畢業(yè)設(shè)計（論文）-溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用(2).doc

摘要摘要 當今能源與環(huán)保問題已經(jīng)成為全世界所關(guān)注的，因為社會對于資源、環(huán)境 問題和可持續(xù)發(fā)展有了更高的要求和關(guān)注。如怎樣提高能源利用率，充更好的 利用工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量低溫余熱，減少 cfc 對臭氧層的破壞，減緩溫 室效應(yīng)，已經(jīng)是個迫不及待要解決的問題。溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)則是一種節(jié) 能環(huán)保的制冷方式，回收余熱和提高能源利用率的意義已經(jīng)迫在眉睫。本文就 是開展了如何使用溴化鋰吸收式制冷機組在火電廠中進行熱電冷聯(lián)產(chǎn)的應(yīng)用。 這篇文章就是指出了熱電冷三聯(lián)產(chǎn)的用途、工作原理及其優(yōu)勢。這里也分 析了吸收式制冷的原理，利用液態(tài)制冷劑在低溫、低壓條件下，蒸發(fā)、汽化吸 收載冷劑的熱負荷，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。通過對比就可以比較出溴化鋰的幾種機組 的優(yōu)缺點，這里就采用了兩極吸收式溴化鋰制冷機組作為制冷裝置。應(yīng)用的能 量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而性能就會得到提高溴化鋰吸收式制冷機組。 按照熱力學(xué)綜合效率最佳的原則，在使制冷工況下，對系統(tǒng)的主要部件進 行了有關(guān)的計算。并且總結(jié)國內(nèi)外的一些采用溴化鋰吸收式制冷技術(shù)的例子基 礎(chǔ)上，在根據(jù)其電廠的實際情況及應(yīng)用溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)的可行性，做出 以用汽輪機廢汽為熱源的熱電冷三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)綜合設(shè)計方案。 結(jié)果表明，這個系統(tǒng)采取了兩級吸收式制冷機組全部以廢熱作為驅(qū)動熱源， 從而這樣使運行成本降低，這樣一來一般投資兩年左右就可取得收益，這種方 法就是較理想制冷方式，應(yīng)用于熱電冷三聯(lián)產(chǎn)的制冷方式。 關(guān)鍵詞：火電廠 ，余熱回收，兩級吸收式，節(jié)能，吸收式制冷，溴化鋰 abstract in the current energy shortages and the context of enviraonmental protection, people to community resources, environmental issues and sustainable development strategies attention. how to improve energy efficiency, make full use of industrial production process of a large number of low-temperature waste heat to reduce the cfc on the ozone layer and slow down the greenhouse effect, more and more attention. lithium bromide absorption refrigeration energy saving and environmental protection as a means of cooling for waste heat recovery and energy efficiency become more and more important significance. this paper carried out using lithium bromide absorption refrigeration unit in thermal power plants in the study of thermoelectric power of cold. this article first pointed out that the development of cchp significance, principles and advantages. analysis of the absorption refrigeration principle: the use of liquid refrigerant in low temperature, low pressure conditions, evaporation, evaporation cooling agent contained in the absorption heat load, resulting in cooling effect. libr comprehensive comparison of the advantages and disadvantages of several units, select the polarization of lithium bromide absorption refrigeration unit as a refrigeration device. in this paper, the application of energy-conditioning systems, to further improve the lithium bromide absorption refrigeration unit performance. in accordance with the cooling conditions so that the best thermodynamic efficiency of the principle of integrated, on the main department of to carry out the relevant pieces of the calculation. in conclusion, the use of foreign libr absorption refrigeration technology based on the actual situation in power and application of lithium bromide