阻火片增加煙氣擾動,提高換熱效率7)液位電極檢測溶液液位
至冷凝器
來自高發(fā)的冷劑蒸汽來自高發(fā)的中間溶液
被加熱濃縮后的最終的濃溶液
低發(fā)冷劑蒸汽
冷卻水入口
冷劑水至蒸發(fā)器冷卻水出口
來自低發(fā)的冷劑蒸汽高壓冷劑水7。C
12。C
來自冷凝器的冷劑水
送至末端空調(diào)設(shè)備
來自末端空調(diào)設(shè)備
冷媒水泵
冷劑水泵蒸發(fā)器工作壓力6.1mmHg工作溫度4.1。C冷劑蒸汽流向
冷劑滴淋裝置蒸發(fā)器蒸發(fā)器側(cè)結(jié)構(gòu)組成及作用1、結(jié)構(gòu):管殼式換熱器,管程通入冷媒水,殼程為冷劑水和蒸汽;2、作用:制取所需冷量;結(jié)構(gòu)作用說明1)高效麻面換熱銅管:提高換熱效率2)自凈化重力滴淋裝置;均勻布液,方便冷劑蒸發(fā)不耗電、不堵塞3)擋液板裝置;防止冷劑液滴進(jìn)入吸收器——4)冷劑泵;為冷劑滴淋提供動力日本技術(shù)屏蔽泵5)U型管節(jié)流降壓裝置;節(jié)流降壓,防止上下筒壓力串通——6)制冷采暖轉(zhuǎn)換閥;冷劑水旁通,制冷采暖轉(zhuǎn)換——7)冷劑泵分隔閥門;泵維修維護(hù)不破壞機組真空——制冷采暖轉(zhuǎn)換閥高效傳熱管泵及分隔閥門32℃
至冷凝器
冷卻水入口
稀溶液出口
吸收液泵
冷卻水泵吸收器
濃溶液
冷劑旁通閥蒸發(fā)器冷劑蒸汽
溶液滴淋裝置
吸收器吸收器吸收器側(cè)結(jié)構(gòu)組成及作用1、結(jié)構(gòu):管殼式換熱器,管程通入冷卻水,殼程為濃溶液和稀溶液;2、作用:吸收蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷劑蒸汽,維持機組壓力平衡,保證制冷連續(xù)進(jìn)行;3、主要組成結(jié)構(gòu)組成作用說明1)高效光滑換熱銅管:降低腐蝕,方便清理2)自凈化重力滴淋裝置;均勻布液,方便濃溶液吸收冷劑蒸汽不耗電、不堵塞3)擋液板裝置;防止冷劑液滴進(jìn)入吸收器與蒸發(fā)器共用4)溶液泵;為溶液滴淋提供動力日本技術(shù)屏蔽泵5)吸收器視鏡觀察稀溶液液位,方便管理——6)制冷采暖轉(zhuǎn)換閥;冷劑水旁通,制冷采暖轉(zhuǎn)換與蒸發(fā)器共用7)溶液泵分隔閥門;泵維修維護(hù)不破壞機組真空——冷凝器側(cè)結(jié)構(gòu)組成及作用1、結(jié)構(gòu):管殼式換熱器,管程通入冷卻水,殼程為冷劑蒸汽和冷劑水;2、作用:冷凝低壓發(fā)生器制出的高溫高壓冷劑蒸汽和冷劑水,為蒸發(fā)器提供適當(dāng)?shù)睦鋭┝?;結(jié)構(gòu)組成作用說明1)高效螺紋換熱銅管:提高換熱效率LS專利2)擋液板裝置防止?jié)馊芤哼M(jìn)入冷凝器——低壓發(fā)生器側(cè)結(jié)構(gòu)組成及作用1、結(jié)構(gòu):管殼式換熱器,管程冷劑蒸汽、殼程為溴化鋰中間濃度溶液;2、作用:加熱濃縮中間溶液,為吸收器提供適量濃溶液;結(jié)構(gòu)組成作用說明1)高效翅片換熱銅管:提高換熱效率LS專利2)擋液板裝置防止?jié)馊芤哼M(jìn)入冷凝器與冷凝器共用3)壓力表測量冷劑蒸汽壓力,進(jìn)而得到高發(fā)壓力值——冷凝器
來自吸收器的稀溶液
熱量交換后送入高發(fā)的稀溶液
熱交換后送入吸收器的濃溶液
來自低發(fā)的最終濃溶液低溫?zé)峤粨Q器熱交換器
來自低溫?zé)峤粨Q器的稀溶液
熱量交換后送入高發(fā)的稀溶液
熱交換后送入低發(fā)的中間溶液
