吸收式制冷11161

1、 制 冷 原 理 與 設(shè)備 第五章第五章 吸收和吸附式制冷和其他循環(huán)吸收和吸附式制冷和其他循環(huán) 吸收式制冷機(jī)是一種以吸收式制冷機(jī)是一種以熱能熱能為主要?jiǎng)恿Φ闹评錂C(jī)為主要?jiǎng)恿Φ闹评錂C(jī) 。 蒸汽壓縮制冷循環(huán)：蒸汽壓縮制冷循環(huán)：壓縮機(jī)（消耗機(jī)械功）壓縮機(jī)（消耗機(jī)械功） 吸收式制冷循環(huán)：吸收式制冷循環(huán)：吸收塔，解吸器，換熱器，泵（消吸收塔，解吸器，換熱器，泵（消 耗低品位熱量）耗低品位熱量） 制 冷 原 理 與 設(shè)備 吸收和吸附式制冷吸收和吸附式制冷 l吸收和吸附式制冷吸收和吸附式制冷是利用液體蒸發(fā)時(shí)要從周?chē)h(huán)是利用液體蒸發(fā)時(shí)要從周?chē)h(huán) 境吸收熱量這種特性制冷境吸收熱量這種特性制冷. l吸收和吸附式制

2、冷循環(huán)中，利用吸收和吸附式制冷循環(huán)中，利用液體吸收劑液體吸收劑或者或者 固體吸附劑固體吸附劑對(duì)制冷劑進(jìn)行吸收或者吸附，再用驅(qū)對(duì)制冷劑進(jìn)行吸收或者吸附，再用驅(qū) 動(dòng)熱源加熱吸收或吸附工質(zhì)對(duì)，所產(chǎn)生的制冷劑動(dòng)熱源加熱吸收或吸附工質(zhì)對(duì)，所產(chǎn)生的制冷劑 蒸汽在較高的壓力和溫度下向環(huán)境放熱，從而冷蒸汽在較高的壓力和溫度下向環(huán)境放熱，從而冷 凝成液體。凝成液體。 l吸收式制冷目前在日本吸收式制冷目前在日本,中國(guó)和韓國(guó)得到了中國(guó)和韓國(guó)得到了 較普遍的應(yīng)用較普遍的應(yīng)用.隨著我國(guó)西氣東輸工程的實(shí)隨著我國(guó)西氣東輸工程的實(shí) 施和天然氣的引進(jìn)或開(kāi)采施和天然氣的引進(jìn)或開(kāi)采,吸收式制冷正在吸收式制冷正在 制冷空調(diào)中發(fā)揮重要

3、作用制冷空調(diào)中發(fā)揮重要作用.按充分按充分利用余熱利用余熱 的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將使得吸收式制冷必不的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將使得吸收式制冷必不 可少可少; 廣泛的燃?xì)夤?yīng)廣泛的燃?xì)夤?yīng),以及夏季燃?xì)獾凸纫约跋募救細(xì)獾凸?和用電高峰和用電高峰,可以使得燃?xì)庵比际轿帐娇湛梢允沟萌細(xì)庵比际轿帐娇?調(diào)得到更廣泛的應(yīng)用調(diào)得到更廣泛的應(yīng)用. 吸收和吸附式制冷吸收和吸附式制冷 吸附式制冷 l本節(jié)目選自中央電視臺(tái)走進(jìn)科學(xué)欄目, 系1999年科普節(jié)目.選 播該節(jié)目?jī)?nèi)容時(shí),我國(guó)在此領(lǐng)域研究尚 不十分成熟,然而所給出的思想還是有 一定參考價(jià)值的. l近年來(lái)上海交通大學(xué)所進(jìn)行的研究工作 基本上與節(jié)目?jī)?nèi)容相一致.并取得了一 些

4、實(shí)質(zhì)性進(jìn)展. l我國(guó)在吸收制冷設(shè)計(jì)和制造方面處于國(guó)際先進(jìn)水平我國(guó)在吸收制冷設(shè)計(jì)和制造方面處于國(guó)際先進(jìn)水平, 出現(xiàn)了江蘇雙良出現(xiàn)了江蘇雙良,長(zhǎng)沙遠(yuǎn)大長(zhǎng)沙遠(yuǎn)大,大連三洋等一系列著名品大連三洋等一系列著名品 牌牌. 江蘇雙良吸收式制冷介紹江蘇雙良吸收式制冷介紹 l直燃吸收式溴化鋰?yán)錅厮比嘉帐戒寤嚴(yán)錅厮?機(jī)，我們稱(chēng)之為機(jī)，我們稱(chēng)之為“直燃直燃 機(jī)機(jī)”，是直接燃燒天然氣、，是直接燃燒天然氣、 城市煤氣、液化石油氣，城市煤氣、液化石油氣， 柴油作能源，以柴油作能源，以水水/ /溴化溴化 鋰作介質(zhì)鋰作介質(zhì)的冷熱源設(shè)備。的冷熱源設(shè)備。 由于直燃機(jī)不以由于直燃機(jī)不以電電為能源為能源 （只需極少的電作循環(huán)輔

5、（只需極少的電作循環(huán)輔 助動(dòng)力），并具有制冷、助動(dòng)力），并具有制冷、 采暖、衛(wèi)生熱水功能，可采暖、衛(wèi)生熱水功能，可 以大幅度削減電力投資和以大幅度削減電力投資和 供熱設(shè)備投資。在電空調(diào)供熱設(shè)備投資。在電空調(diào) 廣泛采用的國(guó)家和地區(qū)，廣泛采用的國(guó)家和地區(qū)， 直燃機(jī)更能削減夏季峰值直燃機(jī)更能削減夏季峰值 電力、填補(bǔ)夏季燃?xì)獾凸入娏Α⑻钛a(bǔ)夏季燃?xì)獾凸?的綜合經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于電的綜合經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于電 力行業(yè)及燃行業(yè)的健康發(fā)力行業(yè)及燃行業(yè)的健康發(fā) 展都具有舉足輕重的影響展都具有舉足輕重的影響 世界首臺(tái)直燃機(jī)世界首臺(tái)直燃機(jī)19681968年在日本誕生，從年在日本誕生，從 19801980年起成為日本、韓國(guó)等國(guó)

