溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作原理和設(shè)計計算

1、溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作原理是：冷水在蒸發(fā)器內(nèi)被來自冷凝器減壓節(jié)流后的低溫冷劑水冷卻冷劑水自身吸收冷水熱量后蒸發(fā)成為冷劑蒸汽進(jìn)入吸收器內(nèi)被濃溶液吸收濃溶液變成稀溶液。 吸收器里的稀溶液由溶液泵送往熱交換器、熱回收器后溫度升高最后進(jìn)入再生 器.在再生器中稀溶液被加熱.成為最終濃溶液。濃溶液流經(jīng)熱交換器.溫度被降 低.進(jìn)入吸收器滴淋在冷卻水管上吸收來自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽成為稀溶液。另 一方面.在再生器內(nèi)外部高溫水加熱溴化鋰溶液后產(chǎn)生的水蒸汽進(jìn)入冷凝器被 冷卻.經(jīng)減壓節(jié)流.變成低溫冷劑水.進(jìn)入蒸發(fā)器.滴淋在冷水管上.冷卻進(jìn)入蒸發(fā) 器的冷水。該系統(tǒng)由兩組再生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、熱交換器、溶液泵

2、及熱回收器組成.并且依靠熱源水、冷水的串聯(lián)將這兩組系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起. 通過對高溫側(cè)、低溫側(cè)溶液循環(huán)量和制冷量的最佳分配 .實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、濃度 等參數(shù)在兩個循環(huán)之間的優(yōu)化配置.并且最大限度的利用熱源水的熱量.使熱水 溫度可降到66C。以上循環(huán)如此反復(fù)進(jìn)行.最終達(dá)到制取低溫冷水的目的。溴化鋰吸收式制冷機(jī)以水為制冷劑.溴化鋰水溶液為吸收劑.制取0C以上的低 溫水.多用于空調(diào)系統(tǒng)。溴化鋰的性質(zhì)與食鹽相似.屬鹽類。它的沸點(diǎn)為1265C .故在一般的高溫下對 溴化鋰水溶液加熱時.可以認(rèn)為僅產(chǎn)生水蒸氣.整個系統(tǒng)中沒有精餾設(shè)備.因而系 統(tǒng)更加簡單。溴化鋰具有極強(qiáng)的吸水性.但溴化鋰在水中的溶解度是隨溫度的

3、降 低而降低的.溶液的濃度不宜超過 66% .否則運(yùn)行中.當(dāng)溶液溫度降低時.將有溴 化鋰結(jié)晶析出的危險性.破壞循環(huán)的正常運(yùn)行。溴化鋰水溶液的水蒸氣分壓.比同 溫度下純水的飽和蒸汽壓小得多.故在相同壓力下.溴化鋰水溶液具有吸收溫度 比它低得多的水蒸氣的能力.這是溴化鋰吸收式制冷機(jī)的機(jī)理之一。工作原理與循環(huán)溶液的蒸氣壓力是對平衡狀態(tài)而言的。如果蒸氣壓力為0.85kPa的溴化鋰溶液與具有 1kPa壓力（7C）的水蒸氣接觸.蒸氣和液體不處于平衡狀態(tài).此時溶液具有吸收水蒸氣的能力.直到水蒸氣的壓力降低到稍高于 0.85kPa （例如：0.87kPa ）為止。5龍圖1吸收制冷的原理濬液0.87kPa和0.

4、85kPa之間的壓差用于克服連接管道中的流動阻力以及由于過程偏離平衡狀態(tài) 而產(chǎn)生的壓差.如圖1所示。水在5C下蒸發(fā)時.就可能從較高溫度的被冷卻介質(zhì)中吸收氣化 潛熱.使被冷卻介質(zhì)冷卻。為了使水在低壓下不斷氣化.并使所產(chǎn)生的蒸氣不斷地被吸收 從而保證吸收過程的不斷進(jìn) 行供吸收用的溶液的濃度必須大于吸收終了的溶液的濃度。為此除了必須不斷地供給蒸發(fā)器純水外還必須不斷地供給新的濃溶液 如圖1所示。顯然這樣做是不經(jīng)濟(jì)的。圖2單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)系統(tǒng)圖3雙筒溴化鋰吸收式制冷機(jī)的系統(tǒng)1-冷凝器；2-發(fā)生器；3-蒸發(fā)器；4-吸收器；5-熱交換器；6-U型管；7-防晶管；8-抽氣裝置；9-蒸發(fā)器泵；10-吸收器

