吸收式制冷及设备PPT学习教案

1、会计学1 吸收式制冷及设备吸收式制冷及设备 8.1 8.1 吸收式制冷的工作原理吸收式制冷的工作原理 8.1.1 概述概述 1、吸收式制冷与蒸气压缩式制冷比较、吸收式制冷与蒸气压缩式制冷比较吸收式制冷 是蒸气制冷的一种，和蒸气压缩式制冷相比存在两 个非常不同之处： p 动力动力 压缩式：机械能、电能 吸收式：热能（蒸汽、高温水、烟气、直燃） p 工质工质 压缩式：一般为纯物质和多种沸点相近物质构成的混合工质 吸收式：两种沸点相差较大的物质构成的二元溶液 p 压缩机压缩机 压缩式：蒸气压缩机 吸收式：热力压缩机（吸收器、溶液泵、发生器） 第1页/共79页 吸收式制冷的工质由低沸点的物质叫制制 冷

2、剂冷剂和高沸点的物质叫吸收剂吸收剂组成的二 元混合物，通常称为制冷剂制冷剂-吸收剂工吸收剂工 质对质对。 氨氨-水工质对：水工质对：适用于低温如化工 企业的生产工艺制冷中。 溴化锂溴化锂-水工质对：水工质对：主要用于空调 制冷中。 第2页/共79页 节流装置节流装置 “热力压缩机” 第3页/共79页 2、吸收式制冷工质对的特性、吸收式制冷工质对的特性 （1）两组分的沸点不同 （2）吸收剂对制冷剂要有强烈的吸收 性能 （3）吸收式制冷工质对二元溶液的质 量分数 对二元溶液来说，除了需知道压力和温 度外，还需知道其组成溶液的成分，而 溶液的组分常用质量分数质量分数来表示。 第4页/共79页 如果已

3、知吸收式制冷工质对的二元溶液 中，制冷剂的质量为M1kg/h，吸收剂的 质量为M2kg/h，则： 21 2 2 MM M 制冷剂质量分数 21 1 1 MM M 吸收剂质量分数 kg/kg kg/kg 1 21 第5页/共79页 3、简单吸收式制冷系统、简单吸收式制冷系统 图图8.1 简单吸收式制冷系统简单吸收式制冷系统 第6页/共79页 8.1.2 吸收式制冷机热力系数与热力完吸收式制冷机热力系数与热力完 善度善度 吸收式制冷机的经济性常以热力系数作 为评价指标。热力系数热力系数是吸收式制冷机 中获得的制冷量0 与消耗的热量g 之比。 g 0 热力系数 第7页/共79页 Tg泵 T0Te 吸

4、 收 式 制 冷 机 的 溶 液 系 统 gP 0 e=a+k 蒸 发 器 冷 媒环 境 发 生 器 热 媒 图图8.2 吸收式制冷系统与外界的能量交换吸收式制冷系统与外界的能量交换 第8页/共79页 图8.2中发生器中热媒对溶液系统的加热量为 g，蒸发器中被冷却物质对系统的加热量 （即制冷量）为0 ，泵的功率为P kW，系统 对周围环境的放热量为e（等于在吸收器中 放热量a与在冷凝器中放热量k之和）。由 热力学第一定律得： g+0+860P=a+k=e （8-7） 第9页/共79页 设该吸收式制冷循环是可逆的，发生器中热 媒温度等于Tg，蒸发器中被冷却物温度等于 To，和环境温度等于Te，并

5、都是常量。则吸 收式制冷系统单位时间内引起外界熵的变化 为：对于发生器的热媒对于发生器的热媒： 对于蒸发器中被冷却物质对于蒸发器中被冷却物质： 对周围环境对周围环境： 由热力学第二定律可知，系统引起外界总熵 的变化应大于或等于零，即 g g g T S 0 0 0 T S e e e T S 第10页/共79页 S=Sg+S0+Se0 （8-8） 或 e e g g TTT S 0 0 （8-9） 由式（10-7）和（10-9）可得 g eg g T TT)( P T TTe 860 )( 0 0 0 （8-10） 第11页/共79页 若泵的功率忽略不计，则吸收式制冷 机的热力系数： g 0

