05.液体吸收式制冷

1、,第五章,液体吸收式制冷,5.1 概述,吸收式制冷与蒸气压缩式制冷一样，都是利用液体在汽化时要 吸收热量这一物理特性来实现制冷的，不同的是蒸气压缩式制冷是 以消耗机械能作为补偿，使热量从低温热源转移到高温热源。 吸收式制冷使用的工质，是两种沸点相差较大的物质组成的二 元溶液，其中沸点低的物质为制冷剂，沸点高的物质为吸收剂，通 常称为“工质对”。,5.2 吸收式制冷的溶液热力学基础,5.2 .1 溶液及其成分 由两种或两种以上的物质组成的均匀、稳定的体系称为溶液。 溶液又可分为气态溶液、液态溶液和固态溶液(或称固溶体)。在液 态溶液中，能溶解其它物质的组分叫溶剂；被溶解的物质叫溶质。 溶质可以是

2、固体、液体和气体，溶剂一般为液体。 吸收式制冷机中常用的溶液有氨一水溶液和溴化锂一水溶液， 它们都是由两个组分组成的，故称为二元溶液。,溶液的成分表示各组分在溶液中所占的白分比。常用质量分数 和摩尔分数来表示： （1）质量分数 溶液中某一组分的质量与溶液总质量之比称为质量分数，也称 为浓度，用 表示。对第i 种组分,（2）摩尔分数 溶液中某一组分的摩尔数与溶液总摩尔数之比称为摩尔分数， 用x 表示。对第i 种组分,5.2 .2 理想溶液两组分体系的相图,（1）相 体系内物理和化学性质完全均匀一致的部分称为相。相与相之间 有明显的分界面。因气体能充分混合，所以体系内不论有多少种气 体，都只有一个

3、相；液体则视其互溶程度，有一相或多相之分。 （2）溶液的相平衡 溶液中，易挥发的组分经常自发地通过相的分界面，从液相转移 到气相，因而出现了蒸气压。同时，也有一些分子从气相转移到液 相。这样，在气、液两相之间就产生了质量和能量的交换，当从一 相转移到另一相的速度恰好与相反方向的转移速度相等时，在系统 中所有各部分的状态参数值都保持不变，这种状态称为溶液的相平 衡状态。,（3）P-x 图 两组分理想溶液服从拉乌尔定律：在一定温度下，理想溶液任一组分的 蒸气分压等于其纯组分的饱和蒸气压乘 以该组分在液相中的摩尔分数。 按照道尔顿分压定律：溶液中某一 组分的蒸气分压等于溶液的饱和蒸气压 乘以该组分在

4、气相中的摩尔分数。 由于二元溶液的饱和蒸气压等于各 组分的蒸气分压之和。 那么，在给定 温度下计算出不同压力下液相和气相摩 尔分数值，从而得到以溶液的饱和蒸气 压P为纵坐标，以摩尔分数x为横坐标的 P-x 图。,（4）T-x 图 根据P-x 图可以绘制出以溶液的 饱和蒸气温度T 为纵坐标，以摩尔分 数x为横坐标的T-x 图。,（5）h- 图 吸收式制冷机中,常需要计算溶 液的焓差，因此两组分体系的h- 图是十分有用的。 h- 的纵坐标为溶液比焓h，横 坐标为溶液浓度。 h- 图上有一组溶液的液体等 温线；气体等温线；一组饱和气体 等压线和饱和液体等压线。,（6）氨一水溶液的h- 图,图的下半部

5、分为液态区，给 出了不同压力下的等压饱和液体 线和不同温度下的液体等温线。 图上的每一个点表示一个状 态。例如图上的A点表示温度为tA 压力为户p2的饱和液体状态，它 相应的焓值和浓度可从纵坐标和 横坐标上读取。,图的上半部分为气态区，只 画出了等压饱和气线，没有画出 等温线，因为气相的等温线随压 力变化而变化。 为了求得温度，在图上给出 了一组平衡辅助线，利用辅助线 可以求出等压饱和气体线上各点 的温度。例如，从A点向上作垂 线，与对应的p2压力辅助线相交 于B点，从B点作水平线，与压力 p2的饱和气体线相交于C点，C点 就是与A点相对应的饱和蒸气点 它们的压力和温度相同，即A点 和C点的压