5、泵；11-發(fā)生器泵；12-三通閥實(shí)際上采用對稀溶液加熱的方法使之沸騰從而獲得蒸餾水供不斷蒸發(fā)使用如圖2所示。系統(tǒng)由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、泵和溶液熱交換器等組成。稀溶液在加熱以前用 泵將壓力升高使沸騰所產(chǎn)生的蒸氣能夠在常溫下冷凝。例如冷卻水溫度為35 C時考慮到熱交換器中所允許的傳熱溫差 冷凝有可能在40C左右發(fā)生因此發(fā)生器內(nèi)的壓力必須是 7.37kPa或更高一些（考慮到管道阻力等因素）。發(fā)生器和冷凝器（高壓側(cè)）與蒸發(fā)器和吸收器（低壓側(cè)）之間的壓差通過安裝在相應(yīng)管道上 的膨脹閥或其它節(jié)流機(jī)構(gòu)來保持。在溴化鋰吸收式制冷機(jī)中這一壓差相當(dāng)小 一般只有6.58kPa.因而采用U型管、節(jié)流短管或

6、節(jié)流小孔即可。離開發(fā)生器的濃溶液的溫度較高 而離開吸收器的稀溶液的溫度卻相當(dāng)?shù)?。濃溶液在未被?卻到與吸收器壓力相對應(yīng)的溫度前不可能吸收水蒸氣而稀溶液又必須加熱到和發(fā)生器壓力相對應(yīng)的飽和溫度才開始沸騰 因此通過一臺溶液熱交換器使?jié)馊芤汉拖∪芤涸诟髯赃M(jìn)入 吸收器和發(fā)生器之前彼此進(jìn)行熱量交換使稀溶液溫度升高濃溶液溫度下降。由于水蒸氣的比容非常大為避免流動時產(chǎn)生過大的壓降 需要很粗的管道為避免這一點(diǎn) 往往將冷凝器和發(fā)生器做在一個容器內(nèi) 將吸收器和蒸發(fā)器做在另一個容器內(nèi) 如圖3所示。 也可以將這四個主要設(shè)備置于一個殼體內(nèi) 高壓側(cè)和低壓側(cè)之間用隔板隔開 如圖4所示。圖4單筒溴化鋰吸收式制冷機(jī)的系統(tǒng)1冷凝

7、器；2發(fā)生器；3 蒸發(fā)器；4 吸收器;5熱交換器；6、7、8 泵；9 U型管綜上所述.溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作過程可分為兩個部分：(1) 發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝成冷劑水經(jīng)U形管進(jìn)入蒸發(fā)器在低壓下蒸發(fā)產(chǎn)生制冷效應(yīng)。這些過程與蒸氣壓縮式制冷循環(huán)在冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器中所產(chǎn)生的過程完全相同；(2) 發(fā)生器中流出的濃溶液降壓后進(jìn)入吸收器吸收由蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷劑蒸氣 形成稀溶液用泵將稀溶液輸送至發(fā)生器 重新加熱形成濃溶液。這些過程的作用相當(dāng)于蒸氣壓縮式制冷 循環(huán)中壓縮機(jī)所起的作用。工作過程在心-:圖上的表示溴化鋰吸收式制冷機(jī)的理想工作過程可以用<圖表示見圖5。理想過程是指工質(zhì)在流動過

8、程中沒有任何阻力損失各設(shè)備與周圍空氣不發(fā)生熱量交換 發(fā)生終了和吸收終了的溶液 均達(dá)到平衡狀態(tài)。S>圖5溴化鋰吸收式制冷機(jī)工作過程在： 圖上的表示(1)發(fā)生過程點(diǎn)2表示吸收器的飽和稀溶液狀態(tài).其濃度為二.壓力為丁 .溫度為 經(jīng)過發(fā)生器泵壓力升高到5 .然后送往溶液熱交換器在等壓條件下溫度由 ' 升高至一 濃度不變再進(jìn)入發(fā)生器被發(fā)生器傳熱管內(nèi)的工作蒸氣加熱溫度由升高到匸'壓力下的飽和溫度;.并開始在等壓下沸騰溶液中的水分不斷蒸發(fā)濃度逐漸增大溫度也逐漸升高發(fā)生過程終 了時溶液的濃度達(dá)到 1-.溫度達(dá)到二.用點(diǎn)4表示。2-7表示稀溶液在溶液熱交換器中的升 溫過程.7-5-4表示稀