來自高發(fā)的中間溶液高溫?zé)峤粨Q器高、低溫?zé)峤粨Q器結(jié)構(gòu)組成及作用1、結(jié)構(gòu):管殼式換熱器,管程溴化鋰稀溶液,殼程高交中間溶液,低交濃溶液;2、組成:1)高交:LS專利高效銅鎳合金螺紋換熱銅管;低交:LS專利高效紫銅合金螺紋換熱銅管;2)折流板裝置;3)取液伺服閥;3、作用:高交:提高機組換熱效率,稀溶液升溫,中間溶液降溫;低交:提高機組換熱效率,稀溶液升溫,濃溶液降溫稀溶液折流板濃溶液中間溶液低溫?zé)峤粨Q器高溫?zé)峤粨Q器
吸收器
低壓發(fā)生器
冷凝器冷卻水出口冷媒水出口
冷卻水入口
抽氣裝置低溫?zé)峤粨Q器高溫?zé)峤粨Q器
吸收液泵
煙氣排放口
蒸發(fā)器冷媒水入口
冷媒泵
冷劑水泵
高壓發(fā)生器轉(zhuǎn)換閥A轉(zhuǎn)換閥B轉(zhuǎn)換閥COPENOPENOPENABC溶液噴嘴引射器真空泵隱射式自動抽氣系統(tǒng)自動抽氣設(shè)備
發(fā)生器作用是使從吸收器來的稀溶液沸騰濃縮,產(chǎn)生制冷劑蒸汽和濃溶液,一般為管殼式結(jié)構(gòu),沉浸式或噴淋式換熱器;主要部件主要部件作用說明:冷凝器
冷凝器也是管殼式換熱器,由發(fā)生器過來的冷劑蒸汽在換熱管表面凝結(jié)成冷劑水,釋放的熱量被換熱管內(nèi)流動的冷卻水帶走。主要組成部分包括管板、傳熱管、支撐板。主要部件蒸發(fā)器蒸發(fā)器是機組制成冷(溫)水的場所,管殼式熱交換器,內(nèi)部為噴淋式結(jié)構(gòu),換熱管為高效換熱管。冷劑水被冷劑泵噴淋至換熱管的外表面并不斷蒸發(fā),吸收管內(nèi)循環(huán)水的熱量,使其溫度下降。主要組成部分包括管板、傳熱管、支撐板、噴淋集管和噴嘴。主要部件
吸收器吸收器和蒸發(fā)器相同,也是管殼式熱交換器,內(nèi)部為噴淋式結(jié)構(gòu),換熱管為銅光管。由蒸發(fā)器通過擋液板過來的冷劑蒸汽被噴淋的濃溶液所吸收,濃溶液變成稀溶液,同時釋放出熱量。熱量被換熱管內(nèi)流動的冷卻水帶走。主要組成部分包括管板、傳熱管、支撐板、噴淋集管和噴嘴,以及抽氣集管。
溶液泵:提升溶液壓力,使水蒸氣能在常溫下凝結(jié)。
溶液熱交換器:其作用是使從吸收器來的低溫稀溶液和從發(fā)生器的高溫濃溶液之間進(jìn)行熱交換,從而減輕發(fā)生器和吸收器的熱負(fù)荷,提高機組的性能系數(shù),一般為長方形管殼式結(jié)構(gòu)或板式結(jié)構(gòu);主要部件其它部件
抽氣裝置:其作用是抽除影響機組吸收與冷凝效果的不凝性氣體,抽氣管一般布置在吸收器和冷凝器中,有機械真空泵抽氣裝置與各種型式的自動抽氣裝置;控制裝置:主要有冷量控制裝置、液位控制裝置等;
安全裝置:其作用是確保安全運轉(zhuǎn)所用的裝置。3.主要附件部件的機構(gòu)
◆屏蔽泵◆真空泵◆真空蝶閥◆真空隔膜閥◆真空管道閥◆真空球閥◆真空角閥◆燃燒器溴冷機配套設(shè)備設(shè)備名稱作用1)屏蔽泵屏蔽泵在機組中起著輸送液體的作用。輸送介質(zhì)為冷劑水的屏蔽泵成為冷劑泵。輸送介質(zhì)為溶液的屏蔽泵稱為溶液泵2)真空泵用來對密封容器抽除氣體獲得真空的基本設(shè)備。3)U形管壓力計固定在抽氣裝置上,可以直觀的顯示機組的絕對壓力。4)燃燒機燃燒機是直燃式溴化鋰機組中的重要配套設(shè)備。
A、燃油型(輕油、重油)
B、燃?xì)庑停ㄌ烊粴?、城市煤氣等?/p>
C、燃油燃?xì)鈨捎眯停ㄌ烊粴夂洼p油、城市煤氣和輕油等)。5)真空閥門主要有真空隔膜閥、真空管道閥、真空直角閥等。真空泵屏蔽泵真空閥門燃燒機U形真空計溴化鋰吸收式制冷機屏蔽泵
蒸發(fā)器泵、發(fā)生器泵和吸收器泵均為利用自身液體冷卻和潤滑的屏蔽泵。作用是輸送溶液、增強溶液、增強傳熱、傳質(zhì)效果。用于溴化鋰吸收式機組的屏蔽泵,其選用時必須符合如下條件:
(1)其泄漏率遠(yuǎn)低于機組的泄漏率
(2)采用奶溴化鋰溶液腐蝕性的材料
(3)依靠自身輸送的介質(zhì)進(jìn)行潤滑和冷卻
(4)應(yīng)具有最低得必需汽蝕余量
(5)電機應(yīng)設(shè)置過熱保護(hù)裝置