6、力均为p2温度均为tA 。,（7）溴化锂一水溶液的h- 图,溴化锂一水溶液图与氨一水溶 液的图不同，因为在气相区只有水 蒸气，水蒸气的状态点都在 =0 的纵坐标线上。为了找到与溶液相 对应的水蒸气状态，在图的气相区 画有一组辅助等压线。例如，欲找 与溶液A点相对应的水蒸气状态， 可由A点向上作垂直线，与相应的 压力线P1相交于B点，由B点作水平 线，与 =0的纵坐标交于C点，C 点即为所求。,吸收式制冷使用的工质，是两种沸点相差较大的物质组成的二 元溶液，其中沸点低的物质为制冷剂，沸点高的物质为吸收剂，通常 称为“工质对”。吸收式制冷常用的工质对如下：,5.3 吸收式制冷原理,吸收式制冷装置，

7、是利用 高沸点的吸收剂具有在低温下 能够强烈地吸收低沸点制冷剂 蒸气，在高温下又能将所吸收 的制冷剂释放出来的特性，以 及制冷剂在低压状态下蒸发时 具有较低的蒸发温度来实现制 冷的。 吸收式制冷装置主要由发 生器、冷凝器、膨胀阀、蒸发 器以及吸收器等组成。,目前常用的吸收式制冷装置有两种，一种是氨吸收式制冷机， 工质对是氨-水溶液，氨为制冷剂，水为吸收剂。这种制冷机的制冷 温度在1-45范围之内，多用来制取-15以下的盐水，为石油 化工、医药卫生等工艺生产过程提供冷源。 另一种是溴化锂吸收式制冷机，其工质对是溴化锂-水溶液，水 为制冷剂，溴化锂为吸收剂。溴化锂（LiBr）是一种具有强烈的吸 水

8、能力的无色粒状结晶物，其化学性质与食盐相似，性质稳定，在 大气中不会变质分解或挥发，沸点为1265。溴化锂吸收式制冷机 的制冷温度在0以上，多用来制取空气调节用冷媒水或为其它生产 工艺过程提供冷却水。,水和液氨能以任意比例完全互溶，氨溶于水后有微量的离子化 现象出现，故氨水溶液呈弱碱性。 氨水溶液与液氨的性质相似，无色、有刺激性臭味，对有色金 属材料(除磷青铜外)有腐蚀作用。所以，氨水吸收式制冷系统中不 允许采用铜及铜合金材料。 纯氨液在0时的密度为0.64kg/l，氨水溶液的密度随温度和 浓度的变化而变化，图6-2给出了这种变化关系； 图6-3、6-4、6-5分别给出了氨水溶液的比热容、导热

9、率、粘 度曲线图，表6-2给出了氨水溶液在常温下的表面张力值，传热计 算时可参考查用。,5.4 氨吸收式制冷机 5.4 .1 氨水溶液的性质,5.4 .2单级氨水吸收式制冷机循环过程及其在h- 图上的表示,1a点：浓度为r的浓溶液进人精馏塔的状 态； 1点：浓溶液进塔后到达发生器达到饱和状 态； 2点：浓度为a的稀溶液离开精馏塔底的状 态； 1点：在发生器中开始发生出来的蒸气状 态； 2点：发生终了时的蒸气状态； 3点：离开发生器时的蒸气平均状态； 5点：蒸气经过提馏段、精馏段、回流冷凝 段，出精馏塔顶浓度为Ra的蒸气状态； 5- 6：在冷凝器中的冷凝过程； 6点：离开冷凝器的饱和液体状态；

