溴化锂制冷原理ppt课件

中央空调系统周以藩 中央空调系统包括冷媒水循环系统 热水循环系统 冷却水循环系统 溴化锂制冷机组 空调用户 循环水冷却塔 热源E 309E 756 热水循环系统 冷却水循环系统 冷媒水循环系统 冷热水站 原料罐区 成品罐区 污水处理场 消防及生产工艺给水泵站 循环水场 冷热水站外貌 冷热水站内全貌 溴化锂制冷机 冷媒水及热水系统循环泵 冷热水站的站内设施和站外设施 空调终端用户设施 补充一些终端设施的照片 空调风机照片 站内主要设备 两台溴化锂制冷机 三台冷媒水循环泵 三台热水循环泵 两台系统补水泵 两台缓冲稳压罐 两台蒸汽换热器 三台除污器 去离子水水箱一座 冷凝器发生器吸收器蒸发器 冷凝器 吸收器 蒸发器 集气筒 发生器 溶液引射器 U型管水银压强计 循环冷却水系统 提供单台机组每小时200个立方的冷却水量 冷媒水循环系统 提供单台机组每小时100个立方的冷媒水循环量 热水循环系统 提供单台机组每小时46个立方的热水循环量 空调补水水箱V756 贮存纯水站过来的补水以及蒸汽换热器E756 E757产生的蒸汽冷凝水 用于补充空调水系统损耗 通过两台补水泵P758 P759分别向冷媒水系统和热水系统管路补水 缓冲稳压罐 用于空调水系统管路的稳压 吸收并削弱系统管路因泄漏 开停泵等造成的压力波动 共有两台 PV756 PV757 分别并入冷媒水系统管路和热水系统管路中 热泵 作为自然界的现象 正如水由高处流向低处那样 热量也总是从高温区流向低温区 但人们可以创造机器 如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样 采用热泵可以把热量从低温区搬运到高温区 所以热泵实质上是一种热量转移设备 空调用户 室内环境热量 室外 热泵 制冷机组 低温区 高温区 动力输入 工艺流程图 控制系统简介 溴化锂机组的分类 分类方式 热水型 蒸汽型 和直燃型 单筒型和双筒型 单发型和双发型 单效型和双效型 江表公司使用的是 双筒式热水型单发单效型吸收式冷水机组 品牌青岛LG型号LWM 050ET制冷量50万大卡 小时功率580千瓦 溴化锂的理化性质 溴化锂是由碱金属锂和卤族元素溴两种元素组成 分子式LiBr 分子量86 844 密度3464kg 立方 25 熔点549 沸点1265 它的一般性质跟食盐大体类似 是一种稳定的物质 在大气中不变质 不挥发 不溶解 极易溶于水 常温下是无色粒状晶体 无毒 无臭 有咸苦味 溴化锂水溶液是由溴化锂和水这两种成分组成 它的性质跟纯水很不相同 纯水的沸点只与压力有关 而溴化锂水溶液 混合物 的沸点不仅与压力有关还与溶液的浓度有关 沸点 潜热 水的沸点和压强的关系 绝压沸点610帕0摄氏度813帕4摄氏度101325帕100摄氏度 制冷原理 潜热 相变潜热的简称 指单位质量的物质在等温等压情况下 从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量 蒸发制冷 对物体进行大量冷却一般利用蒸发潜热 注射的时候如果涂上酒精 感觉凉爽是因为酒精蒸发时吸收了蒸发潜热 溴化锂溶液的饱和蒸汽压 饱和蒸汽压 在密闭条件中 在一定温度下 与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压强称为蒸气压 同一物质在不同温度下有不同的蒸气压 并随着温度的升高而增大 不同液体饱和蒸气压不同 溶质难溶时 纯溶剂的饱和蒸气压大于溶液的饱和蒸气压 对于同一物质 固态的饱和蒸气压小于液态的饱和蒸气压 吸湿性原理 溴化锂溶液比同温度下纯水的饱和蒸气压力低得多 因而有强烈的吸湿性 液体与蒸气之间的平衡属于动平衡 此时分子穿过液体表面到蒸气中去的速率等于分子从蒸气中回到液体内的速率 因为溴化锂溶液中溴化锂分子对水分子的吸引力比水分子之间的吸引力强 也因为在单位液体容积内溴化锂分子的存在而使水分子的数目减少 所以在相同温度的条件下 液面上单位蒸气容积内水分子的数目比纯水表面上水分子数目少 当浓度为50 温度为25 时 饱和蒸气压力0 85kPa 而水在同样温度下的饱和蒸气压力为3 167kPa 如果水的饱和蒸压力大于0 85kPa 例如压力为1kPa 相当于饱和温度为7 时 上述溴化锂溶液就具有吸收它的能力 也就是说溴化锂水溶液具有吸收温度比它低的水蒸气的能力 这一点正是溴化锂吸收式制冷机的机理之一 溴化锂的溶解度 20C时溴化锂溶解至饱和时的量为111 2g 即溴化锂的溶解度为111 2g 溶解度的大小与溶质和溶剂的特性有关 还与温度有关 一般物质的溶解度随温度的升高而增大 但气体的溶解度却随温度的升高而减小 一定温度下的溴化锂饱和水溶液 