6、的主要空年起成為日本、韓國(guó)等國(guó)的主要空 調(diào)設(shè)備，占有該國(guó)中央空調(diào)市場(chǎng)調(diào)設(shè)備，占有該國(guó)中央空調(diào)市場(chǎng)80%80%以上以上 的份額。遠(yuǎn)大的份額。遠(yuǎn)大19921992年開(kāi)發(fā)成功中國(guó)首臺(tái)年開(kāi)發(fā)成功中國(guó)首臺(tái) 直燃機(jī)，直燃機(jī)，19961996年成為全球直燃機(jī)產(chǎn)銷(xiāo)量年成為全球直燃機(jī)產(chǎn)銷(xiāo)量 最大的企業(yè)，至最大的企業(yè)，至20022002年已出口年已出口2020余個(gè)國(guó)余個(gè)國(guó) 家，在中、美等國(guó)市場(chǎng)占有率為同行之首。家，在中、美等國(guó)市場(chǎng)占有率為同行之首。 吸收式系統(tǒng)中是用吸收式系統(tǒng)中是用吸收器、發(fā)生器吸收器、發(fā)生器等熱力設(shè)備等熱力設(shè)備 來(lái)完成的來(lái)完成的. 吸收式制冷與熱泵最突出的優(yōu)點(diǎn)，是可以直接吸收式制冷與熱泵最突出的

7、優(yōu)點(diǎn)，是可以直接 利用利用各種熱能各種熱能來(lái)驅(qū)動(dòng)，除可以利用燃料燃燒的高勢(shì)來(lái)驅(qū)動(dòng)，除可以利用燃料燃燒的高勢(shì) 能外，還可利用生產(chǎn)過(guò)程和自然界中大量存在的低能外，還可利用生產(chǎn)過(guò)程和自然界中大量存在的低 勢(shì)能，如低壓蒸氣、熱水、煙道氣等工業(yè)余熱以及勢(shì)能，如低壓蒸氣、熱水、煙道氣等工業(yè)余熱以及 太陽(yáng)能、地?zé)崮艿茸匀唤鐭崃刻?yáng)能、地?zé)崮艿茸匀唤鐭崃? 一、一、吸收式制冷吸收式制冷 氣體制冷劑回復(fù)液體狀氣體制冷劑回復(fù)液體狀 態(tài)態(tài) ( (一一) ) 吸收式制冷的特點(diǎn)吸收式制冷的特點(diǎn) 制冷劑蒸發(fā)制冷劑蒸發(fā)吸收熱量制冷吸收熱量制冷 利用吸收或吸附方式利用吸收或吸附方式 一、一、吸收式制冷吸收式制冷 在在 壓縮式

8、壓縮式 制冷循環(huán)中制冷循環(huán)中 在在 吸收和吸附式吸收和吸附式 制冷循環(huán)中制冷循環(huán)中 利用利用 壓縮機(jī)壓縮機(jī) 壓縮制冷劑蒸氣壓縮制冷劑蒸氣 利用利用 液體吸收劑或固體吸附劑液體吸收劑或固體吸附劑 液化制冷劑蒸氣液化制冷劑蒸氣 吸收式制冷機(jī)或熱泵有兩個(gè)循環(huán)：吸收式制冷機(jī)或熱泵有兩個(gè)循環(huán)： 一是制冷劑回路：即由發(fā)生器中產(chǎn)生的制冷劑蒸氣在一是制冷劑回路：即由發(fā)生器中產(chǎn)生的制冷劑蒸氣在 冷凝器中冷凝，而后經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流，在蒸發(fā)器中蒸發(fā)冷凝器中冷凝，而后經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流，在蒸發(fā)器中蒸發(fā) 成蒸氣，蒸氣進(jìn)入吸收器被吸收；成蒸氣，蒸氣進(jìn)入吸收器被吸收； 二是溶液回路：二是溶液回路：即發(fā)生器的貧液即發(fā)生器的貧液( (制

9、冷劑含量低的溶液制冷劑含量低的溶液) )， 經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入吸收器中，在低壓情況下，吸收蒸發(fā)器來(lái)的低壓經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入吸收器中，在低壓情況下，吸收蒸發(fā)器來(lái)的低壓 蒸氣并向外界放出吸收熱，所形成的富液蒸氣并向外界放出吸收熱，所形成的富液( (制冷劑含量高的溶制冷劑含量高的溶 液液) )，再由溶液泵提高壓力送至發(fā)生器，在發(fā)生器中外界供給，再由溶液泵提高壓力送至發(fā)生器，在發(fā)生器中外界供給 熱量加熱溶液，使部分制冷劑從溶液中分離出來(lái)，產(chǎn)生高壓制熱量加熱溶液，使部分制冷劑從溶液中分離出來(lái)，產(chǎn)生高壓制 冷劑蒸氣。冷劑蒸氣。 溶液回路溶液回路 制冷劑回路制冷劑回路 為使制冷過(guò)程能連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，蒸發(fā)為使制冷過(guò)程

10、能連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，蒸發(fā) 后的冷劑水蒸氣被溴化鋰溶液所吸收，后的冷劑水蒸氣被溴化鋰溶液所吸收，溶液變稀溶液變稀， 這一過(guò)程是在這一過(guò)程是在吸收器吸收器中發(fā)生的，然后以熱能為動(dòng)中發(fā)生的，然后以熱能為動(dòng) 力，將溶液加熱使其水份分離出來(lái)，而力，將溶液加熱使其水份分離出來(lái)，而溶液變濃溶液變濃， 這一過(guò)程是在這一過(guò)程是在發(fā)生器發(fā)生器中進(jìn)行的。發(fā)生器中得到的中進(jìn)行的。發(fā)生器中得到的 蒸汽在冷凝器中凝結(jié)成水，經(jīng)節(jié)流后再送至蒸發(fā)蒸汽在冷凝器中凝結(jié)成水，經(jīng)節(jié)流后再送至蒸發(fā) 器中蒸發(fā)。如此循環(huán)達(dá)到連續(xù)制冷的目的。器中蒸發(fā)。如此循環(huán)達(dá)到連續(xù)制冷的目的。 溴化鋰吸收式制冷機(jī)是以溴化鋰溶液為吸收劑，溴化鋰吸收式制冷機(jī)