6、)( )( 0 0 TTT TTT eg eg （8-11） 最大热力系数为： cc eg eg TTT TTT )( )( 0 0 max （8-12） 第12页/共79页 热力系数与最大热力系数之比称为热力完善度热力完善度，即 max a 上式表明，吸收式制冷机的最大热力系数等于工作在温度T0和Te之间的逆卡诺循环的制冷系数 ,与工作在Tg和Te之间的正卡诺循环的热效率c的乘积。 c 第13页/共79页 压缩式制冷机的制冷系数应乘以驱动压 缩机的动力装置的热效率之后，才能与 吸收式制冷机的热力系数进行比较。 在吸收式制冷机中，氨吸收式制冷机的 热力系数很低，约为0.15左右。就是采 用了提

7、高措施，也只能达到0.5。溴化锂 吸收式制冷机的热力系数较高，单效溴 化锂吸收式制冷机的热力系数可达0.7以 上。 第14页/共79页 8.1.3 溴化锂吸收式制冷溴化锂吸收式制冷 1945年美国CARLIN公司制成第一台制 冷量为每小时45万千卡(523.3kW)的溴 化锂吸收式制冷机。由于它具有不少优 点，如噪音小，无振动，无磨擦等，因 而得到了迅速的发展，特别是在空调制 冷方面占有显著地位。 第15页/共79页 1、溴化锂水溶液的特性、溴化锂水溶液的特性 溴化锂是无色粒状结晶物，性质和食盐相似， 化学稳定性好，在大气中不会变质、分解或 挥发，此外，溴化锂无毒（有镇静作用）， 对皮肤无剌激

8、。无水溴化锂的主要物性： 第16页/共79页 通常固体溴化锂中会含有一个或两 个结晶水，则分子式应为LiBrH2O或 LiBr2H2O。 溴化锂具有极强的吸水性，当温度 20时，溴化锂在水中的溶解度为 111.2克/100克水。溴化锂水溶液对一般溴化锂水溶液对一般 金属有腐蚀性。金属有腐蚀性。 第17页/共79页 溴化锂的沸点（1265）比水高 得多，其水溶液在发生器中沸腾时只 有水汽化出来，生成纯冷剂水，故不不 需要蒸汽精馏设备。需要蒸汽精馏设备。其主要弱点主要弱点是由 于以水为制冷剂，蒸发温度不能太低。蒸发温度不能太低。 第18页/共79页 2、溴化锂水溶液的压力、溴化锂水溶液的压力-饱和

9、温度图饱和温度图 溴化锂水溶液沸腾时的蒸汽压就是 水蒸汽分压力，是温度的单值函数，因 此，溶液的蒸汽压可以由该压力下水的 饱和温度来代表。 经验的杜林（Duhring）法则指出： 水溶液的沸点t与同压力下水的沸点t成 正比，即t=At+B 式中系数A，B为浓度的函数。 第19页/共79页 200 150 100 50 40 30 20 10 5 4 3 2 1 10203040 5060708090100110 120 130 140 150 160 170 180 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 制冷剂温度t（） 饱和压力 30% 40% 50%

10、 60% 70% 溶液温度（） KPa 图图8.3 溴化锂水溶液溴化锂水溶液 的蒸汽压线图的蒸汽压线图 以溶液的温度t为横坐标， 同压力p下水的沸点t （或logp）为纵坐标。 第20页/共79页 图中左侧第一根斜线是纯水的压力与饱 和温度的关系；最右侧的折线为结晶线结晶线，它 表明在不同温度下溶液的饱和浓度。温度越 低，饱和溶液也越低。因此，设计和运行中设计和运行中 必须注意必须注意：溴化锂水溶液的浓度过高或温度溴化锂水溶液的浓度过高或温度 过低时均易于形成结晶过低时均易于形成结晶，这点是的问题。 从图中可见，在一定温度下溶液面上水 蒸汽饱和分压力低于纯水的饱和分压力，而 且溶液的浓度越高，

11、液面上水蒸汽饱和分压 力越低。 第21页/共79页 3 3、溴化锂水溶液的比焓、溴化锂水溶液的比焓- -浓度图浓度图 溴化锂-水溶液的比焓-浓度图下部 仍为液态区液态区，绘有等压线等压线和等温线等温线，上 部的气态区气态区没有饱和蒸气的等压线，只 有一组辅助线。这是因为蒸气中不含溴 化锂，是纯水蒸气，即浓度为零。 第22页/共79页 A 01 02 03 04 05 06 0 7 0 7 8 0 7 7 0 7 6 0 7 5 0 7 4 0 7 3 0 7 2 0 7 1 0 C 7 0 0 7 8 0 1 6 0 1 5 0 1 4 0 1 3 0 1 2 0 1 1 0 1 0 0 9