屏蔽泵的分類
(1)SS型屏蔽泵
(2)PN型屏蔽泵
(3)PN2型屏蔽泵真空泵選型要求:
(1)具有較高的極限真空度;
(2)抽氣速度高;
(3)氣鎮(zhèn)性能好,換油周期長;
(4)不噴油,停機不返油;
(5)運轉(zhuǎn)可靠,噪聲小;
(6)風(fēng)冷結(jié)構(gòu),泵的溫升低。真空泵的工作原理
帶有旋片的前后級轉(zhuǎn)子偏心地安裝在圓筒形的前后級氣缸內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時,裝在轉(zhuǎn)子槽中自由活動的旋片,由于受到離心力和彈簧力的作用被強制地向外推出。其頂部和汽缸內(nèi)壁貼緊,使汽缸上的進(jìn)出口被其隔離。通向進(jìn)口的一部分容積逐漸地周期性縮小。這樣,空氣或混合氣體首先從高真空級進(jìn)口吸入,然后被壓縮,再通過它的排氣閥排出。在工作過程中,當(dāng)排氣壓力不足以推開排氣閥時,被壓縮的氣體只能進(jìn)入第二級被進(jìn)一步壓縮,并且最后經(jīng)過第二級排氣閥而被排到大氣中去,這樣在泵的吸入口端就可以獲得真空。真空隔膜閥1)焊接式直通閥2)焊接式角尺閥3)法蘭連接式隔膜閥
燃燒器
分為燃油和燃?xì)庑腿紵鳌?/p>
用于直燃式溴化鋰?yán)錈崴畽C組的燃燒器,選型要求:1)根據(jù)燃料種類選擇燃燒器種類2)燃料燃燒充分,減少空氣污染3)全自動化控制,高壓電子點火并有火焰檢測裝置,使用安全可靠;4)燃油燃燒器設(shè)置回流系統(tǒng),節(jié)省燃油;5)燃?xì)馊紵鬟M(jìn)氣管的附件要成套供應(yīng);6)運行時噪音低,操作簡便。第五部分溴化鋰吸收式制冷機組的性能特點
1、適用機組的主要技術(shù)參數(shù)
2、外部條件變化與機組性能的關(guān)系
冷媒水出口溫度、冷卻水進(jìn)口溫度、冷卻水流量、冷媒水量、蒸氣壓力、加熱熱水溫度、溶液循環(huán)量、污垢系數(shù)等3、影響機組性能的其他因素1、單效機組的主要技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150制冷量(KW)35058011601745(104KJ/h)125.610209.350418.700628.050冷媒水進(jìn)口溫度(℃)12121212出口溫度(℃)7777流量(m3/h)60100200300通路數(shù)5443壓頭損失(MPa)0.13-0.160.12-0.150.12-0.150.12-0.15進(jìn)出口通徑(mm)100125150200冷卻水進(jìn)口溫度(℃)32323232出口溫度(℃)41414141流量(m)90150300450通路數(shù)(m3/h)6443產(chǎn)品型號XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150冷卻水壓頭損失(MPa)0.14-0.170.12-0.150.12-0.150.10-0.12進(jìn)出口通徑(mm)125150200250旁通管通徑(mm)----工作蒸汽進(jìn)口壓力(MPa)≤0.1≤0.1≤0.1≤0.1消耗量(kg/h)900150030004500通路數(shù)2222進(jìn)口通徑(mm)125125150200出口通徑(mm)32405050溴化鋰溶液濃度(%)46464646充灌量(kg)1000150028003500耗量功率溶劑水(KW)2.22.25.55.5冷卻水泵(KW)1.11.12.22.2產(chǎn)品型號XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150耗量功率真空泵(KW)0.550.550.550.55外形尺寸(長×寬×高)(m×m×m)3.8*1.4*2