11、是以溴化鋰溶液為吸收劑， 以水為制冷劑，利用水在高真空下蒸發(fā)吸熱達(dá)到制以水為制冷劑，利用水在高真空下蒸發(fā)吸熱達(dá)到制 冷的目的。冷的目的。 l吸收式制冷機(jī)是通過(guò)吸收器，溶液泵和發(fā)吸收式制冷機(jī)是通過(guò)吸收器，溶液泵和發(fā) 生器等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。生器等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 主要區(qū)別主要區(qū)別: : 由低壓冷劑蒸汽如何變成高壓蒸汽所采由低壓冷劑蒸汽如何變成高壓蒸汽所采 用的方法不同用的方法不同 壓縮式制冷機(jī)是通過(guò)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，壓縮式制冷機(jī)是通過(guò)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的， l溴化鋰吸收式制冷機(jī)除了上述冷劑水和溴化鋰溶溴化鋰吸收式制冷機(jī)除了上述冷劑水和溴化鋰溶 液兩個(gè)內(nèi)部循環(huán)外，還有三個(gè)系統(tǒng)與外部相聯(lián)，這液

12、兩個(gè)內(nèi)部循環(huán)外，還有三個(gè)系統(tǒng)與外部相聯(lián)，這 就是：就是：熱源系統(tǒng)；熱源系統(tǒng)；冷卻水系統(tǒng)；冷卻水系統(tǒng)；冷媒水系統(tǒng)。冷媒水系統(tǒng)。 熱源系統(tǒng)熱源系統(tǒng): : 熱源蒸汽熱源蒸汽( (或熱水或熱水) )通入發(fā)生器，在管內(nèi)流過(guò)，通入發(fā)生器，在管內(nèi)流過(guò)， 加熱管外溶液使其沸騰并蒸發(fā)出冷劑蒸汽，而熱源蒸加熱管外溶液使其沸騰并蒸發(fā)出冷劑蒸汽，而熱源蒸 汽放出汽化潛熱后凝結(jié)成水排出。汽放出汽化潛熱后凝結(jié)成水排出。 一般應(yīng)將該凝結(jié)水回收并送回鍋爐加以利用。一般應(yīng)將該凝結(jié)水回收并送回鍋爐加以利用。 l 在吸收器中溶液吸收來(lái)自蒸發(fā)器的低壓冷劑蒸汽，是個(gè)在吸收器中溶液吸收來(lái)自蒸發(fā)器的低壓冷劑蒸汽，是個(gè) 放熱過(guò)程。為使吸收過(guò)

13、程連續(xù)進(jìn)行下去，需不斷加以冷卻。放熱過(guò)程。為使吸收過(guò)程連續(xù)進(jìn)行下去，需不斷加以冷卻。 在冷凝器中也需冷卻水，以便將來(lái)自發(fā)生器的高壓冷劑蒸汽在冷凝器中也需冷卻水，以便將來(lái)自發(fā)生器的高壓冷劑蒸汽 變成冷劑水。冷卻水先流經(jīng)吸收器后，再流過(guò)冷凝器，出冷變成冷劑水。冷卻水先流經(jīng)吸收器后，再流過(guò)冷凝器，出冷 凝器的冷卻水溫度較高，一般是通入冷卻水塔，降溫后再打凝器的冷卻水溫度較高，一般是通入冷卻水塔，降溫后再打 入吸收器循環(huán)使用入吸收器循環(huán)使用。 冷卻水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng) l 來(lái)自用戶(hù)的冷媒水通入蒸發(fā)器的管簇內(nèi)，由于管外冷劑水來(lái)自用戶(hù)的冷媒水通入蒸發(fā)器的管簇內(nèi)，由于管外冷劑水 l的蒸發(fā)吸熱，使冷媒水降溫。制冷

14、機(jī)的工作目的是獲得低溫的蒸發(fā)吸熱，使冷媒水降溫。制冷機(jī)的工作目的是獲得低溫 l( (如如7)7)的冷媒水，冷媒水就是冷量的的冷媒水，冷媒水就是冷量的“媒體媒體”。 冷媒水系統(tǒng)冷媒水系統(tǒng) 熱源系統(tǒng)熱源系統(tǒng) 冷媒冷媒 水系統(tǒng)水系統(tǒng) 冷卻冷卻 水系統(tǒng)水系統(tǒng) 制 冷 原 理 與 設(shè)備 由于它是利用工質(zhì)對(duì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化，完成制由于它是利用工質(zhì)對(duì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化，完成制 冷劑的循環(huán)，因而被稱(chēng)為吸收式制冷冷劑的循環(huán)，因而被稱(chēng)為吸收式制冷 （二）（二）熱力循環(huán)與熱平衡熱力循環(huán)與熱平衡 理論循環(huán)假設(shè)：理論循環(huán)假設(shè)： 從發(fā)生器出來(lái)的蒸氣全部是制冷劑蒸氣；從發(fā)生器出來(lái)的蒸氣全部是制冷劑蒸氣；冷凝溫冷凝溫 度與吸收溫度