10、6- 7：在节流阀中的节流过程； 7点：经过节流阀后的湿蒸气状态(7+7)；,7- 8：在蒸发器中的吸热气化过程； 8点：经过蒸发器后的湿蒸气状态(8+8)； 2-2a ：稀溶液经过溶液热交换器降温过程； 2a点：稀溶液离开溶液热交换器的状态； 2a-3：稀溶液经节流阀的节流降压过程； 3点：稀溶液节流后进入吸收器的状态； 3-8 ：稀溶液在吸收器中吸收蒸发器后的制 冷剂蒸气过程； 4点：吸收终了浓度为r的浓溶液离开吸收 器的状态； 4-4a ：浓溶液经过溶液泵升压过程； 4a点：浓溶液离开溶液泵进入热交换器状态； 4a-1a：浓溶液经过溶液热交换器升温过程； 1a点：浓溶液离开热交换器进人精

11、馏塔的状 态。,5.4 .3 氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式制冷机性能的比较,（1）采用蒸汽或热水作为热源，有利于废热的综合利用，特别适合于化工、冶金和轻工业使用的制冷设备； （2）以氨作为制冷剂，能制取0以下的低温； （3）装置结构简单，便于加工制造； （4）振动、噪音较小，可露天安装，建筑费用低； （5）负荷调节范围大，对装置的经济性没有明显影响； （6）维修简单、操作方便、易于管理； （7）氨价格低廉，来源充足； （8）对大气臭氧层无破坏作用； （9）对铜及铜合金(磷青铜除外)有腐蚀作用；,（10）钢材及冷却水消耗量大； （11）热力系数较低； （12）由于氨、水的沸点比较接近，为提高氨气

12、浓度，系统中必须 增设精馏和分凝设备。 氨-水吸收式制冷机的特点表明，其初投资远比蒸气压缩式制 冷机高，而热力系数远比蒸气压缩式制冷机低。所以，氨-水吸收式 制冷机应用于蒸发温度低于-70 以下，且有高温加热介质可以利 用的场合应该更为合适。,5.5 吸收一扩散式制冷机5.5.1 概述,这是一种用于家用冰箱或医疗用冰箱的采用三组分为循环工质的吸 收式制冷机，这种制冷机的制冷量较小，一般在0.1kw 左右，冰箱的容 积为250L左右。 在这种吸收式冰箱系统中，氨作为制冷剂，氨水溶液为吸收剂，氢 气为平衡气体。由于整个系统处于相同压力之下，所以没有溶液泵和膨 胀阀，也没有任何运动部件和阀门，各设备

13、之间全部用管道焊接，因此 系统运转平稳，无噪声和振动，不泄漏，寿命长，成本低，非常适合于 家用，对缺少电源地区也有一定的使用价值。,系统由发生器、冷凝器、 蒸发器、吸收器四大部分以 及贮液器、溶液热交换器、 气泡泵、水分离器等组成。 因为整个系统内压力是 平衡的，所以不需要节流装 置，系统中工质的运动完全 依靠密度的差异、位置的高 低、管路的倾斜及分压力的 不同而流动扩散，因而各设 备之间的相对位置及管道的 倾斜度均有严格要求，否则 将影响制冷效果。,5.5.1 吸收一扩散式制冷机的工作过程,（1）氨水溶液的循环 从贮液器出来的氨水浓溶液经溶液 热交换器到达发生器，在发生器中被 电热器加热，一

14、部分氨气从溶液中排 出，蒸气形成气泡将液柱推向气泡泵 的泵管。由于气泡的产生和溶液被加 热，引起垂直方向出口浓溶液的密度 下降，藉助于贮液器中溶液的静压头 迫使溶液流向气泡泵顶部。液柱流出 泵管后下降，经发生器的外套管，被 进一步加热，溶液温度继续上升，使 更多的氨蒸气从溶液中排出，剩余的 溶液浓度进一步变稀。,从发生器出来的稀溶液， 藉助于发生器顶部与吸收器之 间的高度差，经溶液热交换器 的内管流到吸收器上端。与此 同时，将热量传递给由贮液器 出来的浓溶液使进入发生器的 浓溶液的温度升高。,稀溶液由吸收器上端向下流动。与从贮液器顶部出来的逆流而上的氢、氨混合气接触，吸收其中的氨气，使溶液浓度