12、0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 01 02 03 04 05 06 0 7 0 辅 助 线 7 0 0 5 0 0 4 0 0 3 0 0 2 0 0 1 5 0 1 2 0 1 0 0 7 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 5 2 1 0 5 m , m H g 7 B 饱 和 液 线 7 0 0 m m H g 1 2 0 5 0 0 4 0 0 3 0 0 2 0 0 1 0 0 1 5 0 1 0 0 1 2 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 5 7 1 0 1 5 2 0 3 0 4 0 5 0 7 0 比焓（KCal/kg） 浓 度 - （ % ） 压 力

13、温 度 图图8.4 溴化锂溴化锂- 水溶液水溶液 的比焓的比焓- 浓度图浓度图 第23页/共79页 例题例题8.1 已知饱和溴化锂水溶液的压力为已知饱和溴化锂水溶液的压力为7mmHg， 温度温度40，求溶液及其液面上水蒸汽各状态参数。，求溶液及其液面上水蒸汽各状态参数。 解解 首先在比焓-浓度图的液态部分找到 7mmHg等压线与40等温线的交点A，读出浓度 =59%，比焓hA=61kcal/kg。液面上水蒸汽温度等于溶 液温度40，浓度=0。通过点A的等浓度线A=59% 与压力7mmHg的辅助线的交点B作水平线与=0的纵 座标相交于C点，C点即为液面上水蒸汽状态点，比 焓hc=714kcal/

14、kg，其位置在7mmHg辅助线之上，所 以是过热蒸汽。 从饱和水蒸汽表知，压力为7mmHg时纯水的饱 和温度为6，远低于40，可见溶液面上的水蒸汽 具有相当大的过热度。 第24页/共79页 4、溴化锂吸收式制冷理论循环及在比焓、溴化锂吸收式制冷理论循环及在比焓- 浓度图上的表示浓度图上的表示 冷凝器 高压水蒸气 发生器 稀溶液 浓溶液 溶液热 交换器 蒸发器低压水蒸气吸收器 冷却水 10 6 8 9 7 4 3 2 1 5 a 0 g k tw1 tw2 tc w1 thtw3tw2 图图8.5 单级溴化锂吸收式制冷装置流程单级溴化锂吸收式制冷装置流程 第25页/共79页 溶液热交换器的作用溶

15、液热交换器的作用是使发生器出 来的热浓溶液将热量传给吸收器出来的 冷稀溶液，以减少发生器的耗热量，同 时减少吸收器的冷却水消耗量，以提高 制冷机的经济性。 采取这一措施可使循环的热力系数 提高大约50%。 第26页/共79页 第27页/共79页 第28页/共79页 7 10.9 气态平衡辅助线 8.9 9 00.70 21 6 6a 3g 4 pk p0 饱和液线Pk P0 t4 t2 5 3 ws kgLiBr kg（溶液） h 图图8.6 比焓比焓-浓度图上的溴化锂吸收式制冷理论循环浓度图上的溴化锂吸收式制冷理论循环 12为泵的加为泵的加 压过程。压过程。将来 自吸收器的稀 溶液由压力p0

16、 下的饱和液变 为压力pk下的再 冷液。 1=2,t1t2，点1 与点2基本重合。 23为再冷状为再冷状 态稀溶液在热态稀溶液在热 交换器中的预交换器中的预 热过程。热过程。 第29页/共79页 34为稀溶液在发生器中的加热过程。为稀溶液在发生器中的加热过程。其中 33g是将稀溶液由再冷液加热至饱和液的过程； 3g4是稀溶液在等压pk下沸腾汽化变为浓溶液的 过程。自发生器排出的蒸汽状态可认为是与沸腾过 程溶液的平均状态相平衡的水蒸汽（状态7的过热 蒸汽）。 78为冷剂水蒸汽在冷凝器内压力为冷剂水蒸汽在冷凝器内压力pk下除去过下除去过 热，然后凝结为饱和水的过程。热，然后凝结为饱和水的过程。 8