15、相等；度與吸收溫度相等；無(wú)傳熱溫差損失與流動(dòng)阻力損無(wú)傳熱溫差損失與流動(dòng)阻力損 失，溶液泵功略去不計(jì)。失，溶液泵功略去不計(jì)。 系統(tǒng)中有三種濃度的工質(zhì)：系統(tǒng)中有三種濃度的工質(zhì)：冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā) 器中的純制冷劑；器中的純制冷劑；由吸收器通過(guò)溶液泵到發(fā)生器的由吸收器通過(guò)溶液泵到發(fā)生器的 制冷劑富溶液；制冷劑富溶液； 由發(fā)生器通過(guò)節(jié)流閥到吸收器的制由發(fā)生器通過(guò)節(jié)流閥到吸收器的制 冷劑貧溶液。冷劑貧溶液。濃度是一個(gè)重要的狀態(tài)參數(shù)。濃度是一個(gè)重要的狀態(tài)參數(shù)。 制 冷 原 理 與 設(shè)備 上節(jié)課教學(xué)內(nèi)容 第四章 兩級(jí)壓縮和復(fù)疊制 冷循環(huán) 吸收式制冷 制 冷 原 理 與 設(shè)備 本節(jié)課教學(xué)內(nèi)

16、容 吸收式制冷循環(huán) 其他制冷 吸收或吸附式制冷與壓縮式制冷相比有以下吸收或吸附式制冷與壓縮式制冷相比有以下 特點(diǎn)：特點(diǎn)： (1)(1)可以利用各種熱能驅(qū)動(dòng)可以利用各種熱能驅(qū)動(dòng) (2)(2)可以大量節(jié)約用電可以大量節(jié)約用電 (3)(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件少，安全可靠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件少，安全可靠 (4)(4)對(duì)環(huán)境和大氣臭氧層無(wú)害對(duì)環(huán)境和大氣臭氧層無(wú)害 (5)(5)熱力系數(shù)熱力系數(shù)COPCOP低于壓縮式制冷循環(huán)低于壓縮式制冷循環(huán) 吸收式循環(huán)是由兩個(gè)循環(huán)組成： 一是制冷劑循環(huán)，它與蒸氣壓縮式循環(huán)相似； 二是溶液循環(huán)，起壓縮機(jī)的作用。 （三）工質(zhì)對(duì)的狀態(tài)參數(shù)（三）工質(zhì)對(duì)的狀態(tài)參數(shù) 工作介質(zhì)是由兩種沸

17、點(diǎn)不同的物質(zhì)組成的二元(或 三元)混合物。 其中沸點(diǎn)低的物質(zhì)作制冷劑，沸點(diǎn)高的物質(zhì)作吸收劑 將制冷劑和吸收劑兩者稱(chēng)為工質(zhì)對(duì) 壓縮式制冷循環(huán)壓縮式制冷循環(huán) 吸收式制冷循環(huán)吸收式制冷循環(huán) 單一組分工質(zhì)單一組分工質(zhì) 雙組分工質(zhì)對(duì)雙組分工質(zhì)對(duì) 工質(zhì)對(duì)中制冷劑的要求基本上與蒸氣壓縮式相同工質(zhì)對(duì)中制冷劑的要求基本上與蒸氣壓縮式相同 在吸收式循環(huán)中不用壓縮機(jī)，可不考慮壓縮機(jī)在吸收式循環(huán)中不用壓縮機(jī)，可不考慮壓縮機(jī) 排氣量對(duì)制冷量或供熱量的影響。也就是說(shuō)，對(duì)工排氣量對(duì)制冷量或供熱量的影響。也就是說(shuō)，對(duì)工 質(zhì)的吸氣比體積和單位容積制冷或供熱能力不提出質(zhì)的吸氣比體積和單位容積制冷或供熱能力不提出 特殊要求。特殊要

18、求。 不同主要是：不同主要是： 制冷劑應(yīng)在吸收劑中制冷劑應(yīng)在吸收劑中有較好的溶解性；有較好的溶解性； 吸收式循環(huán)主要消耗熱能，因此工質(zhì)的壓縮比對(duì)吸收式循環(huán)主要消耗熱能，因此工質(zhì)的壓縮比對(duì) 吸收式耗功的影響不大，它僅僅影響發(fā)生器和吸收器吸收式耗功的影響不大，它僅僅影響發(fā)生器和吸收器 之間溶液泵的壓頭大小，但此泵所消耗的功對(duì)整個(gè)吸之間溶液泵的壓頭大小，但此泵所消耗的功對(duì)整個(gè)吸 收式循環(huán)的耗功影響甚微；收式循環(huán)的耗功影響甚微； 一一)、對(duì)工質(zhì)對(duì)的要求、對(duì)工質(zhì)對(duì)的要求 ( 1 ) ( 1 ) 具有強(qiáng)烈吸收制冷劑的能力。具有強(qiáng)烈吸收制冷劑的能力。 ( 2 ) ( 2 ) 在相同壓力下，吸收劑的沸點(diǎn)比制冷

19、劑高，在相同壓力下，吸收劑的沸點(diǎn)比制冷劑高， 而且相差越大越好，二者沸點(diǎn)差最好大于而且相差越大越好，二者沸點(diǎn)差最好大于 200200一一 300300。 ( 3 ) ( 3 ) 比熱容小，導(dǎo)熱系數(shù)高，粘度低。比熱容小，導(dǎo)熱系數(shù)高，粘度低。 ( 4 ) ( 4 ) 在化學(xué)性質(zhì)方面與制冷劑一樣，要求穩(wěn)定性在化學(xué)性質(zhì)方面與制冷劑一樣，要求穩(wěn)定性 好好, ,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)破壞作用。對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)破壞作用。 對(duì)吸收劑，要求具有下列特性對(duì)吸收劑，要求具有下列特性: : 由固體的溴化鋰溶解在水中而成。溴化鋰作為吸由固體的溴化鋰溶解在水中而成。溴化鋰作為吸 收劑，水作為制冷劑。收劑，水作為制冷劑。 易結(jié)晶，且結(jié)晶