absorption refrigeration system, the feasibility of a given waste with steam to heat the steam cchp system design program. comprehensive results show that the system uses a two-stage absorption refrigeration unit completely to waste as a drive source, and its running costs very low, generally about two years in the investment can be recovered, is an ideal application of cchp cooling way. keywords: energy conservation; waste heat recovery; absorption refrigeration; libr; absorption levels; thermal power plant 目錄 摘要1 abstract.2 1 緒論5 1.1 課題的研究意義.5 1.1.1 能源現(xiàn)狀.5 1.1.2 發(fā)展熱電冷三聯(lián)產(chǎn).6 1.1.3 熱電冷三聯(lián)產(chǎn)原理及優(yōu)勢.7 1.2 吸收式制冷系統(tǒng).8 1.2.1 吸收式制冷系統(tǒng)的原理.9 1.2.2 吸收式制冷循環(huán)的性能指標.9 1.3 方案論證.11 1.3.1 溴化鋰吸收式制冷機的特點.11 1.3.2 方案論證.11 2 溴化鋰水溶液.12 2.1 水、溴化鋰.12 3 溴化鋰吸收式制冷.18 3.1 溴化鋰吸收式制冷的原理.18 3.1.1 溴化鋰溶液的 p-t 圖.18 3.1.2 對比溴化鋰吸收式制冷循環(huán)和壓縮式制冷循環(huán).19 3.2 兩級發(fā)生溴化鋰吸收式冷水機組.20 3.2.2 水和溴化鋰溶液的具體循環(huán)流程.22 4 溴化鋰機組的計算24 4.1 溴化鋰溶液的 h- 圖.24 4.2 相關(guān)設(shè)計運算.26 4.2.1 熱力計算.26 4.2.2 傳熱面積的計算.32 5 溴化鋰吸收式機組中的控制系統(tǒng)35 5.1 冷水機組自動控制器功能分析.35 5.1.1 安全保護系統(tǒng)功能.35 5.1.2 能量調(diào)節(jié)功能.36 5.1.3 機組運行控制功能.38 5.1.4 管理、顯示、設(shè)置功能.39 5.2 冷水機組控制器下位機總體設(shè)計.39 5.2.1 總體設(shè)計路.39 5.2.2 下位機總體設(shè)計方案.40 5.3 硬件電路設(shè)計.42 5.3.1 溫度信號采集硬件電路.42 5.3.2 故障信號采集硬件電路.42 5.3.3 液位、閥位信號采集模塊.43 5.4 軟件設(shè)計.44 6 溴化鋰吸收式冷水機組在火電廠中的應(yīng)用.45 6.1 火電廠的生產(chǎn)過程.45 46 6.3 熱電冷三聯(lián)產(chǎn)設(shè)備配置模式.47 總結(jié)與展望48 致 謝49 參考文獻50 1 緒論 1.11.1 課題的研究意義課題的研究意義 1.1.1 能源現(xiàn)狀 當進入 21 世紀之后，人類面臨更為嚴峻的挑戰(zhàn)那就是環(huán)境和社會的發(fā)展。 2002 年 8 月 26 日在南非約翰內(nèi)斯堡召開的可持續(xù)發(fā)展世界首腦會議（world summit on sustainble development.wssd）,揭開了人類進入新世紀如何解決環(huán) 境與發(fā)展問題的序幕。在現(xiàn)代文明高速發(fā)展的今天，能源已成為左右可持續(xù)發(fā) 展進程的關(guān)鍵因素之一。一方面，能源不僅可以改善人類生活而且可以促進經(jīng) 濟發(fā)展，隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，人們對能源的需求和依賴性越來越大；再 一方面，能源的消耗越來越快，但也導(dǎo)致了空氣污染、地球變暖等環(huán)境問題。 當今，世界上使用的主要能源是煤、石油、天然氣等一次性能源，可占能 源總消費量的 90%左右?，F(xiàn)在所擁有的能源供應(yīng)和目前的消費模式顯然稱不上 “可持續(xù)” 。據(jù)預(yù)測在未來的 10 年內(nèi)世界能源消耗量仍將以平均每年 2%的速度 上升，按現(xiàn)在的使用速度，世界上的石油存儲量只夠開采 50 年左右，煤炭也可 能開采不到 200 年。如何以可持續(xù)發(fā)展的方式滿足不斷增長的能源需求，給世 界各國提出了巨大的挑戰(zhàn)。那么改善和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用率，開發(fā) 利用新能源和無污染的可再生能源已成為能源、經(jīng)濟、環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展 的必由之路。 中國目前是世界第二大能源消費國，能源產(chǎn)量以平均每年 4%5%的速度增 長，然而國民經(jīng)濟發(fā)展則以 8%的速度增長，能源的增長量遠遠不能滿足國民經(jīng) 濟發(fā)展的增長，供需矛盾十分突出。當?shù)搅?2020 年，我國就將超過美國成為世 界第一大能耗國。90 年代以來，我國的煤炭生產(chǎn)一直穩(wěn)居世界第一，但用于發(fā) 電的一次能源中的煤炭比例高達 77%。我國以煤炭為主要能源國家，在能源的 生產(chǎn)和消費中，煤炭的比例占了 70%以上，這是我國能源結(jié)構(gòu)中一個很不利的 因素。以煤炭為主要能源，造成了我國嚴重的大氣污染。聯(lián)合國公布的數(shù)字表 明，從 1965 到 1998 年，全球二氧化碳的排放量翻了一倍。燃燒礦物產(chǎn)生的溫 室氣體，是全球溫室氣體的最主要的來源，所占份額達到 75%。而在煤炭發(fā)電 的過程中，就會產(chǎn)生大量的粉塵、co2、so2，造成嚴重的大氣污染，不僅加劇 了大氣的溫室效應(yīng)而且產(chǎn)生大面積的酸雨，對我國的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重威脅。 所以，面臨即將到來的能源危機，我們必須采取開源節(jié)流的措施，既要開發(fā)新 的能源，又要大力節(jié)約已有能源，對已有的資源進行再利用。 