15、不断增加，出吸收器后流人贮液器，又重新经溶液热交换器流入发生器。,（2）氨、氢气循环 从气泡泵出来离开发生器 的氨气中含有较多水分，在 精馏器（又称水分离器）内 液滴因重力下降， 流回发生 器。浓度较高的氨蒸气出精 馏器后流人带有翅片的风冷 冷凝器。,在环境空气的自然冷却下，氨气凝结成液体，依靠冷凝器本身的倾斜度，液氨流经过冷器后进人蒸发器，在蒸发器入口处与氢气相遇，由于氢气分压力较高，氨气分压较低，因而液氨分子迅速向氢气中扩散。在液氨蒸发扩散过程中，从冰箱内部吸取热量，达到制取冷量的目的。,蒸发开始时、由于氢、氨混合气中氨气分压较低，故蒸发温度较 低（在冷冻室制冷）；随着液氨不断地蒸发与扩散

16、，混合气中氨气分 压缓缓上升，蒸发温度随之升高（在冷藏室制冷）。,由于含氨较多的低温氢 氨混合气密度较大，在重力 作用下经下部气体热交换器 进入贮液器，然后由吸收器 下部向上流动，与自上而下 的稀溶液接触，氨气不断地 被稀溶液吸收。氢气因不溶 解于水，密度又小，因而从 吸收器上部上升，经气体热 交换器降温后进人蒸发器人 口，循环又重新开始。,吸收一扩散式制冷系统 压力的平衡是通过向吸收器 和蒸发器导入氢气来实现的。 因为蒸发器中的总压力大于 蒸发温度下氨的饱和压力， 因此蒸发器中的液氨不会沸 腾，在液体表面下不能形成 气泡。但如果氢气中的氨气 未达到饱和，便有氨气化， 通过扩散进人氢气中。因此

17、 这种吸收式系统又称为吸收 一扩散式循环。,结论： 电加热吸收式冰箱由于热力系数较低，=0.20.4，与同容 积的蒸气压缩式冰箱相比，它的耗电量大得多，因而它的使用受 到了很大的限制。但吸收式制冷的主要优点之一恰恰在于可以利 用多种能源，除电加热外，还可采用可燃气、液化石油气、沼气、 煤油、燃炉余热等来加热。太阳能吸收式冰箱在国内外均已试制成 功，在国外已有商品出售。因此研制和推广多能源的吸收式冰箱乃 是发展吸收式冰箱的重要途径。,5.6 溴化锂吸收式制冷机5.6.1 溴化锂水溶液的性质,（1）溴化锂由92. O1%的溴和7. 99%的锂组成，分子量为86.856， 密度为3.464kg/m3

18、。 （2）溴化锂的性质与食盐相似，味咸，呈无色粒状晶体，融点为 549 ； （3）溴化锂沸点为1265，远远高于水的沸点，在常温或一般高温 下可以认为是不挥发的，所以系统内不需要精馏装置； （4）极易溶于水，在水中的溶解度随温度的降低而降低； （5）溴化锂性质稳定，在大气中不变质、不分解； （6）溴化锂水溶液的密度比水大，但水蒸气分压力比纯水低的多， 因而有强烈的吸湿性。,（7）溴化锂水溶液的比热容较小，粘度较大，表面张力较大，溶液 的温度过低或浓度过高，均易发生结晶，一般应将溶液的浓度控制 在66%以下； （8）溴化锂水溶液的导热系数随浓度增大而降低，随温度升高而增 大； （9）溴化锂水溶液