20、溫度與濃度的關(guān)系很大易結(jié)晶，且結(jié)晶溫度與濃度的關(guān)系很大 是一種典型的鹽類(lèi)，在常溫下是一種無(wú)色粒狀是一種典型的鹽類(lèi)，在常溫下是一種無(wú)色粒狀 晶體。其熔點(diǎn)為晶體。其熔點(diǎn)為549549，沸點(diǎn)為沸點(diǎn)為12651265。 常壓下水的沸點(diǎn)為常壓下水的沸點(diǎn)為100100，兩者相差，兩者相差11651165。因。因 此此溶液沸騰時(shí)產(chǎn)生的蒸氣幾乎都是水的成分溶液沸騰時(shí)產(chǎn)生的蒸氣幾乎都是水的成分，而不，而不 含有溴化鋰的成分，這是溴化鋰水溶液的優(yōu)點(diǎn)。含有溴化鋰的成分，這是溴化鋰水溶液的優(yōu)點(diǎn)。 2 2氨氨水水 1 1溴化鋰溴化鋰水水 1 1溴化鋰溴化鋰水水 同時(shí)溴化鋰極易溶解于水，組成溶液后仍有較同時(shí)溴化鋰極易溶解

21、于水，組成溶液后仍有較 強(qiáng)的吸水性，因此是個(gè)較理想的吸收劑強(qiáng)的吸水性，因此是個(gè)較理想的吸收劑 二二) )、幾種常見(jiàn)的工質(zhì)對(duì)、幾種常見(jiàn)的工質(zhì)對(duì) 易結(jié)晶，且結(jié)晶溫度與濃度的關(guān)系很大易結(jié)晶，且結(jié)晶溫度與濃度的關(guān)系很大 1 1溴化鋰溴化鋰水水 二二) )、幾種常見(jiàn)的工質(zhì)對(duì)、幾種常見(jiàn)的工質(zhì)對(duì) 由圖由圖415415可見(jiàn)，在濃度為可見(jiàn)，在濃度為0.550.55 一一0.700.70范圍內(nèi)，濃度變化對(duì)凝范圍內(nèi)，濃度變化對(duì)凝 固點(diǎn)處的結(jié)晶溫度影響很大，固點(diǎn)處的結(jié)晶溫度影響很大， 在濃度為在濃度為0.650.65處是個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。處是個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 在制冷機(jī)或熱泵的設(shè)計(jì)與運(yùn)行在制冷機(jī)或熱泵的設(shè)計(jì)與運(yùn)行 中，濃度范圍的選擇

22、與控制很中，濃度范圍的選擇與控制很 重要。一般應(yīng)使溶液濃度重要。一般應(yīng)使溶液濃度 0.650.65。 溴化鋰水溶液對(duì)一般金屬具溴化鋰水溶液對(duì)一般金屬具 有較大的腐蝕性，特別在有有較大的腐蝕性，特別在有 空氣空氣( (氧氣氧氣) )時(shí)。但在高真空時(shí)。但在高真空 狀態(tài)下，加入適當(dāng)?shù)木徫g劑，狀態(tài)下，加入適當(dāng)?shù)木徫g劑， 可減弱對(duì)金屬的腐蝕。目前可減弱對(duì)金屬的腐蝕。目前 腐蝕問(wèn)題已基本解決。腐蝕問(wèn)題已基本解決。 氨作為制冷劑，水作為吸收劑氨作為制冷劑，水作為吸收劑 氨具有較好的熱力性質(zhì)，蒸發(fā)潛熱大，壓力適中，氨具有較好的熱力性質(zhì)，蒸發(fā)潛熱大，壓力適中， 導(dǎo)熱系數(shù)高，而且價(jià)廉易得。導(dǎo)熱系數(shù)高，而且價(jià)廉易得

23、。 有強(qiáng)烈刺激性，有一定毒性，可燃并有爆炸危險(xiǎn)，有強(qiáng)烈刺激性，有一定毒性，可燃并有爆炸危險(xiǎn)， 在高溫時(shí)有分解的危險(xiǎn)，所以要求發(fā)生器的溫度不宜在高溫時(shí)有分解的危險(xiǎn)，所以要求發(fā)生器的溫度不宜 超過(guò)超過(guò)160170160170。 2 2氨氨水水 二二) )、幾種常見(jiàn)的工質(zhì)對(duì)、幾種常見(jiàn)的工質(zhì)對(duì) 氨水溶液對(duì)有色金屬氨水溶液對(duì)有色金屬( (除磷青銅外除磷青銅外) )有腐蝕作用，有腐蝕作用， 所以氨水吸收式系統(tǒng)中不允許采用銅及銅合金材料所以氨水吸收式系統(tǒng)中不允許采用銅及銅合金材料 氨氨水工質(zhì)對(duì)的工作溫度范圍很廣，不僅可供一水工質(zhì)對(duì)的工作溫度范圍很廣，不僅可供一 般低溫使用，而且單級(jí)吸收溫度也可高達(dá)般低溫使用

24、，而且單級(jí)吸收溫度也可高達(dá)6060，足可，足可 供采暖之用。氨極易溶于水組成氨水溶液，在常溫下，供采暖之用。氨極易溶于水組成氨水溶液，在常溫下， 一個(gè)體積的水可溶解一個(gè)體積的水可溶解700700倍體積的氨倍體積的氨 氨與水的沸點(diǎn)僅相差氨與水的沸點(diǎn)僅相差133133。必須采用精餾裝置，。必須采用精餾裝置， 以提高氨蒸氣濃度并提高性能系數(shù)。以提高氨蒸氣濃度并提高性能系數(shù)。 根據(jù)氨水的濃度不同，有兩種晶體：一種是一根據(jù)氨水的濃度不同，有兩種晶體：一種是一 分子氨含有一分子結(jié)晶水分子氨含有一分子結(jié)晶水(NH3.H(NH3.H20)0)，其結(jié)晶溫度為，其結(jié)晶溫度為 一一7979；另一種是兩分子氨含有一分