1.1.2 發(fā)展熱電冷三聯(lián)產(chǎn) 到現(xiàn)在為止世界各國在能源的利用上有著很大的區(qū)別，而能源利用率最高 的國家是日本（57%） ，其次是美國（51%） ，再者是歐盟（40%以上） 。在世界 范圍內(nèi)，即使工業(yè)發(fā)達國家也約有 43%60%的能源轉(zhuǎn)為廢熱而排掉了。我國目 前能源利用率和發(fā)達國家的差距還很遠，據(jù)統(tǒng)計可能只有 30%左右得到利用， 而每一美元 gdp 的能耗是世界平均水平的三倍。剩下的基本變?yōu)閺U熱排放到環(huán) 境中，這即浪費了大量能源，又對環(huán)境造成了熱污染。所以，余熱回收、廢熱 利用就是節(jié)能的重要環(huán)節(jié)之一，這樣一來不僅可以減少污染，從而提高利用率， 降低產(chǎn)品成本，提高經(jīng)濟效益。 一、熱電聯(lián)產(chǎn) 在過去的火力發(fā)電廠特別是大型凝汽式發(fā)電廠中，也采用了各種方式提高 效率，想充分利用發(fā)電廠的抽氣余熱，就采用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，先將較高參數(shù)的 蒸汽用來做功發(fā)電，然后抽氣或排氣供熱，既避免了熱電分產(chǎn)時，有用能的大 量損耗，也避免了大量的冷源損失，具有熱力學(xué)優(yōu)勢。但由于熱電聯(lián)產(chǎn)的熱經(jīng) 濟性與熱負荷的性質(zhì)、熱負荷的密度、采暖期的長短等諸多因素緊密有關(guān)，當 熱電廠熱負荷不足時其經(jīng)濟性很低，熱電聯(lián)產(chǎn)的節(jié)能效果就發(fā)揮不出來。比如， 由于冬天取暖，熱負荷充裕，發(fā)電量高，這時熱電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)勢很明顯；但是， 夏季熱負荷降低，有大量使用空調(diào)制冷，對于抽氣凝汽式機組，在發(fā)電功率不 變的情況下，熱負荷減少使得機組熱化發(fā)電量減少，凝汽流發(fā)電量增加。在供 熱機組的流通部分存在著調(diào)整熱負荷量和參數(shù)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，使凝汽流的發(fā)電耗 煤量比同容量、同參數(shù)的凝汽式機組發(fā)電煤耗量大，造成發(fā)電煤耗量的增加。 同時因背壓式機組偏離設(shè)計工況，機組耗煤量還將明顯增大，這時熱電聯(lián)產(chǎn)優(yōu) 勢就顯示不出來了啊。 二、熱電冷三聯(lián)產(chǎn) 熱電冷三聯(lián)產(chǎn)（簡稱三聯(lián)產(chǎn)）是熱電聯(lián)產(chǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的以熱電廠為 能源中心對外供應(yīng)熱、電、冷三種能量產(chǎn)品的一種新的能量生產(chǎn)系統(tǒng)。它的特 點是鍋爐產(chǎn)生的蒸汽先通過蒸汽輪機發(fā)電作功，排氣除滿足各種熱負荷以外， 還可以做溴化鋰吸收式制冷機的工作蒸汽。這樣不僅節(jié)約了地位熱能；而且增 加了熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機組的熱負荷。對于背壓式蒸汽輪機來說可以增大機組的負 荷率，使機組的熱效率提高，在增加發(fā)電量的同時，也降低了發(fā)電煤耗。對于 抽氣式供熱機組來說，在增加制冷負荷后，無論是維持發(fā)電量不變，還是保持 進氣量不變，都會減少機組的凝汽量，降低發(fā)電煤耗量，增加燃料的節(jié)省量。 這樣整個系統(tǒng)的熱負荷平衡，能夠提高夏季熱電廠的發(fā)電量與供熱量，使系統(tǒng) 能高效運行。由于熱電冷三聯(lián)產(chǎn)一般采用的是溴化鋰吸收式制冷機，與 cfcs 為工質(zhì)的壓縮式制冷機不同，這樣一來可以保護大氣臭氧層，還可以減輕溫室 效應(yīng)。溴化鋰制冷劑以低壓蒸汽、熱水為動力，利用余熱、廢熱等低為能源， 有利于環(huán)境的保護，能源的利用率就會提高，優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，今后將會有 很大的發(fā)展空間。 1.1.3 熱電冷三聯(lián)產(chǎn)原理及優(yōu)勢 一、熱電冷三聯(lián)產(chǎn)的工作原理 熱電冷三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)通常是由熱源、一級管網(wǎng)、冷暖站、二級管網(wǎng)和用戶設(shè) 備組成（原理圖如圖 1.1 所示） 。在冬季可以用汽輪機抽汽加熱采暖用水（或蒸 汽） ，也可以采用它們驅(qū)動吸附式熱泵，熱水或蒸汽經(jīng)管網(wǎng)到用戶；而在夏季利 用鍋爐余熱或汽輪機抽氣驅(qū)動吸收式或吸附式制冷系統(tǒng)，用冷水經(jīng)管網(wǎng)提供給 用戶。 過濾器 給 水泵 凝結(jié)水泵 圖 1.1 熱電冷三聯(lián)產(chǎn)原理圖 其中：熱源包括鍋爐余熱或汽輪機抽汽； 鍋 爐 凝 汽 器 冷暖 站 用 戶 發(fā) 電 機 汽 輪 機 一級管網(wǎng)包括蒸汽或熱水管道； 二級管網(wǎng)包括冷水或熱水管道；冷暖站包括吸收式制冷系統(tǒng)； 用戶包括樓宇、冷庫或用冷設(shè)備等。 二、熱電冷三聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)勢 （1） 節(jié)省能源，減少 co2的排放量。 吸收式制冷用于三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，與消耗高品位電能的壓縮式制冷相比，吸收 式制冷可利用低品位的熱量或聯(lián)產(chǎn)的余熱，充分利用燃料的能源，從而達到節(jié) 能的目的。 （2） 提高熱電廠的設(shè)備利用率，相應(yīng)提高熱電廠的經(jīng)濟效益。 推廣吸收式空調(diào)制冷，增加熱電廠的夏季熱負荷，平衡冬季和夏季熱負荷 的峰谷差，就可以提高熱電廠的設(shè)備利用率，相應(yīng)提高熱電廠的經(jīng)濟效益。 （3） 產(chǎn)生節(jié)電、增電效益，緩和夏季電力供需矛盾。 發(fā)展吸收式空調(diào)制冷，一方面替代電力空調(diào)，節(jié)約大量電力；另一方面增 加熱電廠的熱負荷，可以使熱電廠的發(fā)電量增加。 （4） 有利于環(huán)境保護。 電力空調(diào)以氟利昂（cfcs）為制冷劑，cfcs 會引起臭氧層破壞并產(chǎn)生溫 室效應(yīng)，國際蒙特利爾協(xié)定限制使用。替代物氫氯氟烴雖然對臭氧層破壞能力 較低，但溫室效應(yīng)很強，對環(huán)境不利。