19、对黑色金属和紫铜等材料有强烈的腐蚀性，有空 气存在时更为严重，因腐蚀而产生的不凝性气体对装置的制冷量影 响很大； 溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂，由于水在常压下（101.33 kPa）的沸点为100，水在8下蒸发时对应的蒸发压力为1.072 kPa，故制取7以下空调用水时，其蒸发压力将远低于大气压力， 故系统中必须设置抽真空装置。,5.6.2 溴化锂吸收式制冷机循环过程及其在h- 图上的表示,1.冷凝器；2.发生器； 3.蒸发器；4.吸收器； 5.溶液热交换器；6. U型管； 7.自动溶晶管；8.抽气装置； 9.蒸发器泵；10.吸收器泵； 11.发生器泵； 12.溶液三通阀。,双筒式溴化锂吸收

20、式制冷机,单筒式溴化锂吸收式制冷机,溴化锂吸收式制冷理论循环的h- 图中pk为冷凝压力，也是发生 器压力，p0为蒸发压力，也是吸收器压力，和分别表示稀溶液浓 度和浓溶液浓度。,（1）发生过程 点2：溴化锂稀溶液出吸收器的状态，其浓度为，压力为p0，温度为t2。经由发生器泵，压力升高到pk后，送往溶液热交换器，在等压等浓度下，温度由t2升高到t7，进入发生器，被发生器管簇内的工作蒸汽加热，温度由t7升高到压力pk下的饱和状态t5，开始在等压下沸腾，溶液中的水分不断蒸发，浓度逐渐增大，温度也逐渐升高。,过程终了时，溶液的浓度达到温度达到t4。 2-7：稀溶液在热交换器中的升温过程； 7-5-4：稀

21、溶液在发生器中的加热和发生过程，它所产生的冷剂水蒸气状态，用开始发生时溶液的状态点5和发生终了时溶液的状态点4的平均状态点3所对应的状态点3表示。,（2）冷凝过程 自发生器产生的冷剂水蒸气点3进入冷凝器，在压力pk不变的情况下，被冷却、凝结为冷剂水点3。3-3表示冷剂水蒸气在冷凝器中冷却及冷凝过程。,（3）节流过程 压力为pk的饱和冷剂水点3，经过U型管节流降压为p0后，进入蒸发器。节流前后因冷剂水的焓值和浓度均不发生变化，故节流后的状态与点3重合，但由于压力的降低，部分冷剂水汽化成水蒸气点1，其余冷剂水温度降低到与蒸发压力p0相对应的饱和温度t1（点1），并积存在蒸发器水盘中。因此，节流前的

22、点3表示冷凝压力pk下的饱和液体状态，而节流后的点3，则表示压力为p0下的饱和蒸气1与饱和液体1相混合的湿蒸汽状态。,（4）蒸发过程 蒸发器水盘中的冷剂水点1，通过蒸发器泵均匀喷淋在蒸发器管簇的外表面，吸收管内冷水的热量而蒸发，使冷剂水在等压、等温下由点1变为点1。 1-1表示冷剂水在蒸发器中的蒸发过程。,（5）吸收过程 浓度为，温度为t4，压力为pk的浓溶液，在自身重力及压力的作用下，由发生器流入溶液热交换器，将部分热量传递给稀溶液，温度降至t8。 4-8表示浓溶液在热交换器中的放热过程。点8状态的浓溶液节流降压后进入吸收器，与吸收器中状态2的稀溶液相混合，形成溶度为9，温度为t9的中间溶液

23、点9，这些中间溶液再由吸收器泵均匀地喷淋在吸收器管簇的外表面上。,由于吸收器管簇内流动的冷却水不断带走吸收过程中放出的吸收热，因此，中间溶液便不断吸收来自蒸发器的冷剂水蒸气点1，使其浓度由9降低至，温度由t9降低至t2。 8-9和2-9表示浓溶液与稀溶液的混合过程，9-2表示中间溶液在吸收器中吸收冷剂水蒸气的过程，这些过程都是在压力p0下进行的。,点2：溴化锂稀溶液出吸收器的状态; 2-7：稀溶液在热交换器中的升温过程； 7-5-4：稀溶液在发生器中的加热和发生过 程； 点3 ：发生过程平均状态点3所对应的冷剂 水蒸汽状态点； 3-3：冷剂水蒸气在冷凝器中冷却及冷凝 过程； 3-3：冷剂水蒸气