25、子結(jié)晶水；另一種是兩分子氨含有一分子結(jié)晶水 (2NH3H(2NH3H20)0)，它的結(jié)晶溫度為一，它的結(jié)晶溫度為一787888。 低溫時(shí)，氨水將析出結(jié)晶低溫時(shí)，氨水將析出結(jié)晶 2 2氨氨水水 二二) )、幾種常見(jiàn)的工質(zhì)對(duì)、幾種常見(jiàn)的工質(zhì)對(duì) 因此，氨水溶液在吸收式制冷機(jī)中所能達(dá)到的最因此，氨水溶液在吸收式制冷機(jī)中所能達(dá)到的最 低溫度有所限制。對(duì)吸收式熱泵而言，氨水溶液不會(huì)低溫度有所限制。對(duì)吸收式熱泵而言，氨水溶液不會(huì) 出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象。出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象。 如果溶液中兩種組分如果溶液中兩種組分(制冷劑和吸收劑制冷劑和吸收劑)的沸點(diǎn)的沸點(diǎn) 比較接近，比較接近，發(fā)生器產(chǎn)生的制冷劑蒸氣中就會(huì)帶有吸發(fā)生器產(chǎn)生的制

26、冷劑蒸氣中就會(huì)帶有吸 收劑蒸氣收劑蒸氣。若直接將含有吸收劑蒸氣的制冷劑蒸氣。若直接將含有吸收劑蒸氣的制冷劑蒸氣 送入制冷劑回路，就會(huì)影響制冷效果或供熱效果，送入制冷劑回路，就會(huì)影響制冷效果或供熱效果， 使制冷量或供熱量減少。為了得到純度高的制冷劑使制冷量或供熱量減少。為了得到純度高的制冷劑 蒸氣，就需設(shè)置分凝和精餾設(shè)備。蒸氣，就需設(shè)置分凝和精餾設(shè)備。 ( (一一) )吸收式制冷循環(huán)吸收式制冷循環(huán) 吸收式制冷機(jī)吸收式制冷機(jī) 由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā) 器、冷劑泵、溶液泵、吸收器及溶液熱交換器、冷劑泵、溶液泵、吸收器及溶液熱交換 器等部件組成器等部件組成 由于它是利用工質(zhì)對(duì)的質(zhì)量

27、分?jǐn)?shù)變化，由于它是利用工質(zhì)對(duì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化， 完成制冷劑的循環(huán)，因而被稱(chēng)為完成制冷劑的循環(huán)，因而被稱(chēng)為吸收式制冷吸收式制冷 二、吸收式制冷二、吸收式制冷 循環(huán)裝置循環(huán)裝置 ( (一一) )吸收式制冷循環(huán)吸收式制冷循環(huán) ( (二二) )吸收式供熱吸收式供熱( (采暖采暖) ) 循環(huán)循環(huán) 溴化鋰吸收式裝置溴化鋰吸收式裝置 溴化鋰吸收式裝置由發(fā)生器、冷凝器、吸收器、溴化鋰吸收式裝置由發(fā)生器、冷凝器、吸收器、 蒸發(fā)器、溶液熱交換器以及溶液泵等設(shè)備組合而成。蒸發(fā)器、溶液熱交換器以及溶液泵等設(shè)備組合而成。 其中其中發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器是完成循環(huán)是完成循環(huán) 的主要設(shè)備

28、。的主要設(shè)備。 從它們的傳熱管結(jié)構(gòu)形式來(lái)看，基本上都屬于殼管從它們的傳熱管結(jié)構(gòu)形式來(lái)看，基本上都屬于殼管 式熱交換器，僅因溴化鋰吸收循環(huán)特性的需要而各有自式熱交換器，僅因溴化鋰吸收循環(huán)特性的需要而各有自 己的特點(diǎn)。己的特點(diǎn)。 溴化鋰吸收式裝置溴化鋰吸收式裝置 溴化鋰吸收式裝置是在真空條件下工作的，如何溴化鋰吸收式裝置是在真空條件下工作的，如何 使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、減少管路，以提高設(shè)備的氣密性能使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、減少管路，以提高設(shè)備的氣密性能 極其重要。極其重要。 單筒型單筒型 將發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器放置在一個(gè)將發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器放置在一個(gè) 筒體內(nèi)筒體內(nèi) 雙筒型雙筒型 分別將發(fā)生

29、器和冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器放在兩個(gè)分別將發(fā)生器和冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器放在兩個(gè) 筒體內(nèi)筒體內(nèi) 三筒型三筒型 將發(fā)生器和冷凝器分別放置在兩只筒體內(nèi)，蒸發(fā)將發(fā)生器和冷凝器分別放置在兩只筒體內(nèi)，蒸發(fā) 器與吸收器則放置于同一筒體中器與吸收器則放置于同一筒體中 1.結(jié)構(gòu)上分類(lèi)結(jié)構(gòu)上分類(lèi) (1)(1)單筒型單筒型 考慮到發(fā)生器和冷凝器部分的工作壓力高于蒸發(fā)考慮到發(fā)生器和冷凝器部分的工作壓力高于蒸發(fā) 器和吸收器部分的工作壓力，以及發(fā)生器部分的溫度器和吸收器部分的工作壓力，以及發(fā)生器部分的溫度 也較蒸發(fā)器高，故采用也較蒸發(fā)器高，故采用高溫隔層高溫隔層將筒體分為高、低壓將筒體分為高、低壓 兩艙。兩艙。 上部為發(fā)

30、生器、冷凝器，下部為蒸發(fā)器、吸收器。上部為發(fā)生器、冷凝器，下部為蒸發(fā)器、吸收器。 蒸發(fā)器的冷劑水盤(pán)亦采用上述同樣的絕熱方法，蒸發(fā)器的冷劑水盤(pán)亦采用上述同樣的絕熱方法， 以防止吸收器的熱量傳給蒸發(fā)器的冷劑水。以防止吸收器的熱量傳給蒸發(fā)器的冷劑水。 (1).(1).單筒型單筒型 發(fā)生器與冷凝器之間，蒸發(fā)器與吸收器之間，均發(fā)生器與冷凝器之間，蒸發(fā)器與吸收器之間，均 分別設(shè)有分別設(shè)有擋液板擋液板，用來(lái)防止發(fā)生器中的溴化鋰液滴隨，用來(lái)防止發(fā)生器中的溴化鋰液滴隨 氣流進(jìn)人冷凝器中，引起冷劑水的污染；同時(shí)防止冷氣流進(jìn)人冷凝器中，引起冷劑水的污染；同時(shí)防止冷 劑液滴從蒸發(fā)器隨氣流進(jìn)入吸收器，影響設(shè)備性能。劑液