9、溶液在發(fā)生器中的加熱和發(fā)生過程所產(chǎn)生的水蒸氣狀態(tài)用開始發(fā)生時的狀態(tài)（點(diǎn)4'）和發(fā)生終了時的狀態(tài)（點(diǎn) 3'）的平均狀態(tài)點(diǎn)3'表示.由于產(chǎn)生的是純 水蒸氣故狀態(tài) 位于- _ ,J的縱坐標(biāo)軸上。（2）冷凝過程由發(fā)生器產(chǎn)生的水蒸氣（點(diǎn)3'）進(jìn)入冷凝器后在壓力不變的情況下被冷凝器管內(nèi)流動的冷卻水冷卻.首先變?yōu)轱柡驼魵饫^而被冷凝成飽和液體（點(diǎn)3）3 - 3表示冷劑蒸氣在冷凝器中冷卻及冷凝的過程。（3）節(jié)流過程壓力為的飽和冷劑水（點(diǎn) 3）經(jīng)過節(jié)流裝置（如 U形管）壓力降為.|（一 = r -）后 進(jìn)入蒸發(fā)器。節(jié)流前后因冷劑水的焓值和濃度均不發(fā)生變化故節(jié)流后的狀態(tài)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出

10、）與點(diǎn)3重合。但由于壓力的降低部分冷劑水氣化成冷劑蒸氣（點(diǎn) 1' ） 尚未氣化的大部分冷劑水溫度降低到與蒸發(fā)壓力相對應(yīng)的飽和溫度'（點(diǎn)1） 并積存在蒸發(fā)器水盤中因此節(jié)流前的點(diǎn)3表示冷凝壓力 下的飽和水狀態(tài)而節(jié)流后的點(diǎn)3表示壓力為 的飽和蒸氣（點(diǎn)）和飽和液體（點(diǎn)1 ）相混合的濕蒸氣狀態(tài)。（4）蒸發(fā)過程積存在蒸發(fā)器水盤中的冷劑水（點(diǎn) 1）通過蒸發(fā)器泵均勻地噴淋在蒸發(fā)器管簇的外表面吸收管內(nèi)冷媒水的熱量而蒸發(fā)使冷劑水的等壓、等溫條件下由點(diǎn)1變?yōu)?'.1 - 1'表示冷劑水 在蒸發(fā)器中的氣化過程。（5）吸收過程濃度為、溫度為、壓力為的溶液在自身的壓力與壓差作用下由發(fā)生器流

11、至溶液 熱交換器將部分熱量傳給稀溶液溫度降到一（點(diǎn)8） .4-8表示濃溶液在溶液熱交換器中的放熱過程。狀態(tài)點(diǎn) 8的濃溶液進(jìn)入吸收器與吸收器中的部分稀溶液（點(diǎn)2）混合.形成濃度為.、溫度為二 的中間溶液（點(diǎn)9'）.然后由吸收器泵均勻噴淋在吸收器管簇的外表面。中間溶液進(jìn)入吸收器后 由于壓力的突然降低.故首先閃發(fā)出一部分水蒸氣 濃度增大 用點(diǎn)9表示。由于吸收器管簇內(nèi)流動的冷卻水不斷地帶走吸收過程中放出的吸收熱因此中間溶液便具有不斷地吸收來自蒸發(fā)器的水蒸氣的能力使溶液的濃度降至.溫度由二降至' （點(diǎn)2）。8- 9'和2 9'表示混合過程.9-2表示吸收器中的吸收過程。假