17、9为冷剂水的节流过程。为冷剂水的节流过程。制冷剂由压力pk下 的饱和水变为压力p0下的湿蒸汽。状态9的湿蒸汽 是由状态9的饱和水与状态9”的饱和水蒸汽组成。 910为状态为状态9的制冷剂湿蒸汽在蒸发器压力的制冷剂湿蒸汽在蒸发器压力p0 下吸热汽化至状态下吸热汽化至状态10的饱和水蒸汽过程。的饱和水蒸汽过程。 第30页/共79页 45为浓溶液在热交换器中的预冷过程。为浓溶液在热交换器中的预冷过程。即把 来自发生器的浓溶液在压力pk下由饱和液变为再冷 液。 56为浓溶液的节流过程。为浓溶液的节流过程。将浓溶液由压力pk 下的再冷液变为压力p0下的湿蒸汽。 61为浓溶液在吸收器中的吸收过程。为浓溶液

18、在吸收器中的吸收过程。其中 66a为浓溶液由湿蒸汽状态冷却至饱和液状态。 6a1为状态6a的浓溶液在等压p0下与状态10的冷 剂水蒸汽放热混合为状态1的稀溶液的过程。 决定吸收式制冷热力过程的外部条件决定吸收式制冷热力过程的外部条件是三个温是三个温 度：度：热源温度热源温度th，冷却介质温度冷却介质温度tw和和被冷却介质温被冷却介质温 度度tc。 第31页/共79页 被冷却介质温度tc决定了蒸发压力P0(蒸 发温度t0)； 冷却介质温皮tw决定了冷凝压力Pk(冷凝 温度tk)及吸收器内溶液的最低温度t1； 热源温度th决定了发生器内溶液的最高 温度t4； P0和t1又决定了稀溶液浓度w； Pk

19、和t4决定了浓溶液浓度s。 第32页/共79页 5、溴化锂吸收式制冷机的溶液循环倍、溴化锂吸收式制冷机的溶液循环倍 率率 溶液的循环倍率溶液的循环倍率：制冷剂-吸收剂溶液 的质量流量与制冷剂质量流量之比，表 示了溴化锂吸收式制冷机每产生单位质 量流量的制冷剂水蒸气，所需要循环的 稀溶液质量。溶液的循环倍率越小，设 备尺寸就减小，溶液泵的耗电减少，循 环的经济性提高。 第33页/共79页 在图8.5中流入发生器的稀溶液流量为： M3=M2=M1 （8-15） 浓度为： 3=w （8-16） 流出发生器的有：制冷剂水蒸汽流量为 M7，浓度为7=0； 饱和浓溶液，流量为M4，浓度为4=5。 由此，可

20、以列出： 第34页/共79页 （8-19） （8-20） fMMMM ws s 77 34 74 73 上式中f 称之为溶液的循环倍率溶液的循环倍率，为： ws s M M f 7 3 质量方程式： M3=M7+M4 （8-17） 浓度方程式： M33=M77+M44 （8-18） 解以上两个方可得到： 第35页/共79页 令：=s-w 称之为吸收式制冷的放气范围。 放气范围大，溶液循环倍率小，运行经 济性好，但溴化锂-水溶液浓度大，易 产生结晶。放气范围放气范围和溶液的循环倍率溶液的循环倍率 这两个参数很重要。 溴化锂吸收式制冷的四大性能指标溴化锂吸收式制冷的四大性能指标：热热 力系数力系数

21、、热力完善度热力完善度、放气范围放气范围和溶液溶液 循环倍率循环倍率。 第36页/共79页 6、热力计算、热力计算 热力计算的原始数据：热力计算的原始数据：制冷量0，加 热介质温度th，冷却水温度tw和冷冻水 温度tcw。 在溴化锂吸收式制冷机中的冷却 水，一般采用先通过吸收器再进入冷 凝器的串联方式。冷却水出入口总温 差取89。冷却水在吸收器和冷凝 器内的温升之比与这两个设备的热负 荷之比相近。 第37页/共79页 一般吸收器的热负荷及冷却水的温一般吸收器的热负荷及冷却水的温 升稍大于冷凝器。升稍大于冷凝器。 冷凝温度tk比冷凝器内冷却水出口 温度高35；蒸发温度t0比冷冻水出 口温度低25