24、在U型管内节流降压过程； 点1：冷剂水在蒸发器内的饱和液体状态； 1-1 ：冷剂水在蒸发器中的蒸发过程； 点4：发生终了浓溶液状态； 4-8：浓溶液在热交换器中的放热过程； 点8：浓溶液进吸收器的状态； 8-9和2-9：浓溶液与稀溶液在吸收器内 的混合过程； 9-2：中间溶液在吸收器内吸收冷剂水蒸 气的过程。,5.6.3 溴化锂吸收式制冷机热力计算,设送往发生器的稀溶液量为F kg/h，浓度为，它被工作蒸汽 加热，产生的冷剂水蒸气量为D kg/h，剩下的（F-D）kg/h、浓度 为的浓溶液流出发生器。根据发生器的物量平衡关系：,令,则：,a称为循环倍率，它表示在发生器中每产生1kg冷剂水蒸气，

25、所需 溴化锂稀溶液的循环量。 （-）称为放气范围，通常放气范围为3%6%。,从溴化锂吸收式制冷理论循环的h- 图和热平衡方程式，可得： 单位质量制冷量q0： q0=h1-h3 （kJ/kg）,系统总制冷量Q0 : Q0=D (h1-h3),（kW）,制冷装置中冷剂水流量D :,H1 蒸发压力下，饱和冷剂水蒸 气的焓值，kJ/kg； h3蒸发压力下，冷剂水的焓值， kJ/kg。,蒸发器和吸收器,发生器热负荷Qh: 根据发生器热平衡关系： Qh=(F -D)h4+Dh6-Fh7 =D (a-1)h4+h6 ah7,吸收器热负荷Q : 根据吸收器热平衡关系： Qa=(F -D)h8+Dh1-Fh2

26、=D (a-1)h8+h1 -ah2 kW h8浓溶液的焓值，kJ/kg； h2稀溶液的焓值，kJ/kg。,蒸发器和吸收器,kW,h4 浓溶液的焓值，kJ/kg； h7 稀溶液的焓值，kJ/kg； h6发生器产生的冷剂水蒸气焓值，kJ/kg。,冷凝器和发生器,冷凝器热负荷Qk: 根据冷凝器热平衡关系： Qk=D (h6-h3) kW,冷凝器和发生器,由热力学第一定律可得如下热平衡关系式：,吸收式制冷装置的热力系数：,热力系数表示消耗单位热量所能获得的制冷量，是衡量吸收式制冷装置的主要性能指标。在给定条件下，热力系数越大，循环的经济性就越好。,溴化锂吸收式制冷装置的优点是设备简单、造价低廉、其工

27、质对大气环境无害，而且可以利用工业余热作为发生器热源，能耗较低，但热能利用系数比较小。 空调工程中常用的溴化锂吸收式制冷装置有蒸气型、热水型以及直燃型三种类型。,5.6.4 溴化锂吸收式制冷机的种类,（1）蒸汽型溴化锂吸收式制冷机,蒸汽型溴化锂吸收式制冷机以蒸汽的潜热为驱动热源，其结构有单筒、双筒、三筒等几种形式。中、小型制冷装置，一般是将发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器等放置在一个筒体内，称为单筒式。,单筒式蒸汽型溴化锂 吸收式制冷机,大型制冷装置多是将发生器和冷凝器、蒸发器和吸收器分别放置在两个筒体内，称为双筒式。三筒式是将发生器与冷凝器分别放置在两个筒体内，而将蒸发器和吸收器则放置在同一筒

