吸收式制冷技术

1、1,4-2 吸收式制冷技术研究进展,一、吸收式制冷技术的发展历程 1810：J.Leslie硫酸/水(H2SO4/H2O) 吸收式制冰装置 1859：F.Carre氨/水(NH3/H2O)吸收式制冷机 1954：Carrier公司溴化锂吸收式冷水机组 1960s：美国和日本双效溴化锂吸收式冷水机组、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组,2,一、吸收式制冷技术的发展历程,1973年的中东石油危机 、1987年蒙特利尔协议收式制冷技术得到了进一步的发展 1990s：直燃型多效溴化锂吸收式制冷机、高效氨/水GAX循环吸收式制冷机和小型氨/水吸收式制冷机进入了商业化开发阶段,3,我国吸收式制冷技术的发展历程,

2、1966年制成了蒸汽型单效溴化锂吸收式冷水机组 1982年开始蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机组的商业化生产 1992年制成直燃型双效溴化锂吸收式冷热水机组 目前实际生产35004500台/年，已成为溴化锂机组的生产、使用大国,4,二、吸收式制冷原理,利用工质对不同温度下吸收气体能力的变化,氨水 （浓溶液）,加热,氨气,氨水 （稀溶液）,氨水稀溶液 吸收氨气,冷凝、节流、蒸发,冷却,氨气,发生,吸收,5,溴化锂吸收式制冷原理 演示,LiBr水 （稀溶液）,加热,水蒸汽,LiBr水 （浓溶液）,LiBr水稀溶液 吸收水蒸汽,冷凝、节流、蒸发,冷却,水蒸汽,发生,吸收,6,三、吸收式机组的分类,用途

3、： 冷水机组 ：供应冷水 冷热水机组（热泵机组）：交替或同时供应冷水和热水 工质对 氨/水：采用NH3/H2O工质对（氨吸收式） 水/溴化锂：采用H2O/LiBr工质对（溴化锂吸收式）,7,三、吸收式机组的分类 演 示,驱动热源 蒸汽型：利用蒸汽的潜热 热水型：利用热水的显热 直燃型：利用燃料的燃烧热 余热型：利用工业或生活余热 驱动热源的利用方式 单效：热源在机组内被直接利用一次 双效：热源在机组内直接和间接地二次利用 多效：驱动热源在机组内被直接和间接地多次利用 多级发生：驱动热源在多个压力不同的发生器内被多次直接利用,8,三、吸收式机组的分类,低温热源利用方式 第一类热泵：从低温热源吸热

4、，输出热的温度低于驱动热源提升热的量 第二类热泵：向低温热源放热，输出热的温度高于驱动热源提升热的质（温度） 多级吸收：有多个蒸发温度，吸收剂在多个不同压力下吸收,9,两类热泵,10,四、吸收制冷（制热）循环的研究,提高循环的性能系数，降低能源的消耗 冷剂蒸汽凝结热的多次利用 吸收热的利用 三效溴化锂吸收式冷水机组、复叠循环、复合循环、GAX循环及辅助循环 扩大其功能，增加其应用范围 吸收/压缩循环、附有发电机的循环,11,1、三效溴化锂吸收式制冷系统,冷剂蒸汽凝结热被多次利用 空调工况COP可达1.8，比双效要高33%，其一次能源消耗量比电力驱动蒸汽压缩制冷还低 没有全面投放市场的主要原因：

5、 溴化锂溶液在高温时对金属的腐蚀性很强 添加剂（辛醇）在高温下要分解 高压发生器压力较高，一些国家的法规不允许使用,12,2、单纯复叠式吸收制冷循环（氨/水）,高温高压氨/水吸收式循环 I型热泵 高温高压氨/水吸收式循环的吸收热得以利用 发生器和冷凝器的工作压力很高 不利于降低设备的成本 不利于系统运行的安全 目前国外正在研究新型吸收制冷工质对（TFE/NMP、TFE/E181）以取代氨/水工质对,13,3、中压双效复叠式吸收制冷循环（氨/水）,高温氨/水吸收式制冷循环中温氨/水吸收式制冷循环 两个系统的冷凝器和蒸发器共用 高温吸收式制冷循环的吸收热得以利用 COP 1.0，系统压力与常规氨/

6、水吸收式制冷系统压力相当 高温氨/水吸收式制冷循环的冷凝热未利用,14,3、降压发生复叠式吸收制冷循环,利用发生器内发生压力溶液的饱和温度 当发生压力降到一定值后，冷源所具有的温度T0 使发生器内的溶液发生沸腾而分离 低温级发生器吸热制冷量 COP值可达2.0左右 高温级吸收器、低温级发生器负压下运行,15,4、单纯复合式吸收制冷循环,复合式吸收制冷循环是由两个工质对组成，制冷剂、溶液不混合 扩大了溴化锂制冷系统的使用范围，T0 水/溴化锂系统I型热泵 水/溴化锂系统的吸收热、氨/水吸收式制冷循环的冷凝热得以利用COP 系统复杂,16,5、双级复合式吸收制冷/热泵循环,水/溴化锂吸收式I型热泵

7、氨/水吸收式I型热泵提升用热温度 利用了所有加入的热量，同时从低温环境中吸收热量 COP 采用冷、热联供方式，则能量利用率更高 在居民区或大厦内采用氨/水吸收式制冷系统尚有争议,17,6、GAX吸收制冷循环,19841985：菲利普公司，GAX循环燃气吸收式热泵的试验样机，其供冷COP0.70.9，供热COP1.61.8 1993：开利公司，GAX技术可能成为美国和世界范围内的主流产品，并取得了生产许可证 要求热源温度高燃气吸收式热泵,18,7、辅助制冷剂吸收制冷循环,在吸收制冷循环的主制冷剂中加入辅助制冷剂 既不溶于主制冷剂也不溶于吸收溶液 工作沸点又接近于主制冷剂工作沸点 不参与循环的发生

8、、吸收过程 蒸发器（混合蒸汽）吸收器（制冷剂被吸收） 辅助制冷剂分压力 达到饱和压力时冷凝 辅助制冷剂制冷量、COP ,19,8、吸收/压缩混合循环,压缩制冷循环吸收制冷循环 电力不足时完全吸收制冷循环 压缩制冷循环 COP 压缩制冷循环COP较高 吸收压力 溶液循环浓度差,20,9、附加发电功能的循环,锅炉排热加热制冷循环的发生器 可实现冷热电联供,21,10、常温热输送循环,通常地区冷热联供系统中所输送的是冷水和热水，必须予以保温 常温热输送循环不必保温（NIPNon Insulation Pipe） 三重管安全、紧凑,22,11、浓度差蓄能循环,在常温下储存 潜热储存，储存热量比显热大得多 与吸收/压缩混合循环联合使用可实现电力削峰填谷作用,23,五、吸收式制冷工质对的研究,目前已投入使用的吸收式制冷系统 水/溴化锂吸收式制冷系统 制冷温度不能低于5 溴化锂存在结晶线，水/溴化锂吸收式制冷机组难以小型化、风冷化氨/水吸收式制冷系统 氨/水吸收式制冷系统 氨有毒性 易燃易爆性,24,新型吸收式制冷工质对,取代氨制冷剂新型制冷剂 甲胺(CH3NH2)H2O 三氟乙醇(TFE)NMP （E181） 多元工质系 H2O /LiBr无机盐空冷化 溶解度防结晶 H2O /LiB