22、；吸收器内溶液最低温 度比冷却水出口温度高38；发生器 内溶液最高温度t4比热媒温度低10 40；热交换器的浓溶液出口温度t5比 稀溶液侧入口温度t2高1225。 第38页/共79页 例题例题8-2 如图如图8.5所示溴化锂吸收式制冷系统。已知所示溴化锂吸收式制冷系统。已知 制冷量制冷量0=100104kcal/kg，冷冻水出口温度，冷冻水出口温度tc2=7， 冷却水入口温度冷却水入口温度tw1=32，加热用饱和蒸气温度，加热用饱和蒸气温度 tk=119.6。试对该系统进行热力计算。试对该系统进行热力计算。 解解 根据已知条件和经验关系确定如下设计参数：根据已知条件和经验关系确定如下设计参数：

23、 冷凝器冷却水出口温度 tw3=tw1+9=41 冷凝温度 tk=tw3+5=46 冷凝压力 pk=75.7mmHg 蒸发温度 t0=tcw2-2=5 蒸发压力 p0=6.54mmHg 吸收器冷却水出口温度 tw2=tw1+5=37 吸收器溶液最高温度 t1=tw2+6.2=43.2 发生器溶液最高温度 t4=th-17.4=102.2 热交换器最大端部温差 t5-t2=25 第39页/共79页 确定循环节点参数确定循环节点参数 将已确定的压力及温度值填入表8.2中，利用h-图或 公式求出于饱和状态的点1（点2与之相同）、4、8、 10、3g和6a的其他参数，也填入表中。 状态点 压力p （m

24、mHg） 温度t（）浓度（%） 比焓h （kcal/kg） 1 2 3 3a 4 5 6 6a 7 8 9 10 6.54 75.7 75.7 75.7 75.7 75.7 6.54 65.4 75.7 75.7 6.54 6.54 43.2 43.2 - 92.0 102.2 68.2 - 52.4 97.1 46 5 5 59.5 59.5 59.5 59.5 64.0 64.0 64.0 64.0 0 0 0 0 67.3 67.3 80.9 - 94 79.4 79.4 - 740.5 145.96 145.96 699.5 表表8.2 第40页/共79页 计算溶液的循环倍率 2 .1

25、4 595. 064. 0 64. 0 ws s f 热交换器出口浓溶液为过冷液态，由 t5=t2+25=68.2及s=64%求得焓值hs=79.4kcal/kg。 h6h5。热交换器出口稀溶液点3的比焓由热交换器 热平衡式求得： h3=h2+(f-1)/f(h4-h5) =67.3+(94-79.4)(14.2-1)/14.2 =80.9kcal/kg 第41页/共79页 各设备单位热负荷各设备单位热负荷 qg=f(h4-f3)+h7-h4=14.2(94-80.9)+740.5-94=832.5kcal/kg qa=f(h6-h1)+h10-h6=14.2(79.4-67.3)+699.5

26、- 79.4=791.9kcal/kg qk=h7-h8=740.5-145.96=594.5kcal/kg q0=h10-h9=699.5-145.96=553.5kcal/kg qt=(f-1)(h4-h5)=(14.2-1)(94-79.4)=192.72kcal/kg 热平衡 吸热 qg+q0=1386.4kcal/kg 放热 qa+qk=1386.4kcal/kg 热力系数热力系数 665. 0 5 .832 5 .553 0 g q q 第42页/共79页 稀溶液循环量 F=fD=14.21806.7=25700kg/h 浓溶液循环量 FD=（f1）D=13.21806.7 =23

27、900kg/h 各设备的热负荷 发生器g=Dqg=150.4104kcal/h 吸收器a=Dqa=143.1104kcal/h 冷凝器k=Dqk=107.4104kcal/h 热交换器t=Dqt=34.8104kcal/h 各设备的热负荷及流量各设备的热负荷及流量 冷剂循环量 ： hkg q D/7 .1806 5 .553 10100 4 0 0 第43页/共79页 水量及加热蒸汽量水量及加热蒸汽量 冷却水量（冷凝器） Gwk=k/twk=107.4104/4=268.5t/h 或冷却水量（吸收器） Gwa=a/twa=143.1104/5=286.2t/h 冷冻水量，设蒸发器入口冷冻水温