12、定送往發(fā)生器的稀溶液的流量為：.-1.濃度為：.產(chǎn)生一的冷劑水蒸氣剩下的流量為I上丄一 “-、濃度為-的濃溶液出發(fā)生器。根據(jù)發(fā)生器中的質(zhì)量平衡關(guān)系得到下式=q dt =令，.則（1）a稱為循環(huán)倍率。它表示在發(fā)生器中每產(chǎn)生1kg水蒸氣所需要的溴化鋰稀溶液的循環(huán)量。（'）稱為放氣范圍。上面所分析的過程是對理想情況而言的。實(shí)際上由于流動阻力的存在水蒸氣經(jīng)過擋水板時壓力下降因此在發(fā)生器中發(fā)生壓力'應(yīng)大于冷凝壓力在加熱溫度不變的情況下將 引起溶液濃度的降低。另外由于溶液液柱的影響底部的溶液在較高壓力下發(fā)生同時又由于溶液與加熱管表面的接觸面積和接觸時間的有限性使發(fā)生終了濃溶液的濃度亠低于理

13、想情況下的濃度 一（）稱為發(fā)生不足；在吸收器中吸收器壓力應(yīng)小于蒸發(fā)壓力在冷卻水溫度不變的情況下它將引起稀溶液濃度的增大。由于吸收劑與被吸收的蒸氣相互 接觸的時間很短接觸面積有限加上系統(tǒng)內(nèi)空氣等不凝性氣體存在 均降低溶液的吸收效果吸收終了的稀溶液濃度“比理想情況下的廠高（一7二）稱為吸收不足。發(fā)生不足和吸收不足均會引起工作過程中參數(shù)的變化使放氣范圍減少從而影響循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性。溴化鋰吸收式制冷機(jī)的熱力及傳熱計算 溴化鋰吸收式制冷機(jī)的計算應(yīng)包括熱力計算、傳熱計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算及強(qiáng)度校核計算等 此處僅對熱力計算和傳熱計算的方法與步驟加以說明。熱力計算溴化鋰吸收式制冷機(jī)的熱力計算是根據(jù)用戶對制冷量和冷媒水

14、溫的要求以及用戶所能提供的加熱熱源和冷卻介質(zhì)的條件合理地選擇某些設(shè)計參數(shù) (傳熱溫差、放氣范圍等)然后對循環(huán)加以計算為傳熱計算等提供計算和設(shè)計依據(jù)。已知參數(shù) 制冷量匚它是根據(jù)生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求 同時考慮到冷損、制造條件以及運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素而提出。 冷媒水出口溫度：它是根據(jù)生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求提出的。由于:與蒸發(fā)溫度 有關(guān)。若：下降機(jī)組的制冷及熱力系數(shù)均下降因此在滿足生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求的基礎(chǔ)上應(yīng)盡可能地提高蒸發(fā)溫度。對于溴化鋰吸收式制冷機(jī)因?yàn)橛盟髦评鋭┕室话愣笥? C。 冷卻水進(jìn)口溫度二 根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件決定。應(yīng)當(dāng)指出 .盡管降低二 能使冷凝壓力下 降.吸收效果增強(qiáng).但考慮到溴化鋰結(jié)晶這一

15、特殊問題 .并不是“愈低愈好.而是有一定的合理范圍。機(jī)組在冬季運(yùn)行時尤應(yīng)防止冷卻水溫度過低這一問題。 加熱熱源溫度 考慮到廢熱的利用、結(jié)晶和腐蝕等問題 .采用0.10.25Mpa的飽和蒸氣或75C以上的熱水作為熱源較為合理。如能提供更高的蒸氣壓力.則熱效率可獲得進(jìn)一步的提高。(2) 設(shè)計參數(shù)的選定圖6發(fā)生器熱平蘭團(tuán) 吸收器出口冷卻水溫度 1和冷凝器的口冷卻水溫度 2由于吸收式制冷機(jī)采用熱能作 為補(bǔ)償手段所以冷卻水帶走的熱量遠(yuǎn)大于蒸氣壓縮式制冷機(jī)。為了節(jié)省冷卻水的消耗量往往使冷卻水串聯(lián)地流過吸收器和冷凝器?？紤]到吸收器內(nèi)的吸收效果和冷凝器允許有較高的冷凝壓力這些因素通常讓冷卻水先經(jīng)過吸收器 再進(jìn)

