吸收式制冷机二

5.2.4溴化锂吸收式制冷机的热力计算热力计算是设计、评价和分析溴化锂吸收式制冷剂性能的依据。溴化锂吸收式制冷机的计算应包括热力计算、传热计算、结构设计计算及强度校核计算等内容。溴化锂吸收式制冷机的热力计算是根据用户对制冷量和冷媒水温度的要求，以及从用户所能提供的加热介质条件（如蒸汽压力，燃料的热值等）以及冷却水的条件（温度和流量等），合理的选择某些设计参数（传热温差、放气范围等），进行制冷循环的计算，进而确定各换热设备的热负荷、各种介质的流量及机组的蒸汽单耗和第31讲吸收式制冷机（3）

热力系数等。热力计算为传热计算等提供计算和设计的依据。传热计算的任务是确定各换热设备所需的传热面积。结构计算的任务是对各换热设备的结构、配管尺寸、传热管数量、介质的流速与压降等进行计算。强度计算的任务是对机组的主要零部件进行热应力计算、强度较核计算核稳定性计算。本讲仅对热力计算的方法与步骤加以说明。

5.2.4.1已知参数及计算参数（1）制冷量它是根据空调或生产工艺要求，同时考虑到冷量损失、制造条件、运转的经济性等因素而提出的。（2）冷媒水出口温度它是根据空调或生产工艺要求提出的。由于与蒸发温度有关。若下降，机组的制冷及热力系数均下降，因此在满足生产工艺或空调要求的基础上，应尽可能地提高蒸发温度。对于溴化锂吸收式制冷机，因为用水作制冷剂，故一般大于5℃。（3）冷却水进口温度根据当地的自然条件决定。应当指出，尽管降低能使冷凝压力下降，吸收效果增强，但考虑到溴化锂结晶这一特殊问题，并不是愈低愈好，而是有一定的合理范围。机组在冬季运行时尤其应防止冷却水温度过低的这一问题。（4）加热热源温度（或压力）

考虑到废热的利用、结晶和腐蚀等问题，一般采用0.1~0.25MPa的饱和蒸气或75℃以上的热水作为热源较为合理。如能提供更高的压力的蒸气，则热效率可会有进一步的提高。5.2.4.2设计参数的选定（1）吸收器出口冷却水温度（℃）和冷凝器的口冷却水温度（℃）由于吸收式制冷机以消耗热能作为补偿，故冷却水带走的热量远大于蒸气压缩式制冷机。为了减少冷却水的消耗量，往往使冷却水串联地流过吸收器和冷凝器。考虑到吸收器内的吸收效果和冷凝器允许有较高的冷凝压力这些因素，通常让冷却水先经过吸收器，再进入冷凝器。冷却水的总温升一般取7~9℃，视冷却水的进水温度而定。在一般情况下：

（2）冷凝温度（℃）及冷凝压力冷凝温度一般比冷却水出口温度高2~5℃，即：根据查水蒸气表求得。（3）蒸发温度（℃）及蒸发压力蒸发温度一般比冷媒水出水温度低2~4℃。如果要求较低，则温差取较小值，反之，取较大值，即

蒸发压力根据查水蒸汽表查得。（4）吸收器内稀溶液的最低温度（℃）吸收器内稀溶液的出口温度一般比冷却水出口温度高3~5℃，取较小值对吸收效果有利，但传热温差的减小将导致所需传热面积的增大，反之亦然。

（5）吸收器压力（MPa）

吸收器压力因蒸气流经挡水板时的阻力损失而低于蒸发压力。压降的大小与挡水板的结构和气流速度有关，一般取Pa，即：

（6）稀溶液浓度

根据和，由溴化锂溶液的图确定，即：

（7）浓溶液浓度为了保证循环的经济性和安全可行性，希望循环的放气范围（－）在0.03~0.06之间，因而当确定后，才能确定：

（9）溶液热交换器出口温度与（℃）浓溶液出口温度由热交换器冷端的温差确定，如果温差较小，热效率虽较高，要求的传热面积仍会较大。为防止浓溶液的结晶，应比浓度所对应的结晶温度高10℃以上，因此冷端温差取15~25℃，即如果忽略溶液与环境介质的热交换，稀溶液的出口温度可根据溶液交换的热平衡式来确定，即：

再由和在图上确定。（8）发生器内溶液的最高温度发生器出口浓溶液的温度可根据和发生器压力，在图中确定。尽管发生出来的制冷剂水蒸汽流经挡水板时有阻力存在，但由于与相比其数值很小，可忽略不计。一般希望比加热温度低10~40℃，如果超出这一范围，则有关参数应作相应的调整。较高时，温差取较大值。混合溶液平衡图（10）吸收器喷淋溶液的状态由于进入吸收器的浓溶液量较少，为保证一定的喷淋密度，往往加上一定数量稀溶液，形成中间溶液后喷淋，虽然浓度有所降低，但因喷淋量的增加而使吸收效果增强。假定在kg/s的浓溶液中再加入kg/s的稀溶液，形成状态为9‘的中间溶液，如下图，根据热平衡方程式：

f称为吸收器稀溶液再循环倍率。它的意义是吸收1kg制冷剂水蒸气需补充稀溶液的公斤数。一般f＝20～50，有时用浓溶液直接喷淋，即f＝0。同样，可由混合溶液的物量平衡式求出中间溶液的浓度。即：，再根据和，通过图确定混合后溶液的温度。令循环中有关设计参数的确定可以参见下表蒸发器的热平衡图发生器的热平衡图其中可由蒸发器中的热平衡求得，由右上图可知5.2.4.3设备热负荷计算（1）吸收式溴化锂制冷机中的制冷剂水的流量制冷剂水流量（kg/s）由已知的制冷量和蒸发器中的单位热负荷确定（2）发生器热负荷由右下图可知即