.35.4*1.4*5.55.2*2*2.86.8*.2*2.8機組質(zhì)量(t)5.57.212.115.6雙效機組的技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150制冷量(KW)35058011601750(104KJ/h)125.610209.350418.700628.050冷媒水進(jìn)口溫度(℃)12121212出口溫度(℃)7777流量(m3/h)60100200300流程數(shù)5443壓頭損失(MPa)0.080.130.130.13進(jìn)出口通徑(mm)125125200200冷卻水進(jìn)口溫度(℃)32323232出口溫度(℃)37373737流量(m)120200400600流程數(shù)(m3/h)5443產(chǎn)品型號XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150冷媒水壓頭損失(MPa)0.050.0850.0850.12進(jìn)出口通徑(mm)150150250250工作蒸汽進(jìn)口壓力(MPa)0.40.40.40.4消耗量(kg/h)51085017002550流程數(shù)4444進(jìn)口通徑(mm)6565100100出口通徑(mm)25252550溶液濃度(%)50505050充灌量(t)2.52.55.55.5耗電功率發(fā)生器泵(KW)1.11.135.5溶液泵(KW)2.22.25.55.5產(chǎn)品型號XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150耗電功率冷劑水泵(KW)2.22.22.22.2真空泵(KW)1.11.11.11.1機組外形尺寸(長×寬×高)(m×m×m)4250*2430*30906250*2430*30906690*2700*38309190*2700*3830質(zhì)量機組質(zhì)量(t)811.51622機組運轉(zhuǎn)質(zhì)量(t)1216.52233最大搬運質(zhì)量(t)9.5131824.5直燃型機組的技術(shù)參數(shù)適用的額定技術(shù)參數(shù)1)冷媒水進(jìn)口溫度:12℃;2)冷媒水出口溫度:7℃;3)冷媒水出口最低溫度:5℃;4)冷卻水進(jìn)口溫度:32℃;5)冷卻水出口溫度:37.5℃;6)冷卻水進(jìn)口最低允許溫度:14℃;7)冷卻水進(jìn)口允許工作溫度:240℃~380℃;8)采暖水出口溫度:65℃;9)采暖水進(jìn)口溫度:57℃;10)采暖水和衛(wèi)生熱水最高允許出口溫度:95℃;11)水系統(tǒng)的限制壓力:0.8MP;12)燃料、輕油指0#柴油;13)溴化鋰水溶液的濃度:50%;14)制冷排氣溫度:170℃;15)供熱排氣溫度:145℃;16)冷媒水流量調(diào)節(jié)范圍:50%~120%;17)冷卻水注量調(diào)節(jié)范圍:20%~120%;18)采暖水和衛(wèi)生熱水的流量調(diào)節(jié)范圍:80%~120%;2、外部條件變化與機組性能的關(guān)系外界條件(也稱做運轉(zhuǎn)條件)通常是指冷媒水出口溫度、加熱蒸汽壓力、冷卻水進(jìn)口溫度、冷卻水與冷媒水流量及污垢系數(shù)等等。(1)加熱蒸氣壓力(溫度)的變化對機組性能的影響
Ph↑→Q0↑;Ph≤0.294Mpa(132℃)
發(fā)生濃溶液結(jié)晶的危險和削弱珞酸鋰的緩蝕作用。①Ph↓→發(fā)生器濃溶液出口溫度t4↓→t4/,濃度ξr↓→ξrˊ→水蒸氣量減少→Q0↓→冷凝器、吸收器熱負(fù)荷減少(Pk↓Pk/↓,溶液出吸收器溫度t2↓→t2ˊ)②Q0↓→冷媒水出口溫度↑→蒸發(fā)壓力P0↑。循環(huán)由2-5-4-6-2變?yōu)?/p>