当温度降低时 由于溶解度减小 溶液中会有溴化锂的晶体析出而形成结晶现象 当将含有晶体溴化锂溶液加热至某一温度其晶体全部消失 这一温度即为该浓度溴化锂溶液的结晶温度 图3 1为溴化锂溶液的结晶曲线 纵轴为结晶温度 横轴为溶液的浓度 曲线上的点表示溶液处于饱和状态 曲线的左上方表示溶液中不会有晶体存在 而右下方则含有固体溴化锂 即在某浓度下如果降低溶液的温度 就会有溴化锂晶体析出 如果析出的晶体数量达到一定程度 就会变成固体 这一点在溴化锂吸收式制冷机中是非常重要的 亦即运行中必须注意结晶现象 否则常会由此影响制冷机的正常运行 溶液发生的机理 由于溴化锂的沸点很高 1265度 在所采用的工作温度范围内不会挥发 也不会形成共沸物 可以认为溴化锂水溶液被加热时 蒸发出来的全都是纯水蒸气 由此解决了从溶液中提纯冷剂水的问题 制冷原理 制冷原理 制冷原理 制冷原理 在溴化锂吸收式制冷中 水作为制冷剂 溴化锂作为吸收剂 由于纯溴化锂本身沸点很高 1265摄氏度 极难挥发 所以可认为溴化锂饱和溶液液面上的蒸汽为纯水蒸汽 在一定温度下 溴化锂水溶液液面上的水蒸气饱和分压力小于纯水的饱和分压力 而且浓度越高 液面上的水蒸气饱和分压力越小 所以在相同的温度条件下 溴化锂水溶液浓度越大 其吸收水分的能力就越强 这也就是通常采用溴化锂作为吸收剂 水作为制冷剂的原因 溴化锂吸收式制冷机主要由发生器 冷凝器 蒸发器 吸收器 换热器 循环泵等几部分组成 家用空调原理对照 在溴化锂吸收式制冷机运行过程中 当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后 溶液中的水不断汽化 随着水的不断汽化 发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高 进入吸收器 水蒸气进入冷凝器 被冷凝器内的冷却水降温后凝结 成为高压低温的液态水 当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸气发器时 急速膨胀而汽化 并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量 从而达到降温制冷的目的 在此过程中 低温水蒸气进入吸收器 被吸收器内的溴化锂水溶液吸收 溶液浓度逐步降低 再由循环泵送回发生器 完成整个循环 如此循环不息 连续制取冷量 由于溴化锂稀溶液在吸收器内已被冷却 温度较低 为了节省加热稀溶液的热量 提高整个装置的热效率 在系统中增加了一个换热器 让发生器流出的高温浓溶液与吸收器流出的低温稀溶液进行热交换 提高稀溶液进入发生器的温度 发生器冷凝器蒸发器吸收器 冷凝器 发生器 吸收器 蒸发器 机组介质循环示意图 溴化锂制冷机组的物理结构 热水三通阀 控制柜 循环冷却水 冷媒水 热水 冷凝器 发生器 吸收器 蒸发器 溶液热交换器 溶液发生泵 下筒体 上筒体 冷剂水泵 热力系数 热力系数 表示消耗单位热量所能制取的冷量 是衡量溴化锂吸收式制冷机的主要经济技术指标 在给定条件下 热力系数越大 制冷循环的技术经济性就越好 提升热力系数的方法 1 添加能量增强剂 表面活性剂 2 强化抽真空操作管理 保持机组的高真空 3 定期对水冷器管束进行清洗 提升冷却效率 4 溶液循环量调整至合理且高效的范围 5 强化日常操作管理 定期对冷剂水进行再生 溴化锂制冷的缺点 1 溴化锂水溶液对一般金属有较强的腐蚀性 尤其是机组漏入空气后 不仅影响机组的正常运行 而且还会影响机组的寿命 2 溴化锂吸收式制冷主机的气密性要求高 即使漏进微量的空气也会影响机组的性能 这就对机组制造提出严格的要求 同时对日常操作和维护提出较高的操作要求 3 浓度过高或者温度过低时 溴化锂水溶液均容易形成结晶 因此防止结晶是溴化锂主机在设计和运行中必须注意的重要问题 溴化锂制冷的优点 1 利用热能为动力 特别是可利用低位势热能 太阳能 余热 废热等 2 整个机组除了功率较小的屏蔽泵之外 无其他运动部件 运转安静 3 以溴化锂水溶液为工质 无臭 无毒 无害 有利于满足环保的要求 4 制冷机在真空状态下运行 无高压爆炸危险 安全可靠 5 制冷量调节范围广 可在较宽的负荷内进行制冷量无级调节 6 对外界条件变化的适应性强 可在一定的热水进口温度 冷媒水出口温度和冷却水温度范围内稳定运转 改进与完善 控制系统不完善 缺少热水的温度控制系统 P 758 P 759自动启停功能有缺陷 自动化程度较低 过度依赖人工调节 系统的本质安全性不足 循环水系统冷却能力不足 造成机组制冷量受到影响 易发生结晶现象 终端用户各支路总管没有压力显示 对空调冷媒水流量的分配没有操作依据 完全依靠个人的操作