溴化鋰吸收式空調(diào)機以溴化鋰為吸收劑， 對人體無毒，對環(huán)境無害。因此，用熱電廠發(fā)展溴化鋰吸收式空調(diào)替代電力空 調(diào)，有利于環(huán)境保護。 1.21.2 吸收式制冷系統(tǒng)吸收式制冷系統(tǒng) 實踐證明，熱量總是自發(fā)地由高溫物體（或空間）流向低溫物體（或空間） ， 制冷的就是使某一物體（或某一空間）的溫度低于周圍環(huán)境的溫度，這樣就要 有一冷源吸收該物體（或空間）的熱量。冷源有兩種制取方法：一種是利用天 然冷源，如天然冰和地下水；另一種方法是通過制冷的方法制取人工冷源。 液體蒸發(fā)法、氣體膨脹法是主要的機械制冷法。液體蒸發(fā)法是利用低沸點 的液體吸收環(huán)境介質(zhì)的熱量而蒸發(fā)，致使環(huán)境介質(zhì)降溫。這種低沸點的液體被 稱為“制冷劑” 。例如：炎熱的天氣，把水灑在地上會有涼爽的感覺。為了使制 冷過程不斷進行那制冷劑必須在一個封閉的體系中循環(huán)。完成制冷劑在封閉體 系內(nèi)循環(huán)的方式有許多種，如“電能”或“機械能”驅(qū)動的壓縮式制冷方式 （活塞式、離心式、螺桿式、漩渦式壓縮機、及熱電制冷等）,也可以是熱能驅(qū) 動的吸收式或蒸汽噴射式制冷方式。 1.2.1 吸收式制冷系統(tǒng)的原理吸收式制冷系統(tǒng)的原理 吸收式制冷與蒸汽壓縮制冷的原理相同，都是利用液態(tài)制冷劑在低溫、低 壓條件下，蒸發(fā)、汽化吸收載冷劑的熱負荷，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。不同的是，吸收 式制冷是利用制冷劑與吸收劑組成的二元溶液為工質(zhì)對完成制冷循環(huán)的。 圖 1.2 表示了吸收式制冷的工作原理。吸收式制冷由發(fā)生器 2、冷凝器 1、 蒸發(fā)器 6、吸收器 5、溶液泵 3、節(jié)流閥 4 等部件組成。工作介質(zhì)除制取冷量的 制冷劑外，還有吸收、解吸制冷劑的吸收劑，二者組成工質(zhì)對。在發(fā)生器中工 質(zhì)對被加熱介質(zhì)加熱，解析出冷劑蒸汽，冷劑蒸汽在冷凝器中被冷卻凝結(jié)成液 體，然后經(jīng)節(jié)流閥降壓，進入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。蒸發(fā)產(chǎn)生的冷 劑蒸汽進入吸收器，被來自發(fā)生器的工質(zhì)對吸收，再由溶液泵加壓送入發(fā)生器。 如此循環(huán)不息制取冷量。由于它是利用吸收劑的質(zhì)量分數(shù)變化，完成制冷劑的 循環(huán)，因而被稱為吸收式制冷。 目前常用的吸收式制冷有氨水吸收式與溴化鋰水吸收式兩種。氨水 吸收式以氨為制冷劑，水為吸收劑，可以制取 0以下的溫度，但因氨具有刺 激性臭味，且熱效率低、質(zhì)量較重、體積龐大，一般很少用。目前應(yīng)用最廣泛 的是以水為制冷劑、溴化鋰溶液為吸收劑的溴化鋰吸收式制冷機組。 1.2.2 吸收式制冷循環(huán)的性能指標 在吸收式制冷循環(huán)中，工質(zhì)對在發(fā)生器中從高溫熱源獲得熱量，在蒸發(fā)器 中從低溫熱源獲得熱量，在吸收器和冷凝器中向外界環(huán)境放出熱量，而溶液泵 中只是提供輸送溶液時克服管路阻力和重力位差所需的動力，消耗的機械功很 小。對于一理想的吸收式制冷循環(huán)，如忽略溶液泵的機械功和其他熱損失，則 由熱力學(xué)第一定律得到如下熱平衡關(guān)系式: kag qqqq 0 （1-1） 即加入機組中的熱量等于機組向外放出的熱量。 式中 q0 蒸發(fā)器的熱負荷，即制冷量 qg 發(fā)生器的熱負荷 qa 吸收器的熱負荷 qk 冷凝器的熱負荷 由此，可定義吸收式制冷循環(huán)的熱力系數(shù) 如下： （1- g q q0 2） 熱力系數(shù)表示消耗單位熱量所能制取的冷量，是衡量吸收式機組的主要性 能指標。在給定條件下，熱力系數(shù)越大，循環(huán)的經(jīng)濟性越好。需要注意的是， 熱力系數(shù)指表明吸收式機組工作時，制冷量與所消耗的加熱量的比值，與通常 所說的機械設(shè)備的效率不同，其值可以小于 1，等于 1，或大于 1。 如定義高溫熱源的溫度為 tg，低溫熱源的溫度為 t0，外界環(huán)境溫度為 tk， 并或率吸收式循環(huán)中各過程的不可逆損失，則可認為發(fā)生器中的溫度就等于高 溫熱源溫度 tg，蒸發(fā)器中的蒸發(fā)溫度就等于低溫熱源 t0，冷凝器中的冷凝溫度 和吸收器中的冷卻溫度就等與外界環(huán)境溫度 tk，根據(jù)熱力學(xué)第二定律有下式成 立： （1- k k k a g g t q t q t q t q 0 0 3） 聯(lián)立式（1-1） 、 （1-2） 、 （1-3） ，可以得到理想吸收式循環(huán)的熱力系數(shù) （1- 0 0 max tt t t tt kg kg 4） 式中 工作在高溫熱源溫度 tg環(huán)境溫度 tk間正卡諾循環(huán)的熱效率， ； g kg t tt 工作在低溫熱源溫度 t0和環(huán)境溫度 tk間逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)， 。 0 0 tt t k 由此可見，理想吸收式制冷循環(huán)可看作式工作在高溫熱源溫度 tg和環(huán)境溫 度 tk的正卡諾循環(huán)與工作在低溫熱源溫度 t0和環(huán)境溫度 tk間的逆卡諾循環(huán)的 聯(lián) 合，其熱力系數(shù) max是吸收制冷循環(huán)在理論上所能達到的熱力系數(shù)的最大值。 這 一最大熱力系數(shù)的數(shù)值只取決于三個熱源的溫度，而與其它因素無關(guān)。 在實際過程中，由于各種不可逆損失的存在，吸收式制冷循環(huán)的熱力系數(shù) 必 然低于相同熱源溫度下理想吸收式循環(huán)的熱力系數(shù)，兩者之間被稱作吸收式制 冷 循環(huán)的熱力完善度，用 表示。 （1- max 4） 熱力完善度越大，表明循環(huán)中的不可逆損失越小，循環(huán)越接近理想循環(huán)。 