2ˊ-5ˊ-4ˊ-6ˊ-2ˊ。Δξa>Δξr,總放氣范圍減少a=ξr/(ξr-ξa),制冷量下降,熱力系數(shù)降低。圖
加熱蒸氣壓力變化對循環(huán)的影響(2)冷媒水出口溫度
冷媒水出口溫度tx/↓→蒸發(fā)壓力P0↓→吸收能力減弱→ξa↑→放氣范圍減少→Q0↓→冷媒水出口溫度回升→蒸發(fā)壓力P″0↑→Pˊ0,冷凝器、吸收器熱負(fù)荷減少→發(fā)生器濃溶液出口溫度t4↑→t4/Pk↓→Pkˊ,溶液出吸收器溫度t2↓→t2ˊ圖-冷媒水出口溫度與制冷量的關(guān)系循環(huán)由2-5-4-6-2變?yōu)?ˊ-5ˊ-4ˊ-6ˊ-2ˊ。Δξr>Δξa,總放氣范圍減少a=ξr/(ξr-ξa),制冷量下降,熱力系數(shù)降低。冷媒水出口溫度的變化對循環(huán)的影響(3)冷卻水進(jìn)口溫度
冷卻水進(jìn)口溫度tw↓→溶液出吸收器溫度t2↓t2″→ξa↓;Pk↓Pk/→發(fā)生器出口濃溶液ξr↓→放氣范圍↑→Q0↑→吸收器熱負(fù)荷增加(溶液出吸收器溫度t2″↑→t2ˊ)→冷媒水出口溫度↓→蒸發(fā)壓力P0↓→冷凝器熱負(fù)荷增加Pk″↑Pkˊ→發(fā)生器負(fù)荷增加,濃溶液出口溫度t4↓→t4/,循環(huán)由2-5-4-6-2變?yōu)?ˊ-5ˊ-4ˊ-6ˊ-2ˊ。放氣范圍↑,Q0↑,熱力系數(shù)提高。冷卻水進(jìn)口溫度與制冷量的關(guān)系(4)冷卻水量與冷媒水量的變化對機組性能的影響
冷卻水量↑→Q0↑冷媒水量↑→Q0
影響很小。(5)冷卻水與冷媒水質(zhì)的變化對機組性能的影響污垢對制冷量產(chǎn)生不利的影響(6)稀溶液循環(huán)量qmf對機組性能的影響、循環(huán)倍率:a=qmf/qmd
不變時,Q0=qmfΔh(7)不凝氣體對機組性能的影響增加溶液表面的分壓力,吸收效果降低;傳熱管熱阻增大,制冷量降低。
3、影響機組性能的其他因素溶液的濃度溶液循環(huán)量非凝性氣體的產(chǎn)生能量增強劑冷劑水中溴化鋰的含量由上述我們可以知道提高溴化鋰吸收式制冷機性能的途徑:
(1)及時抽除不凝性氣體原因:蒸發(fā)器、吸收器的絕對壓力極低,易漏入氣體。措施:設(shè)抽氣裝置(兩種),設(shè)于冷凝器與吸收器的上部。前者帶水氣分離器,中間溶液噴淋,吸收水氣,不凝性氣體由分離器頂部排出,經(jīng)阻油器進(jìn)入真空泵排出。阻油器用于防止真空泵停機時,大氣壓力將油壓入制冷系統(tǒng)中。后者為自動抽氣。由引射器引射不凝性氣體入氣液分離器,打開放氣閥排氣。
發(fā)生器熱負(fù)荷一定①進(jìn)入發(fā)生器的稀溶液循環(huán)量↑→溶液濃度差↓→水蒸氣量↓→Q0↓
進(jìn)入吸收器的濃溶液循環(huán)量↑→吸收液溫度↑→吸收效果↓→Q0↓②溶液循環(huán)量↓→機組部分負(fù)荷運行→制冷能力未充分發(fā)揮溶液循環(huán)量↓→溶液濃度差↑→結(jié)晶危險(2)調(diào)節(jié)溶液的循環(huán)量
①
添加能量增強劑。如辛醇②
減少冷劑蒸氣的流動阻力。增大流通截面,管簇間留氣道,吸收器采用熱質(zhì)分開的結(jié)構(gòu)③
提高交換器內(nèi)工質(zhì)的流速④
傳熱管表面進(jìn)行脫脂和防腐處理⑤
改進(jìn)噴嘴結(jié)構(gòu),改善噴淋霧化程度⑥
提高冷卻水和冷媒水的水質(zhì)減少污垢⑦
采用強化傳熱管⑧
合理調(diào)節(jié)噴淋密度。(3)強化傳熱與傳質(zhì)過程
溴化鋰溶液對金屬強烈腐蝕,漏入空氣時更為嚴(yán)重。措施:防止空氣漏入,設(shè)置抽氣裝置,添加緩蝕劑。
(4)采用適當(dāng)?shù)姆栏胧?/p>
第六部分溴化鋰制冷機組的自動控制