28、tc1=12 Gc=0（tc1-tc2）=100104/（12-7）=200t/h 加热蒸汽消耗量（汽化潜热r=526.1kcal/kg） hT r G g /859. 2 1 .526 104 .150 4 第44页/共79页 热力完善度热力完善度 若取环境温度te=32，被冷却物温度t0=7，热 源温度tg=119.6，则最大热力系数 5 .2 )280305(6 .392 )3056 .32(280 )( )( 0 0 max TTT TTT eg eg 热力完善度 266.0 5.2 665.0 max a 第45页/共79页 8.1.4 溴化锂吸收式制冷机的典型溴化锂吸收式制冷机的典

29、型 结构与流程结构与流程 1、溴化锂吸收式制冷机的典型结构、溴化锂吸收式制冷机的典型结构 溴化锂吸收式制冷机在高度真空下工作，结 构的密封性显得尤为重要，要求结构安排必 须紧凑，连接部件尽量减少。 通常把发生器等四个主要换热设备合置于一 个或两个密闭筒体内，即所谓单筒结构单筒结构和双双 筒结构筒结构。 第46页/共79页 21 20 15 1310 冷却水 22 3 17 2 6 14 16 冷冻水 11 热媒 7 8 19 5 9 18 12 4 1 图图8.7 双筒型溴化锂吸收式双筒型溴化锂吸收式 制冷机典型结构简图制冷机典型结构简图 1-吸收器吸收器 2-稀溶液囊稀溶液囊 3-发生器泵发

30、生器泵 4-溶液热溶液热 交换器交换器 5-发生器发生器 6-浓浓 溶液囊溶液囊 7-挡液板挡液板 8-冷冷 凝器凝器 9-冷凝器水盘冷凝器水盘 10-U形管形管 11-蒸发器蒸发器 12-蒸发器水盘蒸发器水盘 13-蒸蒸 发器水囊发器水囊 14-蒸发器蒸发器 泵泵 15-冷剂水喷淋系冷剂水喷淋系 统统 16-挡水板挡水板 17-吸收吸收 器泵器泵 18-溶液喷淋系溶液喷淋系 统统 19-发生器浓溶液发生器浓溶液 囊囊 20-三通阀三通阀 21-浓溶浓溶 液溢流管液溢流管 22-抽气装抽气装 置置 第47页/共79页 2 2、溴化锂吸收式制冷机主要附加措施、溴化锂吸收式制冷机主要附加措施 （1

31、 1）防腐蚀问题）防腐蚀问题 溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀作用， 尤其在有空气存在时腐蚀更为严重。 目前，这种机器的结构大都采用碳钢， 传热管采用铜管。为了防止溶液对金属的腐 蚀，一方面须确保机组的密封性，经常维持 机内的高度真空，在机组长期不运行时充入 氮气，另一方面须在溶液中加入有效的缓蚀 剂。 第48页/共79页 （2 2）抽气设备）抽气设备 由于系统内的工作压力远低于大 气压力，尽管设备密封性好，也难免 有少量空气渗入，并且，因腐蚀也会 经常产生一些不凝性气体。所以，必 须设有抽气装置，以排除聚积在筒体 内的不凝性气体，保证制冷机的正常 运行。 第49页/共79页 3 5 2 1 4

32、冷 凝 器 发 生 器 蒸 发 器 吸 收 器 图图8.8 抽气系统抽气系统 1-真空泵真空泵 2-阻油器阻油器 3-辅助吸收辅助吸收 器器 4-吸收器泵吸收器泵 5-调节阀调节阀 吸收器 3 2 1 5 4 6 图图8.9 自动抽气装置原理图自动抽气装置原理图 1-溶液泵溶液泵 2-抽气引射泵抽气引射泵 3-吸气吸气 管管 4-气体分离器气体分离器 5-视镜视镜 6-放气放气 阀阀 第50页/共79页 （3 3）防止结晶问题）防止结晶问题 从溴化锂水溶液的压力饱和温度图 可以看出，溶液的温度过低温度过低或浓度过高浓度过高 均容易发生结晶。结晶现象一般先发生 在溶液热交换器的浓溶液侧溶液热交换