28、体内，以满足某些特殊场合的需要，例如在轮船上工作时，考虑到轮船的摇摆、颠簸和震动，为了防止溴化锂水溶液进入冷凝器，而采用将发生器与冷凝器分开的三筒式。,双筒式蒸汽型溴化锂 吸收式制冷机,根据工作蒸气的品位高低，蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组分为单效和双效两种类型。由于受溶液结晶条件的限制，单效溴化锂吸收式制冷装置只有一个发生器，热源温度不能很高，一般采用0.1MPa（表）的低压蒸汽，其热力系数仅在0.650.75之间，而蒸汽消耗量则高达约2.58kg/kW。为了提高热效率，降低冷却水和蒸汽的消耗量，在有较高压力的加热蒸汽可供利用的情况下，通常采用双效溴化锂吸收式制冷装置。,双效溴化锂吸收式冷水机组

29、是在机组中设有高压与低压两个发生器。在高压发生器中，采用压力较高的蒸汽（一般为0.250.8MPa）来加热，产生的冷剂水蒸气再作为低压发生器的热源。这样，不仅有效地利用了冷剂水蒸气的潜热，同时，又减小了冷凝器的热负荷，因此，装置的热效率较高，热力系数可达1.0以上。,1.高压发生器; 2.低压发生器; 3.冷凝器; 4.蒸发器; 5.吸收器;6.蒸发器泵; 7.抽气装置;8. 发生器泵; 9.吸收器泵; 10.低温热交换器;11.调节阀; 12.高温热交换器,双筒式双效蒸汽型 溴化锂吸收式制冷机,双效溴化锂吸收式制冷机与单效制冷机相比，热效率提高了50%，蒸汽消耗量降低了30%，释放出的热量减

30、少了25%，因此，冷却水消耗量相应减少，装置的经济性大为提高。双效溴化锂吸收式制冷机的主要缺点是高低压差较大，设备结构复杂，发生器溶液温度较高，高温下的防腐问题是一个值得注意的问题。,热水型溴化锂吸收式制冷机以热水的显热为驱动热源，一般说来，工业余热、废热、地热以及太阳能等低品位热源，均可作为其驱动热源。根据热源温度不同，可分为单效和双效两大类。 单效热水型溴化锂吸收式冷水机组因为加热热水温度不同又分为中温型和低温型两种形式，中温型的热水温度为80105，可制取10冷水；低温型的热水温度为105140，可制取7冷水。 双效热水型溴化锂吸收式冷水机组以150200热水作为高压发生器的热源，产生的

31、冷剂水蒸气再作为低压发生器的热源，这种类型的冷水机组尚不多见。,（2）热水型溴化锂吸收式冷水机组,（3） 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组,直燃式溴化锂吸收式冷热水机组以燃料的燃烧为驱动热源。根据所用的燃料种类分为燃油型、燃气型、双燃料型等类型。燃油型以轻油和重油为燃料；燃气型以液化气、城市煤气和天然气为燃料；双燃料型既可使用燃油也可以使用燃气。 直燃式溴化锂吸收式冷热水机组这种冷热水机组一般均为双效型，其制冷循环与蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组相同，只是它的高压发生器相当于一个火管锅炉，依靠燃料燃烧生成的烟气来加热。这种机组的最大优点是夏天可用来制冷，冬天可用来供热。,直燃型溴化锂吸收式冷热水机组

32、循环原理图,直燃型溴化锂吸收式冷热水机组循环原理图,供冷时，关闭阀门6、9、4、1；供热时，关闭阀门5、7、8、2，打开阀门6、9、4、1，停止蒸发器泵的运行，并将冷却水管路改为供热管路。,图7.27 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组外形图,溴化锂吸收式冷水机组具有加工简单，操作方便，可实现无级调节，运动不减少，噪声低，振动小，对臭氧层无破坏作用以及成本低，对热源品位要求不高，运行费用少等许多优点。 但这种机组节电而不节能，系统COP值低，单效型热力系数仅为0.6左右，双效型为1.2左右，直燃型可达1.6左右，所以这种冷水机组只适用于有余热或电厂废热可以利用的场合。,5.6.5 提高溴化锂吸收式制