1、機組制冷量的自動調(diào)節(jié)方法2、機組運行的安全保護(hù)系統(tǒng)3、常用控制機構(gòu)和安全保護(hù)中的元器件4、PLC(結(jié)合教材)1、自動調(diào)節(jié)方法冷量的自動調(diào)節(jié)冷量的自動調(diào)節(jié):根據(jù)外界負(fù)荷的變化,自動調(diào)節(jié)機組制冷量,使蒸發(fā)器的冷媒水出口溫度保持恒定,并使機組有較高的熱效率。冷量的自動調(diào)節(jié)方法①
加熱蒸氣量調(diào)節(jié)法;②
加熱蒸氣壓力調(diào)節(jié)法;③
加熱蒸氣凝結(jié)水量調(diào)節(jié)法;④
冷卻水量調(diào)節(jié)法;⑤
溶液循環(huán)量調(diào)節(jié)法;⑥
溶液循環(huán)量與蒸氣量調(diào)節(jié)法;⑦
溶液循環(huán)量與加熱蒸氣凝結(jié)水量調(diào)節(jié)法。多采用⑥⑦兩種方法,其優(yōu)點是調(diào)節(jié)時蒸氣的單耗量不變,減少結(jié)晶危險。2、機組運行中的安全保護(hù)系統(tǒng)(1)防止溶液結(jié)晶的措施當(dāng)溶液濃度過高或溫度過低,可能引起結(jié)晶。措施:①設(shè)自動融晶管—消除結(jié)晶②設(shè)溫控器控制加熱蒸氣量③蒸發(fā)器設(shè)液位控制器,用冷劑水稀釋濃溶液④設(shè)溶液泵和蒸發(fā)器泵延時繼電器,防止停機時溶液溫度降低而結(jié)晶⑤設(shè)冷劑水旁通管,防止突然停機時結(jié)晶(2)預(yù)防蒸發(fā)器中冷媒水和冷卻水凍結(jié)當(dāng)負(fù)荷突然降低或水泵故障,發(fā)生結(jié)凍。措施:冷劑水管設(shè)溫度繼電器;冷媒水管設(shè)壓力繼電器或壓差繼電器(3)屏蔽泵保護(hù)措施:①
蒸發(fā)器和吸收器設(shè)液位控制器,保證泵的吸入高度,防止氣蝕。②
泵中設(shè)過載繼電器。③
泵出口處設(shè)溫度繼電器,防止?jié)櫥蜏囟冗^高。直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組的安全保護(hù)系統(tǒng)安全點火裝置燃?xì)鈮毫ΡWo(hù)系統(tǒng)熄火自動保護(hù)系統(tǒng)煙氣高溫控制器燃燒器風(fēng)扇的過流保護(hù)風(fēng)壓過低自動保護(hù)安全點火裝置啟動時,點火燃燒器先投入工作,經(jīng)火焰檢測器確定正常后,延時打開主燃料閥,使主燃燒系統(tǒng)進(jìn)行正常燃燒。一旦主燃燒器正常工作,點火燃燒器就自動熄滅。如果點火失敗,燃燒閥就不會打開,防止泄露或者爆炸。燃?xì)鈮毫ΡWo(hù)系統(tǒng)
在系統(tǒng)中安裝燃?xì)鈮毫刂破?,?dāng)壓力的波動超過允許的范圍時,壓力控制器立即啟動報警信號,同時切斷對燃料的供應(yīng),停止燃燒過程,并使機組轉(zhuǎn)入稀釋運行狀態(tài)。熄火自動保護(hù)系統(tǒng)此系統(tǒng)就是當(dāng)燃燒器點火失敗或正常運行過程中火焰熄滅時,能夠迅速切斷對燃燒器的供給,并使機組轉(zhuǎn)入稀釋運行狀態(tài)。煙氣高溫控制當(dāng)煙氣溫度在300℃左右時,機組將自動停止運行
風(fēng)壓過低自動保護(hù)當(dāng)空氣壓力低于490Pa時,保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)及時切斷燃料供給,停止燃燒過程,機組轉(zhuǎn)入稀釋運行狀態(tài)。燃燒器風(fēng)扇的過流保護(hù)
為防止燃燒器風(fēng)扇故障,則在燃燒器風(fēng)扇電機電路中,安裝繼電器或熔斷器等保護(hù)裝置,若出現(xiàn)過載保護(hù)動作,機組將自動停止運行。