1.31.3 方案論證方案論證 1.3.1 溴化鋰吸收式制冷機的特點 （1） 主要優(yōu)點 1 1、 利用熱能為動力，能源利用范圍廣; 2、 整個機組除功率較小的屏蔽泵外，無其他運動部件，運轉(zhuǎn)安靜 3、 以溴化理水溶液為工質(zhì)，無臭、無毒，有利于滿足環(huán)保要求 4、 制冷機在高真空狀態(tài)下運行，無高壓爆炸危險，安全可靠 5、 制冷量調(diào)節(jié)范圍廣，在10%100%的負荷內(nèi)可進行冷量的無級調(diào)節(jié) ， 并且隨著負荷的變化調(diào)節(jié)溶液循環(huán)量，有著良好的調(diào)節(jié)特性 6、 對外界條件變化的適應(yīng)性強，可在加熱蒸氣壓力0.2 -0.8mpa(表 ) ， 冷卻水溫度20-35 c冷媒水出水溫度515的范圍內(nèi)穩(wěn)定運轉(zhuǎn) 7、 對安裝基礎(chǔ)的要求低，無需特殊的機座，可安裝在室內(nèi)、室外，甚至 地下室頂上 8、 腐蝕性強 9、 氣密性要求高 (2)主要缺點 1、腐蝕性強。溴化鋰水溶液對普通碳鋼有較強的腐蝕性，不僅影響到機組 的性能與正常運行，而且影響到機組的壽命。因此對所有材料有較高的抗腐蝕 性要求。 2、對氣密性的要求高。實踐證明，即使漏如微量的空氣也會影響到機組的 性能。這就對制造有嚴格要求。國外以原子能工業(yè)中的技術(shù)用于這用機器的制 造工藝，對其密閉性的嚴格要求可想而知。 1.3.2 方案論證 單效流程、雙效流程(包括雙效串聯(lián)流程、雙效反串聯(lián)流程、雙效并聯(lián)流程)、 兩級流程是溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)中常見的流程。單效流程中通常采用 0.03- 0.15mpa (表)的飽和蒸氣（或85-150）的熱水為驅(qū)動熱源；而雙效流程要求 的驅(qū)動熱源比單效流程要高很多，它大多采用0.25-0.8mpa(表)的飽和蒸氣（或 150以上）的高溫熱水。但對于較低品位的熱源，即低于0.03mpa(表)的飽和 蒸氣或85 以下的熱水單效流程和雙效流程的應(yīng)用受到限制。為利用這些低位 熱源，在單效流程的基礎(chǔ)上發(fā)展出來了兩級流程。 兩級流程是一種比較新的節(jié)能型的流程，70-80的熱水可以是驅(qū)動熱源， 其節(jié)能特性比較顯著。工業(yè)廢熱、太陽能、地熱等較低品位的熱源對于在工業(yè) 領(lǐng)域和自然界廣泛存在的，足以用來驅(qū)動兩級流程溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)。所 以兩級流程的出現(xiàn)無疑對低品位熱能的利用具有重大的意義。 （一）、兩級與單效溴化鋰吸收式制冷流程的比較 兩級流程是利用低溫熱源這在單效里是無法利用的。在應(yīng)用范圍上，兩級 流程的適用范圍明顯大于單效流程:對于可用于單效溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)的熱 源，也可用于兩級溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)，并能使其正常工作；而且對于一些 低于單效溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)要求溫度的熱級源，兩溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng) 仍能適用。 而在單效吸收式制冷系統(tǒng)中，發(fā)生壓力是冷凝壓力決定的，冷凝壓力的確 定則取決于冷卻水的溫度，所以對于單效流程，發(fā)生壓力的變化不大。在一定 的發(fā)生壓力下，隨著溫度的提高，濃溶液濃度也將不斷的增加，直至結(jié)晶，從 而破壞循環(huán)。當?shù)推肺坏臒崮鼙粦?yīng)用在單效系統(tǒng)中，由于熱源溫度較低，導(dǎo)致 發(fā)生終了狀態(tài)的濃溶液濃度降低，使得濃溶液的吸收能力降低，影響到對來自 蒸發(fā)器的冷劑蒸氣的吸收，使單效循環(huán)無法正常工作。 （二）、兩級與雙效溴化鋰吸收式制冷流程的比較 雙級 流 程 與雙效流程是兩種截然不同的流程，它們的提出是基于不同的 考慮:雙級流程是為了利用較低溫度的余熱，而雙效流程是為了利用較高溫度的 熱源。雙級流程采用了兩級發(fā)生、兩級吸收的方式來適應(yīng)較低溫度的熱源。它 利用低壓循環(huán)發(fā)生的制冷劑蒸汽，提高高壓循環(huán)的吸收壓力，使高壓循環(huán)吸收 低壓循環(huán)發(fā)生的冷劑蒸汽，高壓循環(huán)發(fā)生的制冷劑蒸汽送入蒸發(fā)器產(chǎn)生冷量， 并被低壓循環(huán)吸收。而雙效流程采用兩效發(fā)生，一級吸收的方式利用高溫余熱。 流程的高壓發(fā)生器由高溫的驅(qū)動熱源加熱，產(chǎn)生的冷劑蒸汽用來提供低壓發(fā)生 器所需的熱量，高低壓發(fā)生器發(fā)生的制冷劑蒸汽都將進入蒸發(fā)器產(chǎn)生冷量，并 一起在吸收器別被濃溶液吸收。 雙級流程所采用的熱源溫度很低，但它的熱力系數(shù)低，冷卻水消耗量大，設(shè) 備龐大、復(fù)雜，所以它的主要作用在于回收低品位的余熱。而雙效流程恰巧與 它相反，雙效流程所要求的熱源溫度較高，流程的熱力系數(shù)高，冷卻水消耗量 小，換熱器體積小，它的主要作用在于回收較高品位的余熱。雙級流程與雙效 流程所適用的范圍是不同的，在設(shè)計中應(yīng)根據(jù)給定的設(shè)計條件合理的選用合適 的流程。 2 溴化鋰水溶液 2.12.1 水、溴化鋰水、溴化鋰 一、溴化鋰 溴化鋰是一種穩(wěn)定的物質(zhì)，在大氣中不變質(zhì)、不分解、不揮發(fā)、極易溶于 水，常溫下是無色粒狀晶體，無臭、無毒、有咸苦味。 主要特性： （1）溴化鋰是由堿金屬元素鋰（li）和鹵族元素（br）兩種元素組成，其 一般性質(zhì)與食鹽大體類似，有咸味，呈無色粒狀晶體，熔點為 549，其分子 式為 libr； （2）沸點很高（沸點為 1265） ，在常溫或以般高溫下可以認為不揮發(fā)； （3）極易溶于水； （4）性質(zhì)穩(wěn)定，在大氣中不變質(zhì)，不揮發(fā)； （5）它由 92.01%的溴和 7.99%的鋰組成，相對分子質(zhì)量為 86.856，密度 為 3464 kg/ m3（25時） 。 2.2 溴化鋰水溶液 2.2.1 溴化鋰溶液的技術(shù)要求 用作溴化鋰吸收式機組工質(zhì)對的溴化鋰溶液，應(yīng)符合機械工業(yè)部 jb/t7247-94 標準中對溴化鋰所規(guī)定的技術(shù)要求（表 2.1） 表 2.1 溴化鋰溶液的技術(shù)要求 成分%m 系列c 系列成分%m 系列c 系列 libr50555055so4-20.02 li2moo40.050.25cl-10.05 li2cro40.010.30ba0.001 nh30.0001fe 0.0001 ca0.001cu 0.0001 mg0.001bro3無反應(yīng) 2.2.2 溴化鋰溶液的特性 （1）無色液體，有咸味，無毒，加入鉻酸鋰后溶液呈淡黃色。 （2）溶解度 飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)來反映物質(zhì)的溶解度。溴化鋰極易溶于水，在 20是 食鹽的溶解度只有 35.9g，而溴化鋰的溶解度是其 3 倍左右。物質(zhì)的溶解度通 常用在某一溫度下 100g 溶劑中所能溶解的該物質(zhì)的最大質(zhì)量來表示。此時，溶 液處于飽和狀態(tài)，被稱為飽和溶液。 溶解度的大小除與溶質(zhì)和溶劑的特性有關(guān)外，還與溫度有關(guān)。一般固體的 溶解度隨溫度的升高而增加，但氣體的溶解度卻隨溫度的升高而減小。一定溫 度下的溴化鋰飽和水溶液，當溫度降低時，由于溴化鋰在水中溶解度的減小， 溶液中多余的溴化鋰就會與水結(jié)合稱含有 1、2、3 或 5 個水分子的溴化鋰水合 物晶體析出，形成結(jié)晶現(xiàn)象，如圖 2.1 所示。如對已含有溴化鋰水合物晶體的 溶液加熱升溫，在某一溫度下，溶液中的晶體會全部溶解消失，這一溫度即為 該質(zhì)量分數(shù)下溴化鋰溶液的結(jié)晶溫度。測定各質(zhì)量分數(shù)下溴化鋰溶液的結(jié)晶溫 度，可繪制成圖 2.2 的結(jié)晶溫度曲線，該圖表示了在溴化鋰吸收式機組工作的 范圍內(nèi)的結(jié)晶溫度。當溶液的狀態(tài)點位于結(jié)晶溫度曲線上或自在結(jié)晶溫度曲線 下邊，即溶液溫度低于結(jié)晶溫度，溶液中就會有晶體析出。 圖 2.1 溴化鋰在水中的溶解度 圖 2.2 溴化鋰水溶液的結(jié)晶溫 度 由圖 2.2 可知，溴化鋰溶液的結(jié)晶溫度與質(zhì)量分數(shù)關(guān)系很大，質(zhì)量分數(shù)略 有變化時，結(jié)晶溫度相差很大。當質(zhì)量分數(shù)在 65%以上時，這種情況尤為突出。 這點在機組設(shè)計和運行管理上都應(yīng)十分重視。 （3）密度 溴化鋰溶液的密度與溫度、質(zhì)量分數(shù)有關(guān)。圖 2.3 是溴化鋰溶液的密度曲 線。由圖 2.3 可知，溴化鋰溶液的密度比水大，當溫度一定時，隨著質(zhì)量分數(shù) 增大，其密度增大；如質(zhì)量分數(shù)一定，則隨著溫度的升高，其密度減小。在實 際應(yīng)用中，用密度計和溫度計測得溴化鋰溶液的密度和溫度，即可由圖中查得 溶液的質(zhì)量分數(shù)，這比通過化學(xué)分析求溴化鋰溶液的質(zhì)量分數(shù)要簡單得多。 圖 2.3 溴化鋰溶液的密度 （4）質(zhì)量定壓熱容 質(zhì)量定壓熱容就是在壓力不變的條件下，單位質(zhì)量溶液溫度升高（或降低） 1時所吸收（或放出）的熱量。溴化鋰溶液的質(zhì)量定壓熱容曲線如圖 2.4 所示。 由圖 2.4 可知，溴化鋰溶液的質(zhì)量定壓熱容隨溫度的升高而增大，隨質(zhì)量分數(shù) 的增大而減小。在溴化鋰吸收式機組實際使用的質(zhì)量分數(shù)范圍內(nèi)，溴化鋰溶液 的質(zhì)量定壓熱容僅為 1.682.51 kj/（kgk）0.40.6kcal/（kg），比水 小得多。這一點有利于提高吸收式機組的效率。因為溶液的質(zhì)量定壓熱容小， 在發(fā)生過程中加熱溶液到沸點所需的熱量就較小，在吸收過程中冷卻溶液所放 出的熱量也較小。 圖 2.4 溴化鋰溶液的質(zhì)量定壓熱容曲線 （5）水蒸氣壓 由于溴化鋰溶液中水的沸點遠高于水的沸點，因此，在與溶液達到相平衡 的氣相中沒有溴化鋰存在，全部都是水蒸氣，所以，溴化鋰溶液的蒸氣壓也被 稱作溴化鋰溶液的水蒸氣壓。 圖 2.5 溴化鋰溶液的水蒸氣壓 溴化鋰溶液的水蒸氣壓很低，它比同溫度下純水的飽和蒸氣壓力低得多， 因而有強烈的吸濕性。液體與蒸氣之間的平衡屬于動平衡，此時分子穿過液體 表面到蒸氣中去的速率等于分子從蒸氣中回到液體內(nèi)的速率。因為溴化鋰溶液 中的溴化鋰分子對水分子的吸引力比水分子之間的吸引力強，也因為在單位液 體容積內(nèi)溴化鋰分子的存在而使水分子數(shù)目減小，所以在相同溫度的條件下， 液面上單位蒸氣容積內(nèi)水分子的數(shù)目比純水表面上水分子數(shù)目少。由于溴化鋰 的沸點很高，在所采用的溫度范圍內(nèi)不會揮發(fā)，因此和溶液處于平衡狀態(tài)的蒸 氣的總壓力就等于水蒸氣的壓力，從而可知溫度相等時，溴化鋰溶液液面上的 水蒸氣分壓力小于純水的飽和蒸氣壓力，且質(zhì)量分數(shù)越高或溫度越低時水蒸氣 的壓力越低。圖 5 是用等壓法和沸騰法測定的溴化鋰溶液的水蒸氣壓曲線圖。 由圖 2.5 可知，溴化鋰溶液的水蒸氣壓隨著質(zhì)量分數(shù)的增大而降低，并遠低于 同溫度下水的飽和蒸汽壓。例如，在 25時，質(zhì)量分數(shù)為 50%的溴化鋰溶液的 水蒸氣壓僅為 0.8kpa，而水在此時的飽和蒸汽壓約為 3.16kpa。這表明溴化鋰 溶液的吸濕性很強，因為只要水蒸氣壓力大于 0.8kpa，如 0.93kpa（水的飽和 溫度為 6）就會被 25、50%的溴化鋰溶液所吸收，亦即溴化鋰溶液具有吸收 比其溫度低得多的水蒸氣的能力。這也正是溴化鋰溶液可作為吸收式機組工質(zhì) 對的原因。 （6）表面張力 用毛細管升高發(fā)測定的溴化鋰溶液的表面張力。可繪制成圖 2.6 所示的表 面張力曲線圖。 圖 2.6 溴化鋰溶液的表面張力曲線 由圖 2.6 可知，溴化鋰溶液的表面張力與溶液溫度和溴化鋰溶液的質(zhì)量分 數(shù)有關(guān)：質(zhì)量分數(shù)不變時，隨溫度的升高而降低；溫度不變時，隨質(zhì)量分數(shù)的 增大而增大。在溴化鋰吸收式機組中，吸收器與發(fā)生器往往采用噴淋式結(jié)構(gòu)， 為了增大傳質(zhì)和傳熱效果，希望溶液在管壁表面呈薄膜狀的擴張，這就要求表 面張力越小越好。 （7）粘度 粘度是表征流體粘性大小的物理參數(shù)，有動力粘度和運動粘度之分，動力 粘度除以該流體密度便是運動粘度。在一定溫度下，隨著質(zhì)量分數(shù)的增大，粘 度急劇增大；在一定質(zhì)量分數(shù)下，隨著溫度升高，粘度下降。溴化鋰溶液的粘 度與同溫度的水相比要高得多，如質(zhì)量分數(shù)為 50%、溫度為 20的溴化鋰溶液 的粘度為 3.7mpas,而 20的水的粘度只有 1.02mpas。粘度的大小對溶液 在吸收式機組中的流動狀態(tài)和傳熱有較大影響，在設(shè)計中應(yīng)予以充分考慮。 （8）熱導(dǎo)率 熱導(dǎo)率是進行傳熱計算時要用到的一個重要物理參數(shù)之一。實驗表明溴化 鋰溶液的熱導(dǎo)率在一定溫度下，隨質(zhì)量分數(shù)的增大而減??；在一定質(zhì)量分數(shù)下， 隨溫度的增大而增高。 