33、冷机性能的途径,（1）及时抽除不凝性气体 由于溴化锂吸收式制冷机是处于，真空中运行的，蒸发器和吸收器的绝对压力极低，故外界空气很容易漏入。为了及时抽除漏人系统的空气，以及系统内因腐蚀产生的不凝性气体，机组中必须备有抽气装置，使不凝性气体分别由冷凝器上部和吸收器溶液上部抽出。,（2）调节溶液的循环量 机组运行时，如果进入发生器的稀溶液量调节不当，可导致机组性能下降。溶液循环量的调节可通过三通阀 来完成。它将部分稀溶液旁通到由发生器返回到溶液热交换器的浓溶液管路中，直接流回吸收器，达到调节稀溶液循环量的目的。,（3）强化传热与传质过程 添加能量增强剂 在溴化锂吸收式制机系统中添加一种名叫辛醇的能量

34、增强剂，它可 使传热和传质过程都得到强化。实脸表明，辛醇的添加量约为溴化锂溶 液量的0. 1%0.30%，添加辛醇后制冷量可提高10% 20%。 减少冷剂蒸气的流动阻力 减少冷剂蒸气的流动阻力可增强吸收推动力，强化传热和传质过程。 提高换热器管内工作介质的流速 对于冷却水和冷媒水，流速一般取1.53.0m/s ；加热蒸气的流速 为1530m/s；溶液的流速一般高于0.3m/s。 传热管表面进行脱脂和防腐蚀处理 改进喷嘴结构，改善喷淋溶液的雾化情况,提高冷却水和冷媒水的水质，减少污垢热阻 采用强化传热管 采用锯齿形低肋管和多孔性镀层金属管等，提高传热效果。 合理地调节喷淋密度,（4）采取适当的防

35、腐措施 大量的试验研究和运行实践表明，在溴化锂溶液中加入0.1% 0.3%(按质量计)的铬酸锂作为缓蚀剂，同时加入适量的氢氧化锂， 使溶液呈弱碱性（PH=9.510.5），可以有效地延缓溴化锂溶液对 金属的腐蚀作用。,5.6.6 溴化锂吸收式制冷机的安全保护措施,(1)防止溴化锂溶液结晶的措施 当溶液的浓度过高或温度过低时，就会产生结晶，堵塞管道，破坏机组的正常运行，为防止溴化锂榕液结晶，通常采取下列措施： 设置自动溶晶管 在发生器出口处溢流箱的上部连接一条J形管，J形管的另一端通入吸收器，以提高稀溶液的温度，消除热交换器浓溶液出口处结晶。,在发生器出口浓溶液管道上设温度继电器 控制加热蒸气阀

36、门的开启度，预防溶液因温度过高而使浓度过 高，从而防止浓溶液在热交换器出口处结晶。 在蒸发器液囊中装设液位控制器 使冷剂水旁通到吸收器中，从而防止溶液因浓度过高而结晶。 装设溶液泵和蒸发器泵延时继电器 使机组在关闭加热蒸气阀门后，两泵能继续运行10分钟左右， 使吸收器中的稀溶液和发生器中的浓溶液充分馄合，使蒸发器中的 冷剂水能被喷淋溶液充分吸收，溶液得到稀释，防止停车后溶液因 温度降低而结晶。 加设手动阀门控制的冷剂水旁通管 以便突然停电时打开手动阀门，使蒸发器中的冷剂水旁通到吸 收器中，溶液被稀释，从而防止了结晶的产生。,(2)预防蒸发器中冷媒水或冷荆剂水冻结的措施 在冷剂水管道上装设温度继电器，在冷媒水管道上装设压力继电器或压差继电器。 (3)屏蔽泵的保护措施 在蒸发器和吸收器液囊中装设液位控制器 以