（3）冷凝器热负荷由下图（左）可知

（4）吸收器热负荷由下图（中）可知（5）溶液热交换热负荷由下图（右）可知冷凝器的热平衡图吸收器的热平衡图热交换器的热平衡图5.夜2.慰4.激4眯加档热蒸剖汽的已消耗玻量和户各类巩泵的芽流量采计算（1印）棒加热墓蒸汽嗓的消辫耗量尽（k好g/志s）式中桂A栏为考卧虑热中损失窑的附智加系系数，乖A=洗1.餐05零~1醒.1洞0；加热让蒸汽岁焓值华，k缴J/蜻kg挺；加热座蒸汽胜凝结绵水焓锄值，帜kJ萄/k物g。（2现）纤吸收稼器泵经的流展量（姓m3/h亲）式中惨吸喊收器捉喷淋饱溶液句量，蒙kg蹈/s缓；跨喷睡淋溶闪液密顶度，思kg轮/l笨，即排为中贼间溶絮液密谦度，睡可根犁据温珠度和地压力衡查溴流化锂厘溶液星的物撤性表捉来求份得。（3摔）痕发生凉器泵呼的流罩量（妖m3/h具）式中鼻稀溶边液密安度，窗kg聋/l凑，可释根据t2和pk由溴们化锂猎溶液稀的物烫性表屯中查链取。（4斯）扮冷媒车水泵轰的流栏量（丙m3/h偷）式中渴为冷杏媒水确的比激热容桃，律＝幻玉4.脉18扇68厨kJ便/（论kg种∙K甘）便；顺为冷农媒水降的进炕口温辈度，燥℃；抱为冷腰媒水堪的出颠口温光度，绑℃。（5滨）胖冷却嚼水泵镇的流绞量（仆m3/h盾）如果谦冷却酱水是钳串联返地流船过吸染收器青和冷剂凝器挺，它标的流倡量应纽奉从两逆方面关确定据。对于虏吸收谎器：计算傻结果玻应为估，如沾果两壶者相绘差较扇大，秀说明盟以前纳假定令的冷雄却水豪总温乐升的捉分配雷不当菊，需秋重新患假定毛，直箭到两言者相亭等为娱止。（6框）蒸乐发器鲜泵的紫流量它（m3/h本）为了杏保证碌一定测的喷堪淋密洁度，元使制贫冷剂傍水均糟匀地接润湿微发器宣管簇租的外羽表面苦，蒸肾发器励泵的非喷淋鸽量要奸大于民蒸发婚器的按蒸发才量，浇两者塑之比筛称为缓蒸发殖器制老冷剂云水的扶再循及环倍确率，反用a表示京，a=1饥0~芹20苏。蒸虎发器倒泵的惭流量送为：对于糠冷凝弦器：5.办2.箭4.遍5狗机组馆的热泡平衡昂式、圈热力惹系数草及热皂力完退善度若忽铸略泵狠消耗候功率巨带给漏系统经的热体量以奸及系前统与批周围醒环境衬交换端的热链量，眉整个键装置惠的热顷平衡套式应另为热力校系数用沈表示膜，它具反映详消耗均单位判蒸气薪加热豆量所仓获得贩的制宣冷量境，用筋于评辉价装叮置的受经济晶性，舅按定跃义热力慈系数叙表示兽消耗习单位至热量谷所能拆获得钉的冷零量，辅是衡法量吸难收式伐制冷野机的瓶主要锅性能绞指标自，在薯给定抹的条哈件下斗，热心力系抄数越舅大，样循环衬的经依济性档就越蝴好。葬单效侨溴化锯锂吸转收式继制冷循机的掀一般鸦为0书.6阿5~亩0.号75雾，双势效溴绸化锂杨吸收早式制校冷机泪的哪通常煎在1没.0唤以上冠。故理起想吸登收式驼制冷伶循环荣可看梦作是那工作茧在高糊温热隐源温殊度和折环境跃温度糟间的劫正卡枝诺循符环，贡与工奶作在岛低温朋热源着温度伯和环妖境温滑度间湾的逆沟卡诺多循环烫的联帅合，蓄其热盲力系贯数是昆吸收富式质尼量循摩环在哑理论螺上所脊能达购到的存最大饰值，仅其值套只取偿决于最三个愉热源玻的温采度，罗而与低其他霸因素渐无关辱。在实即际工晶作中丛，由配于各邪种不毙可逆炼损失异的存搬在，呀溴化艳锂吸摔收式粥制冷平剂的规热力次系数紧必然谜小于衫相同低热源桌温度顽下理睬想吸摄收式参制冷炸循环因的热弦力系粘数，晴两者肝的比末值称循为吸拦收时属式制晓冷循谣环的摸热力姥完善鸽度，钢可表嗽示为热力母完善妖度是热工力系负数与哪同热福源温厕度下英最高害热力丢系数笨的比蚊值。棒假设裤热源呀温度撇为，陆环境炸温度惹为，发冷源什温度象为，六则最但高热房诚力系饱数为它反他映制盛冷循丙环的斤不可编逆程星度，遮热力猴完善裤度越巨大（窄越接隙近于状1）挪，表漆明制码冷机械中的森不可贸逆损巨失越剪小，