3、常用控制機構(gòu)和安全保護(hù)中的元器件調(diào)節(jié)機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)液位控制機構(gòu)安全保護(hù)系統(tǒng)中的主要元器件調(diào)節(jié)機構(gòu)蒸汽調(diào)節(jié)閥蒸汽調(diào)節(jié)閥主要是由執(zhí)行機構(gòu)個調(diào)節(jié)機構(gòu)組成的。執(zhí)行機構(gòu)是驅(qū)動裝置,可以產(chǎn)生驅(qū)動力,調(diào)節(jié)機構(gòu)直接與介質(zhì)接觸,調(diào)節(jié)流體的流量。
燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥是由電動執(zhí)行機構(gòu)和蝶閥構(gòu)成的,電動執(zhí)行機構(gòu)為角行程電動執(zhí)行機構(gòu)。它拉動連桿,同時帶動燃?xì)夂椭伎諝鈨蓚€閥門。執(zhí)行機構(gòu)電動執(zhí)行機構(gòu)氣動執(zhí)行機構(gòu)電-氣閥門定位器液位控制器
①電極式液位控制器②浮球式液位控制器安全保護(hù)系統(tǒng)中的主要元器件溫度傳感器、壓力傳感器流量控制器、火焰檢查器燃燒監(jiān)視繼電器、控制閥件4、PLC自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用準(zhǔn)備完畢自動狀態(tài)按運行按鈕蒸汽閥門溶液泵發(fā)生泵≥30min等待冷劑泵(開)蒸汽閥門進(jìn)入三級調(diào)節(jié)狀態(tài)≥20min是是初期運行程序流程框圖能量自動調(diào)節(jié)XMT數(shù)顯機組投入制冷運行冷媒水出水PC蒸汽閥門靜止蒸汽閥門靜止蒸汽閥門處于一級漸開蒸汽閥門處于三級漸開≥tx?t設(shè)≥2min?≥10min?是否是否是能量自動調(diào)節(jié)程序流程圖略去蒸汽壓力自動控制、高壓發(fā)生器溶液液位的自動控制等。PLC控制系統(tǒng)通常情況下,應(yīng)處于“自動”狀態(tài)運行,而“手動”僅用于初調(diào)過渡階段和特殊階段。第七部分溴化鋰制冷機組的性能試驗與運行
在進(jìn)行機組試運行前需要進(jìn)行對機組進(jìn)行充分的檢查:機組外部配套設(shè)施的檢查機組的檢查機組電氣設(shè)備和自控元器件的檢查溴化鋰溶液的充注冷劑水的充注機組的性能試驗機組的性能試驗在機組穩(wěn)定工況下進(jìn)行的,工況穩(wěn)定的條件如下:1)冷媒水出口溫度和冷卻水出后溫度的變化至少在-0.5~+0.5℃范圍內(nèi);2)工作蒸汽壓力變化在名義蒸汽壓力值的-0.5%~+0.5%范圍內(nèi);3)工作蒸汽的干度在99%以上,否則在蒸汽進(jìn)口處加裝氣液分離器;4)蒸發(fā)器的冷劑水液位高度及吸收器中的液體高度,在30min內(nèi)不發(fā)生波動。設(shè)計工況下的機組性能試驗調(diào)試先調(diào)節(jié)冷媒水出口溫度、冷卻水出口溫度、冷卻水量、冷媒水量及熱源壓力在額定工況時的值,使機組在接近實際工況下運行,測量制冷量及能耗與設(shè)計參數(shù)相比,若未達(dá)到要求,需要進(jìn)行調(diào)整;發(fā)生器液面應(yīng)該在規(guī)定界限左右;蒸汽器液面也應(yīng)該在規(guī)定的范圍內(nèi)。