33、器的浓溶液侧，因为那里 的溶液浓度最高，温度较低，通路窄小。 发生结晶后，浓溶液通路被阻塞，引起 吸收器液位下降，发生器液位上升，直 到制冷机不能运行。 第51页/共79页 为解决热交换器浓溶液侧的结晶问题， 在发生器中设有浓溶液溢流管在发生器中设有浓溶液溢流管。该溢流管不 经过热交换器，而直接与吸收器的稀溶液囊 相连。当热交换器浓溶液通路因结晶被阻塞 时，发生器的液位升高，浓溶液经溢流管直 接进入吸收器。这样，不但可以保证制冷机 至少在部分负荷下继续工作，而且由于热的 浓溶液在吸收器内直接与稀溶液混合，提高 了热交换器稀溶液侧的温度，将有助于浓溶 液侧结晶的缓解。 第52页/共79页 （4

34、4）制冷量的调节）制冷量的调节 吸收式制冷机的制冷量一般是根 据蒸发器出口被冷却介质的温度，用 改变加热介质流量改变加热介质流量和稀溶液循环量稀溶液循环量的 方法进行调节的。用这种方法可以实 现在10100范围内制冷量的无级调 节。 第53页/共79页 （5 5）提高效率的措施）提高效率的措施 吸收式制冷机主要由换热设备组成， 如何强化传热强化传热，降低金属耗量降低金属耗量，提高效提高效 率率是其推广应用需解决的重要问题之一。 用各种方法对传热管表面进行处理 可以提高传热系数，在溶液中加入表面 活性剂可以提高制冷量。此外，根据外 界条件选择和改进流程，以及能量的综 合利用等也是提高效率的重要措

35、施。 第54页/共79页 3 3、其他流程、其他流程 （1 1）多级发生）多级发生 由于溶液结晶条件的限制，单级溴 化锂吸收式制冷机的热源温度不能很高。 当有较高温度热源时，应采用多级发生 的循环。如有表压0.60.8MPa的蒸汽 或有燃油、燃气作热源时，通常采用双 效型溴化锂吸收式制冷机；分别称为蒸 汽双效型和直燃双效型。 第55页/共79页 凝水 蒸汽 G1 G2 C 冷却水 稀溶液 浓溶液 T2 T1 7 28 9 A E pk 4 E 7 4 T3 8 p 冷冻水 图图8.10 蒸蒸 汽双效型汽双效型 溴化锂吸溴化锂吸 收式制冷收式制冷 机机 G1-高压发高压发 生器生器 G2-低低

36、压发生器压发生器 C-冷凝器冷凝器 A-吸收器吸收器 E-蒸发器蒸发器 T1-利用蒸利用蒸 汽凝水的汽凝水的 溶液预热溶液预热 器器 T2-高压高压 溶液热交溶液热交 换器换器 T3-低低 压溶液热压溶液热 交换器交换器 第56页/共79页 （2 2）多级吸收）多级吸收 当其他条件一定时，随着热源温度 的降低，吸收式制冷机的浓度差(放气 范围)将减少。如若热源温度很低，以 致按普通单级循环计算，放气范围小于 34甚至成为负值时，可采用多级吸 收循环(一般为两级)。 第57页/共79页 2 2 t 4 p s （ b） 中 压 冷 剂 蒸 汽 高 压 冷 剂 蒸 汽 低 压 冷 剂 蒸 汽 （

37、a） 3 4 G1 T1 2 A1 3a 4a G2 T2 la A2E 2a C 1 Pk P m P0 o w o s o t3t4t4t2 4 o 34 图图8.11 两级溴化锂吸收式制冷机两级溴化锂吸收式制冷机 G1-高压发生器高压发生器 A1-高压吸收器高压吸收器 T1-高压热交换器高压热交换器 C-冷凝器冷凝器 G2-低压发生器低压发生器 A2-低压吸收器低压吸收器 T2-低压热交换器低压热交换器 E-蒸发器蒸发器 第58页/共79页 由图8.11（b）所示的压力-温度图上可 以看出，在冷疑压力pk，蒸发压力p0以及溶 液最低温度t2一定的条件下，发生器溶液最 高温度t4若低于t3

38、，则单级循环的放气范围将 成为负值。而同样条件下采用两级吸收循环 就能增大放气范围，实现制冷。 这种两级吸收式制冷机可以利用90 70废气或热水作热源，但其热力系数较 低约为普通单级机的1/2。它所需的传热面 积约为普通单级机的1.5倍。 第59页/共79页 第60页/共79页 （3 3）变热器）变热器 吸收式制冷机作为变热器工作是最 有效的。变热器是热能的改造者，它可 以把热能从高温变低温，也可以从低温 变高温。 当把吸收式制冷机的吸收热和冷凝 热也利用起来时，可以实现同时制冷和同时制冷和 制热制热，提高了吸收式机的热力系数。 第61页/共79页 C G E A （a）（b） E A C G