31、滴從蒸發(fā)器隨氣流進(jìn)入吸收器，影響設(shè)備性能。 高溫隔層采用真空絕熱或隔層中填充絕熱材料的高溫隔層采用真空絕熱或隔層中填充絕熱材料的 方法，以防止發(fā)生器、冷凝器的熱量傳給蒸發(fā)器、方法，以防止發(fā)生器、冷凝器的熱量傳給蒸發(fā)器、 吸收器。吸收器。 單筒型具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕和密封性好單筒型具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕和密封性好 以及施工運(yùn)輸都比較方便的優(yōu)點(diǎn)。中國(guó)目前在機(jī)器的容以及施工運(yùn)輸都比較方便的優(yōu)點(diǎn)。中國(guó)目前在機(jī)器的容 量居中或偏小量居中或偏小( (制冷量制冷量1454kw1454kw以下以下) )的情況下采用這種型的情況下采用這種型 式。式。 (2).雙筒型雙筒型 其結(jié)構(gòu)是將發(fā)生器和冷凝器

32、、蒸發(fā)器和吸收器其結(jié)構(gòu)是將發(fā)生器和冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器 分別置于兩個(gè)被此分開(kāi)、上下重疊的筒體之內(nèi)。這分別置于兩個(gè)被此分開(kāi)、上下重疊的筒體之內(nèi)。這 樣就自然地省去了兩者之間的高溫隔層。而其余結(jié)樣就自然地省去了兩者之間的高溫隔層。而其余結(jié) 構(gòu)則與單筒結(jié)構(gòu)無(wú)大差異構(gòu)則與單筒結(jié)構(gòu)無(wú)大差異。 大容量大容量( (制冷量制冷量1745kw1745kw以上以上) )的機(jī)器，一般采用雙的機(jī)器，一般采用雙 筒型。筒型。 圖圖2-138 2-138 單效型吸收式制冷系統(tǒng)示意圖單效型吸收式制冷系統(tǒng)示意圖 2.利用熱源利用熱源上分類(lèi)上分類(lèi) 單效型單效型 多效循環(huán)多效循環(huán) 所謂所謂單效單效指的是驅(qū)動(dòng)熱源熱能只利用了一次

33、。指的是驅(qū)動(dòng)熱源熱能只利用了一次。 從從圖圖2-1382-138可知，高溫?zé)嵩吹臒崃靠偸枪?yīng)給發(fā)生可知，高溫?zé)嵩吹臒崃靠偸枪?yīng)給發(fā)生 器器 evapcold QQ dhot QQ 多效循環(huán)多效循環(huán)則是對(duì)于高溫?zé)嵩吹臒崃坑枰远啻卫麆t是對(duì)于高溫?zé)嵩吹臒崃坑枰远啻卫?用，使得系統(tǒng)用，使得系統(tǒng)COPCOP有明顯的提高。有明顯的提高。 1 1、溴化鋰吸收式制冷循環(huán)、溴化鋰吸收式制冷循環(huán) 吸收式機(jī)組是一種以熱能為驅(qū)動(dòng)能源、以溴吸收式機(jī)組是一種以熱能為驅(qū)動(dòng)能源、以溴 化鋰溶液或氨水溶液等為工質(zhì)對(duì)的吸收式制冷或化鋰溶液或氨水溶液等為工質(zhì)對(duì)的吸收式制冷或 熱泵裝置。熱泵裝置。 2 2、氨水吸收式制冷循環(huán)、氨水吸

34、收式制冷循環(huán) ( (三三) ) 吸收式機(jī)組吸收式機(jī)組 單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的應(yīng)單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的應(yīng) 用系統(tǒng)。循環(huán)流程如用系統(tǒng)。循環(huán)流程如圖圖2-1452-145所示。所示。 熱源回路熱源回路 冷卻水回路冷卻水回路 冷水回路冷水回路 冷劑水回路冷劑水回路 溶液回路溶液回路 ( (四四) )單效蒸汽型溴化鋰吸收式單效蒸汽型溴化鋰吸收式 冷水機(jī)組的循環(huán)流程冷水機(jī)組的循環(huán)流程 單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的循環(huán)流程單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的循環(huán)流程 1- 1- 冷凝器冷凝器 2- 2- 發(fā)生器發(fā)生器 3- 3- 蒸發(fā)器蒸發(fā)器 4- 4- 溶液熱交換器溶液熱交換器 5-

35、5- 引射器引射器 6- 6- 吸收器吸收器 7- 7- 溶液泵溶液泵 8- 8- 冷劑泵冷劑泵 （1 1）稀溶液經(jīng)溶液熱交）稀溶液經(jīng)溶液熱交 換器的加熱升溫過(guò)程換器的加熱升溫過(guò)程 （2 2）稀溶液在發(fā)生器中）稀溶液在發(fā)生器中 的發(fā)生過(guò)程的發(fā)生過(guò)程 （3 3）濃溶液經(jīng)溶液熱交）濃溶液經(jīng)溶液熱交 換器的冷卻降溫過(guò)程換器的冷卻降溫過(guò)程 （4 4）濃溶液和稀溶液在）濃溶液和稀溶液在 進(jìn)入吸收器之前的混合過(guò)進(jìn)入吸收器之前的混合過(guò) 程程 （5 5）混合溶液在吸收器）混合溶液在吸收器 中的吸收過(guò)程中的吸收過(guò)程 溶液回路溶液回路過(guò)程：過(guò)程： 1 1、單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組循環(huán)流、單效蒸汽型溴化鋰吸收