3 溴化鋰吸收式制冷 3.13.1 溴化鋰吸收式制冷的原理溴化鋰吸收式制冷的原理 3.1.1 溴化鋰溶液的 p-t 圖 圖 3.1 溴化鋰溶液的 p-t 圖 圖 3.1 是溴化鋰溶液的 p-t 圖，它是根據(jù)同一質(zhì)量分數(shù)下處于相平衡的溴 化鋰溶液的水蒸氣壓隨溫度變化的關(guān)系繪制的，是溴化鋰溶液最基本的熱力圖 表之一。在溴化鋰溶液的 p-t 圖上有三個狀態(tài)參數(shù)：溫度、質(zhì)量分數(shù)和水蒸氣 壓，只要直到其中任何兩個，另一個就可根據(jù)溴化鋰溶液的 p-t 圖確定。除此 之外，溴化鋰溶液的 p-t 圖可以用來描述溴化鋰溶液熱力狀態(tài)的變化情況以及 溴化鋰吸收式機組的工作循環(huán)過程。 圖中的 abcd 就表示了最基本的溴化鋰吸收機組中溶液的工作循環(huán)。溴化鋰 溶液在 a 點的質(zhì)量分數(shù)為 58。從 a 點到 b 點溶液在 9.3kpa 的壓力下等壓加 熱。隨著溫度的升高，溶液中的水分被蒸發(fā)出來，溴化鋰的質(zhì)量分數(shù)不斷增大。 當溫度升到 95時，到達狀態(tài)點 b，此時質(zhì)量分數(shù)為 62。過程線 ab 表示的 是等壓加熱濃縮的過程，在溴化鋰吸收式機組中通常稱為發(fā)生過程。點 c 狀態(tài) 代表溫度 47、質(zhì)量分數(shù) 62的溴化鋰溶液。從 c 點到 d 點，溶液在 0.8kpa 的壓力下進行等壓冷卻。隨著溫度的下降，溶液的水蒸氣壓降低（低于水的蒸 氣壓） ，其具有吸收水蒸氣的能力，不斷吸收水蒸氣，質(zhì)量分數(shù)也隨著降低。當 溫度降低到 38時，溶液的質(zhì)量分數(shù)為 58，達到狀態(tài)點 d。過程線 cd 表示 的是等壓冷卻稀釋的過程，在溴化鋰吸收機組中通常稱作吸收過程。過程線 bc 和 da 則表示液相的冷卻和加熱的過程。在整個的過程中溶液的質(zhì)量分數(shù)是不變 的。 3.1.23.1.2 對比溴化鋰吸收式制冷循環(huán)和壓縮式制冷循環(huán)對比溴化鋰吸收式制冷循環(huán)和壓縮式制冷循環(huán) （a）壓縮式制冷機 (b) 吸收式制冷機 圖 3.2 吸收式與壓縮式的對比 為了更明確的說明溴化鋰吸收式制冷機的工作原理，可以較溴化鋰吸收式 制冷機與壓縮式制冷機進行對比。壓縮式制冷機的整個循環(huán)過程包括以下四個 過程：制冷劑在蒸發(fā)器中向低溫熱源吸熱蒸發(fā)的過程；在壓縮機中被壓縮，壓 力、溫度升高的壓縮過程；在冷凝器中向高溫熱源放熱的冷凝過程；通過節(jié)流 閥使壓力、溫度降低的節(jié)流過程。制冷效應(yīng)是在蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的，而壓縮機 的作用是，一方面將不斷地完成了吸熱過程而汽化的制冷劑蒸氣從蒸發(fā)器中抽 吸出來，使蒸發(fā)器維持低壓狀態(tài)，便于蒸發(fā)吸熱過程能繼續(xù)不斷地進行下去； 另一方面，通過壓縮作用提高制冷劑蒸汽的壓力和溫度，產(chǎn)生將制冷蒸氣的熱 量向外界（冷卻水或空氣）轉(zhuǎn)移的條件。 圖 3.2 表示溴化鋰吸收式制冷機與壓縮式制冷機的對比。由圖可以看出， 吸收式制冷機也有蒸發(fā)器和冷凝器（虛線右側(cè)的部組成分與壓縮式制冷機基本 相同） 。從產(chǎn)生制冷效應(yīng)的方法來說，它和壓縮式制冷機一樣，也是使制冷劑 （水）在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)。高壓、高溫的制冷劑蒸汽的放熱凝結(jié)也是在冷凝 器中完成的。但是，把蒸發(fā)器中生成的冷劑蒸汽抽吸出來并提高其壓力和溫度 的過程，則和壓縮機不同。吸收式制冷機沒有壓縮機，而是用吸收器和發(fā)生器 替代壓縮機（虛線左側(cè)） 。吸收器起著相當于壓縮機吸氣行程的作用，將蒸發(fā)器 中生成的冷劑蒸汽不斷抽吸出來，以維持蒸發(fā)器內(nèi)的低壓。發(fā)生器則起著相當 于壓縮機壓縮行程的作用，產(chǎn)生高壓、高溫冷劑蒸汽。 那么，吸收器和發(fā)生器又是如何起到相當于壓縮機的作用的呢？答案就是 依靠溴化鋰溶液的性質(zhì)。由前面可以知道，溴化鋰溶液的水蒸氣壓遠低于相同 溫度下水的飽和蒸氣壓，并且隨著溶液質(zhì)量分數(shù)的增大或溫度的降低而相應(yīng)降 低。這樣，對于吸收器中具有一定質(zhì)量分數(shù)的濃溶液，其常溫下的水蒸氣壓就 比蒸發(fā)器中低溫水的蒸氣壓力還低，處于過冷狀態(tài)。蒸發(fā)器中蒸發(fā)出來的冷劑 蒸汽便會被吸收器中的濃溶液所吸收。由于吸收過程會放出大量的溶解熱，并 且溶液的質(zhì)量分數(shù)也隨著吸收過程的進行不斷下降，因此，如圖 3.2 所示，在 吸收器中要用冷卻水對溶液進行冷卻，帶走吸收過程放出的溶解熱，并使稀釋 了的溶液的溫度降低，從而使溶液處于過冷狀態(tài)，維持吸收過程的進行。 吸收了水蒸氣后質(zhì)量分數(shù)下降的稀溶液，由溶液泵提高壓力后進入發(fā)生器 中，在這里，稀溶液被高溫熱源加熱升溫，其水蒸氣壓不斷升高，當溶液的水 蒸氣壓超過發(fā)生器的壓力時，蒸汽便從溶液中蒸發(fā)出來，溶液的質(zhì)量分數(shù)增大。 當溶液的水蒸氣壓超過冷凝器中的冷凝壓力時，水蒸氣不斷流入冷凝器，在其 中被冷卻水冷卻凝結(jié)成冷劑水，然后節(jié)流降壓進入蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷。而濃縮了 的濃溶液又重新回到吸收器中吸收來自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽。這樣就完成了溴化 鋰吸收式制冷循環(huán)。 3.23.2 兩級發(fā)生溴化鋰吸收式冷水機組兩級發(fā)生溴化鋰吸收式冷水機組 溴化鋰吸收式制冷機是利用熱能來制冷 的。通常, 其熱力系數(shù)制冷量加熱量、在0.7左右。為了充分利用熱能, 降 低運轉(zhuǎn)費用, 近年來迅速發(fā)展了兩級發(fā)生的澳化鏗吸收式制冷機。 兩級發(fā)生澳化銼吸收式制冷機裝有高壓與低壓兩只發(fā)生器。高壓發(fā)生器采 用較高壓力的燕汽（一般為810公斤立方厘米）或燃油、燃氣等加熱, 而以它 所產(chǎn)生的冷劑蒸汽再用來加熱低壓發(fā)生器, 作為低壓發(fā)生器的熱源。這樣, 不 僅有效地利用了冷劑蒸汽的潛熱, 同時城小了冷凝器的熱負荷, 因而熱能與冷 卻水的俏耗量都可以減少, 機組的經(jīng)濟性高。根據(jù)實測運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù), 加熱量約為 單級的, 冷卻水帶走的熱量約為單級的, 熱力系數(shù)可高達以上。隨著澳化鏗吸 收式制冷機在我國的發(fā)展,為了更有效地利用熱能23,冷卻水帶走的熱量約為 單級34 ，熱力系數(shù)可高達0.95以上。 