39、 至热网 锅炉 蒸汽 冷却塔 冷却水 锅炉 至热网 70热水 4050k=1.080 6bar g=1.430 70150 7冷冻水 120 2632 a=1.350 2025 25350 35 a=1.40 70热水 a+k=2.50 68bar蒸汽 g=1.50 70150 图图8.12 利用溴化锂吸收式机作冷利用溴化锂吸收式机作冷-热供应的流程热供应的流程 （a）同时制冷水（）同时制冷水（7）；（）；（b）按降温变热器循环工作）按降温变热器循环工作 A-吸收器吸收器 E-蒸发器蒸发器 G-发生器发生器 C-冷凝器冷凝器 第62页/共79页 图8-12(a)为同时制7冷冻水和70热水 的溴

40、化锂吸收式机，该机器运行在较高的冷 凝温度(tk7580)下，故可利用其冷凝热 获得70热水；其热介质是压力0.5 0.6MPa(表)水蒸汽或相应温度的热水。吸收 热用冷却塔循环水排掉。 第63页/共79页 图10-12(b)是吸收热和冷凝热都被利用的 情况。蒸发器将2535水冷却510，吸 收热和冷凝热用来把工艺排出的2535水 加热到6080。加热介质(温度为160 180)。此时发生器每1kW热负荷获得的制 热量约1.6kW(变热系数1.6)。 第64页/共79页 8.2 直燃型溴化锂吸收式冷热水机直燃型溴化锂吸收式冷热水机 组组 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组直燃型溴化锂吸收式冷热水机组

41、：以 燃气或燃油直接燃烧驱动的双效吸收 式制冷机组，可实现夏季供冷，冬季 供暖，全年供应卫生用热水。 第65页/共79页 图图8.13 8.13 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组直燃型溴化锂吸收式冷热水机组 第66页/共79页 8.2.1 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组直燃型溴化锂吸收式冷热水机组 的工作流程图的工作流程图 图图8.14 直燃型直燃型 溴化锂溴化锂 吸收式吸收式 冷热水冷热水 机组工机组工 作流程作流程 图图(1) 1.高温发生器 8.热水器 11.冷水阀(关) 12.温水阀(开) 13.冷热转换阀(关) 13 13 8 113 11 11 12 12 温水入 温水出 燃料 排气 卫

42、生热水 制热 第67页/共79页 5 4 2 3 10 9 7 6 冷 却 水 入 冷 却 水 出 1.高 温 发 生 器 2.低 温 发 生 器 3.冷 凝 器 4.蒸 发 器 5.吸 收 器 6.高 温 热 交 换 器 7.低 温 热 交 换 器 8.热 水 器 9.溶 液 泵 10.冷 剂 泵 11.冷 水 阀 (开 ) 12.温 水 阀 (关 ) 13.冷 热 转 换 阀 (开 ) 13 13 8 113 11 11 12 12 冷 水 入 冷 水 出 燃 料 排 气 卫 生 热 水 制 冷 图图8.14直燃型溴化锂吸收式冷热水机组工作流程图直燃型溴化锂吸收式冷热水机组工作流程图(2)

43、 第68页/共79页 8.2.2 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组特点直燃型溴化锂吸收式冷热水机组特点 （1）一机多用，能同时或单独实现制冷， 制热，提供卫生用热水三种功能； （2）采用“分隔式供热分隔式供热”，使直燃型溴化 锂吸收式冷热水机组供热变得十分简单。 燃烧的火焰加热溴化锂溶液，溶液产生的 水蒸汽将换热管内的采暖热水、卫生热水 加热，凝结水流回溶液中，再次被加热， 如此循环不已； （3）初投资与常规制冷设备相当，运行成 本较低； 第69页/共79页 （4）几乎没有转动部件，因而设备维修费 用低； （5）噪声和振动小； （6）负压运行，安全性好； （7）不使用CFCs物质，有利于环境保护； （8）使用一次能源，用电少，在用电高峰 时更显示其优越性； （9）在部分负荷下运行时，热效率不下降， 调节性能比电动式机组好。 第70页/共79页 8.