測試內(nèi)容1)蒸發(fā)器和吸收器內(nèi)的壓力;2)發(fā)生器和冷凝器內(nèi)的壓力;3)冷卻水各點的溫度值;4)冷凝器內(nèi)冷劑水的溫度;5)蒸發(fā)器內(nèi)冷劑水的溫度與密度;6)吸收器噴淋溶液的溫度與質(zhì)量分?jǐn)?shù);7)吸收器出口處稀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù);8)高低溫溶液交換器稀溶液進(jìn)出口處的溫度;9)發(fā)生器出口處濃溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù);10)各液面高度;11)觀察吸收器溶液噴淋狀況及液膜狀態(tài);12)高低溫溶液交換器濃溶液進(jìn)出口處的溫度;13)其他項目。測試值的分析將測得的機組實際循環(huán)情況與設(shè)計工況下的循環(huán)進(jìn)行比對:1)吸收器內(nèi)容的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高2)濃溶液、中間溶液及稀溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)差不適當(dāng)3)熱交換器換熱量不足變工況下對機組性能的試驗對溴化鋰吸收式制冷機組的變工況試驗,主要是在改變加熱熱源壓力,冷媒水出口溫度和冷媒水進(jìn)口溫度時,測量機組性能及能耗,從而得到機組性能和各個變化量之間的關(guān)系。機組自動控制性能的試驗機組在自動控制狀態(tài)下運行時,人為設(shè)定外界負(fù)荷的變化。外界負(fù)荷由100%—75%—50%—75%—100%,根據(jù)實驗機組隨外界負(fù)荷變化的跟蹤性能,從而調(diào)準(zhǔn)對系統(tǒng)穩(wěn)定性最好的調(diào)節(jié)參數(shù)。機組的試運行單效蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機組的試運行1機組的啟動1)啟動冷卻水泵和冷媒水泵;2)接通控制箱的電源開關(guān),接通機組電源;3)按下“啟動”按鈕,啟動溶液泵,并調(diào)節(jié)溶液泵出口調(diào)節(jié)閥門。4)打開蒸汽管路上的凝水排泄閥,并打開蒸汽凝水管路上的放水閥,放盡凝水系統(tǒng)的凝水,以免引起水機現(xiàn)象。5)隨著發(fā)生器中溶液的沸騰和冷凝器中冷凝過程的進(jìn)行,吸收器液面降低,冷凝水不斷地由冷凝器流向蒸發(fā)器,冷凝水逐漸聚集在蒸發(fā)器水盤內(nèi),當(dāng)達(dá)到規(guī)定液位時,啟動冷劑泵,機組進(jìn)入正常運行。機組的停機機組停機操作主要是防止溴化鋰溶液結(jié)晶。(1)環(huán)境溫度在0℃以上或暫時停機時,操作如下:
①緩緩關(guān)閉蒸汽截止閥,停止向機組供應(yīng)氣體;
②溶液泵及冷劑泵繼續(xù)運行,機組進(jìn)入稀釋狀態(tài)。在機組稀釋過程中,如果蒸發(fā)器冷劑水液位很低,冷劑泵被吸空,應(yīng)關(guān)閉冷劑泵;
③溶液泵及冷劑泵運行20~30min,或者使發(fā)生器濃溶液出口處溫度降低到70℃,一次停止冷凝泵和溶液泵;④分析溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),確認(rèn)停機時間溶液不會產(chǎn)生結(jié)晶;⑤停止冷媒水泵、冷卻水泵和冷卻塔風(fēng);⑥切斷電氣控制箱上的電源。(2)當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃或停機時間較長時,操作如下:
①緩緩關(guān)閉蒸汽截止閥;
②打開冷劑水旁通閥,關(guān)閉冷劑泵的出口閥門,將蒸發(fā)器中的冷劑水全部旁通至吸收器,停止冷劑泵;
③溶液泵繼續(xù)運轉(zhuǎn),分析溴化鋰溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),確
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