隨著溴化鋰吸收式制冷機在我國的發(fā)展,為了更有效地利用熱能, 國內(nèi)有關(guān) 單位正在進行這方面的研制工作。目前, 武漢國棉六廠已試制了冷量為300萬大 卡時的蒸汽兩級發(fā)生嗅化銼吸收式制冷機, 上海國棉廿一廠也在試制中。預(yù) 計, 這種機型將在我國得到日益廣泛的重視和發(fā)展。 3.2.1兩級吸收溴化鋰冷水機組的工作原理兩級吸收溴化鋰冷水機組的工作原理 圖3.3為兩級吸收溴化鋰吸收式冷水機組的原理圖。 圖 3.3 兩極流程原理圖 由圖中可以看出，兩極溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)發(fā)生器、吸收器、溶液熱交 換器各有兩只，溶液泵也相應(yīng)增多。從設(shè)備方面看，仿佛和雙效溴化鋰吸收式 制冷系統(tǒng)有相似之處，但從流程循環(huán)方面看，它們卻有著本質(zhì)的區(qū)別：兩極溴 化鋰吸收式制冷系統(tǒng)流程的循環(huán)由兩個相對獨立的單效循環(huán)構(gòu)成，兩個單效流 程分別工作在不同的工作壓力下。其中，只有高壓循環(huán)發(fā)生的冷劑水蒸氣產(chǎn)生 冷量，低壓循環(huán)發(fā)生的冷劑水蒸汽并不產(chǎn)生冷量。而雙效溴化鋰吸收式制冷系 統(tǒng)各流程的循環(huán)是一個相對不可分的循環(huán)。它僅僅是對于溴化鋰溶液進行了兩 效發(fā)生，以便充分利用高溫熱源。其兩效產(chǎn)生的冷劑水蒸汽都將進入蒸發(fā)器， 產(chǎn)生冷量。兩級流程與雙效流程最大的區(qū)別在于使用條件，雙級流程是為了利 用低溫熱源提出的，而雙效流程是為了利用高溫熱源提出的。 就雙級溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)流程的循環(huán)，我們將它看成是由一個低壓下 的單效循環(huán)和一個高壓下的單效循環(huán)構(gòu)成的，兩個循環(huán)相對獨立。以下我們對 它們分別進行討論。 （一）低壓循環(huán) 低壓循環(huán)將使用低壓吸收器、低壓發(fā)生器、高壓吸收器、蒸發(fā)器、低溫溶 液熱交換器及相關(guān)的泵等設(shè)備。其具體過程如下:由低壓發(fā)生器出來的稀溶液， 經(jīng)由低溫溶液熱交換器，進入低壓發(fā)生器，由驅(qū)動熱源加熱，產(chǎn)生制冷劑蒸汽， 使自己的濃度達到濃溶液濃度。產(chǎn)生的制冷劑蒸汽進入高壓吸收器，被高壓循 環(huán)的濃溶液吸收，這部分制冷劑蒸汽在循環(huán)中是不產(chǎn)生制冷效果的。在低壓發(fā) 生器中發(fā)生后的濃溶液出低壓發(fā)生器后，再經(jīng)低溫溶液熱交換器，進入低壓吸 收器，吸收來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽，從而完成低壓循環(huán)。 （二）高壓循環(huán) 高壓循環(huán)將使用高壓吸收器、高壓發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、低壓發(fā)生器、 高溫溶液熱交換器及相關(guān)的泵等設(shè)備。其具體過程如下:稀溶液出高壓吸收器后， 經(jīng)高溫溶液熱交換器進入高壓發(fā)生器，在高壓發(fā)生器中被驅(qū)動熱源加熱，產(chǎn)生 制冷劑蒸汽，并使溶液達到濃溶液濃度。產(chǎn)生的制冷劑蒸汽進入冷凝器，被冷 凝為冷劑水，再送入蒸發(fā)器蒸發(fā)產(chǎn)生冷量，制取冷凍水。蒸發(fā)后的冷劑蒸汽進 入低壓吸收器，被低壓循環(huán)的濃溶液吸收。高壓發(fā)生器中發(fā)生終了的濃溶液出 高壓發(fā)生器后，經(jīng)過高溫溶液熱交換器，進入高壓吸收器，吸收來自低壓發(fā)生 器的低壓循環(huán)的制冷劑蒸汽，完成高壓循環(huán)。 這兩個循環(huán)有一個結(jié)合點，即中間壓力pm，它是低壓循環(huán)的發(fā)生壓力和高 壓循環(huán)的吸收壓力。低壓發(fā)生器中生成的壓力為pm的冷劑蒸汽進入高壓吸收器 被來自高壓發(fā)生器的濃溶液所吸收，這就是高、低壓循環(huán)的結(jié)合部，使冷劑水 得以在高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器之間形成循環(huán)。 由此可以知道:溶液在高、低壓發(fā)生器和高、低壓吸收器中分別經(jīng)歷兩次發(fā) 生過程和兩次吸收過程，故稱為兩級溴化鋰吸收式制冷循環(huán)系統(tǒng)。但在循環(huán)中 僅有高壓發(fā)生器中發(fā)生的制冷劑才被凝結(jié)成冷劑水進入蒸發(fā)器制冷，產(chǎn)生冷量； 也僅有低壓發(fā)生器出口的濃溶液，進入低壓吸收器吸收蒸發(fā)器中生成的制冷劑 蒸汽，使蒸發(fā)壓力保持恒定。 3.2.2 水和溴化鋰溶液的具體循環(huán)流程 3.4循環(huán)流程圖圖 （一）吸收劑溴化鋰溶液的循環(huán)流程 溴化鋰溶液的循環(huán)流程：從吸收器出來的稀溶液經(jīng)溶液泵加壓后，一部分 進入高溫溶液熱交換器，被濃溶液加熱后進入高壓發(fā)生器；另一部分進入低溫 溶液熱交換器，被濃溶液加熱后進入低壓發(fā)生器。高壓發(fā)生器內(nèi)的溶液被來自 第一級分驅(qū)動熱源的熱量加熱沸騰，產(chǎn)生高溫水蒸氣后變成濃溶液。低壓發(fā)生 器內(nèi)的溶液被來自第二級驅(qū)動熱源的熱量和來自高壓發(fā)生器的高溫蒸汽加熱， 產(chǎn)生水蒸氣后變成濃溶液。此濃溶液經(jīng)低溫溶液熱交換器后與高壓發(fā)生器出來 的經(jīng)高溫溶液熱交換器出來的濃溶液混合后，進入吸收器，吸收來自蒸發(fā)器的 水蒸氣后，稱為稀溶液，從而完成了一次溴化鋰溶液的循環(huán)。 （二）制冷劑水的循環(huán)流程。 制冷劑水的循環(huán)流程：制冷劑水的循環(huán)流程是在制冷劑回路中，高壓發(fā)生 器中產(chǎn)生的高溫冷劑蒸汽，在低壓發(fā)生器中加熱溴化鋰溶液后，凝結(jié)成冷劑水， 經(jīng)節(jié)流降壓后進入冷凝器，在與低壓發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑水蒸汽一同被冷凝管 內(nèi)的冷卻水冷卻凝結(jié)成冷劑水。冷凝器中的冷劑水節(jié)流后進入蒸發(fā)器，經(jīng)冷劑 泵輸送，噴淋在蒸發(fā)器管簇上，吸取管內(nèi)冷媒水的熱量，在蒸發(fā)壓力下蒸發(fā)， 是冷媒水溫度降低，從而達到制冷的目的，也就完成了一次制冷劑水的循環(huán)。 在此我們