36、式冷水機(jī)組循環(huán)流 程的程的溶液回路溶液回路包括下列過(guò)程：包括下列過(guò)程： （1 1）稀溶液經(jīng)溶液熱交換器的加）稀溶液經(jīng)溶液熱交換器的加 熱升溫過(guò)程熱升溫過(guò)程 （2 2）稀溶液在發(fā)生器中的發(fā)生過(guò)）稀溶液在發(fā)生器中的發(fā)生過(guò) 程程 （3 3）濃溶液經(jīng)溶液熱交換器的冷）濃溶液經(jīng)溶液熱交換器的冷 卻降溫過(guò)程卻降溫過(guò)程 （4 4）濃溶液和稀溶液在進(jìn)入吸收）濃溶液和稀溶液在進(jìn)入吸收 器之前的混合過(guò)程器之前的混合過(guò)程 （5 5）混合溶液在吸收器中的吸收）混合溶液在吸收器中的吸收 過(guò)程過(guò)程 2 2、單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組、單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組 循環(huán)流程的循環(huán)流程的制冷劑回路制冷劑回路包括下列過(guò)程

37、：包括下列過(guò)程： （1 1）冷劑蒸汽在冷凝器中的冷凝過(guò)程）冷劑蒸汽在冷凝器中的冷凝過(guò)程 （2 2）冷劑水在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)過(guò)程）冷劑水在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)過(guò)程 遠(yuǎn)大并聯(lián)流程雙效蒸汽型溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組遠(yuǎn)大并聯(lián)流程雙效蒸汽型溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組 l對(duì)比傳統(tǒng)的串聯(lián)流程，其對(duì)比傳統(tǒng)的串聯(lián)流程，其 優(yōu)點(diǎn)十分突出：優(yōu)點(diǎn)十分突出： 1.1.高發(fā)溶液循環(huán)量減少一高發(fā)溶液循環(huán)量減少一 半，啟動(dòng)時(shí)間縮短一半，半，啟動(dòng)時(shí)間縮短一半， 節(jié)省啟動(dòng)能耗；機(jī)組部分節(jié)省啟動(dòng)能耗；機(jī)組部分 負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，高發(fā)易升溫，負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，高發(fā)易升溫， 能耗減少能耗減少20%20%以上。以上。 2.2.高發(fā)溶液可以更濃，因高發(fā)溶液可以更濃，因 高發(fā)壓力高

38、，溶液不易因高發(fā)壓力高，溶液不易因 粘度大而滯留導(dǎo)致結(jié)晶。粘度大而滯留導(dǎo)致結(jié)晶。 因此可增大吸收器出力，因此可增大吸收器出力， 尤其是應(yīng)付超常規(guī)條件：尤其是應(yīng)付超常規(guī)條件： 如冷卻水超溫或吸收器銅如冷卻水超溫或吸收器銅 管結(jié)垢。管結(jié)垢。 3.3.低發(fā)溶液不需太濃，避低發(fā)溶液不需太濃，避 免低交結(jié)晶。這樣，采用免低交結(jié)晶。這樣，采用 高效板式熱交換器才有可高效板式熱交換器才有可 能。能。 三、吸附式制冷循環(huán)三、吸附式制冷循環(huán) 1 1、吸附制冷工質(zhì)對(duì)、吸附制冷工質(zhì)對(duì) 吸附劑吸附劑- -吸附質(zhì)（在制冷中稱(chēng)為制冷劑）工吸附質(zhì)（在制冷中稱(chēng)為制冷劑）工 質(zhì)對(duì)的選擇是吸附式制冷中最重要的因素之一質(zhì)對(duì)的選擇是

39、吸附式制冷中最重要的因素之一 比較成熟的吸附工質(zhì)對(duì)有活性炭比較成熟的吸附工質(zhì)對(duì)有活性炭/ /甲醇，活性甲醇，活性 炭炭/ /氨，氯化鈣氨，氯化鈣/ /氨，沸石氨，沸石/ /水，金屬氫化物水，金屬氫化物/ /氫氫 G.Cacciola G.Cacciola和和G.RestucciaG.Restuccia綜合各工質(zhì)對(duì)的綜合各工質(zhì)對(duì)的 性能后得出適合不同溫區(qū)的性能后得出適合不同溫區(qū)的“研究最成熟的研究最成熟的”工工 質(zhì)對(duì)（質(zhì)對(duì)（如表如表2-222-22）。）。 表表2-22 2-22 比較成熟的工質(zhì)對(duì)及其使用范圍比較成熟的工質(zhì)對(duì)及其使用范圍 2 2、吸附式制冷存在的問(wèn)題、吸附式制冷存在的問(wèn)題 吸附式

40、制冷在其研制和應(yīng)用中已顯示了極吸附式制冷在其研制和應(yīng)用中已顯示了極 大的發(fā)展前景，但它還存在下面一些大的發(fā)展前景，但它還存在下面一些 缺陷缺陷： 1 1）循環(huán)周期太長(zhǎng)）循環(huán)周期太長(zhǎng) 2 2）制冷量相對(duì)較?。┲评淞肯鄬?duì)較小 3 3）COPCOP有待進(jìn)一步提高有待進(jìn)一步提高 制 冷 原 理 與 設(shè)備 l吸附式制冷 吸附制冷系統(tǒng)是以熱能為動(dòng)力的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。吸附制冷系統(tǒng)是以熱能為動(dòng)力的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。 其道理是：一定的固體吸附劑對(duì)某種制冷劑氣體具有吸附其道理是：一定的固體吸附劑對(duì)某種制冷劑氣體具有吸附 作用。作用。 吸附能力隨吸附溫度的不同而不同。吸附能力隨吸附溫度的不同而不同。 周期性地冷卻和加熱吸附劑，使之交替吸附和解析。解析周期性地冷卻和加熱吸附劑，使之交替吸