16、入冷凝器。冷卻水的總溫升一般取79C .視冷卻水的進(jìn)水溫度而定。考慮到吸收器的熱負(fù)荷較冷凝器的熱負(fù)荷兒 大.通過 吸收器的溫升-1較通過冷凝器的溫升匚=2高。冷卻水的總溫升 亠為' - -。如果水源充足或加溫度太低則可采用冷卻水并聯(lián)流過吸收器和冷凝器的方式這時冷凝器內(nèi)冷卻水的溫升可以高一些。當(dāng)采取串聯(lián)方式時也二如十&訶十加誠：為+在如 冷凝溫度二及冷凝壓力匕冷凝溫度一般比冷卻水出口溫度高25C.即根據(jù)：-查水蒸氣表求得匸'-.即-則溫差取較小值反之.取較大值即-' 1 (5)蒸發(fā)壓力 二根據(jù).求得即 一 一'" 吸收器內(nèi)稀溶液的最低溫度'

17、;:吸收器內(nèi)稀溶液的出口溫度 '一般比冷卻水出口溫度高35C .取較小值對吸收效果有利但傳熱溫差的減小將導(dǎo)致所需傳熱面積的增大反之亦然。 吸收器壓力廠吸收器壓力因蒸氣流經(jīng)擋水板時的阻力損失而低于蒸發(fā)壓力。壓降的大小與擋水板的結(jié)構(gòu)和氣流速度有關(guān) 一般取.即-門皿- 稀溶液濃度：根據(jù)'和 由溴化鋰溶液的' 圖確定即二-'二- ； (8) 濃溶液濃度，為了保證循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性和安全可行性希望循環(huán)的放氣范圍(-：)在0.030.06之間因而1 -=(9) 發(fā)生器內(nèi)溶液的最高溫度-發(fā)生器出口濃溶液的溫度二 可根據(jù)二-'遷J -'(10)的關(guān)系在溴化鋰溶液的心-

18、二圖中確定。盡管發(fā)生出來的冷劑蒸氣流經(jīng)擋水板時有阻力存在但由于與相比其數(shù)值很小可以忽略不計因此假定，=- 時影響甚微。一般希望'比加熱溫度低1040C 如果超出這一范圍則有關(guān)參數(shù)應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。較高時溫差取較大值。.應(yīng)比濃度所對應(yīng) 溶液熱交換器出口溫度 與；濃溶液出口溫度由熱交換器冷端的溫差確定如果溫差 較小熱效率雖較高要求的傳熱面積仍會較大。為防止?jié)馊芤旱慕Y(jié)晶的結(jié)晶溫度高10 C以上因此冷端溫差取1525 C .即如果忽略溶液與環(huán)境介質(zhì)的熱交換.稀溶液的出口溫度' '可根據(jù)溶液交換的熱平衡式確定即'-.'-.l-:（俎一血）+禺kJ/kg(12)再由和

19、二 在圖上確定：.式中一 K - 吸收器噴淋溶液狀態(tài) 為強(qiáng)化吸收器的吸收過程.吸收器通常采用噴淋形式。由于進(jìn)入吸收 器的濃溶液量較少.為保證一定的噴淋密度.往往加上一定數(shù)量稀溶液.形成中間溶液后噴淋 雖然濃度有所降低.但因噴淋量的增加而使吸收效果增強(qiáng)。假定在丄-的濃溶液中再加入 一一的稀溶液.形成狀態(tài)為9'的中間溶液 如圖6所示.根據(jù)熱平衡方程式（今皿-驗(yàn) +?m）爲(wèi)=（彳皿-務(wù)通傀 +*7為口_1 +魚_知二（"1）規(guī)+生婦血，-1地+地呱；J（13）f稱為吸收器稀溶液再循環(huán)倍率。它的意義是吸收1kg冷劑水蒸氣需補(bǔ)充稀溶液的公斤數(shù)。一般11 -'.有時用濃溶液直接噴

20、淋.即/ =：。同樣.可由混合溶液的物量平衡式求 出中間溶液的濃度。即搖+("帖$+于一 1(14)再由和1通過'圖確定混合后溶液的溫度 二。(3) 設(shè)備熱負(fù)荷計算設(shè)備的熱負(fù)荷根據(jù)設(shè)備的熱平衡式求出。 制冷機(jī)中的冷劑水的流量二、冷劑水流量由已知的制冷量；門 和蒸發(fā)器中的單位熱 負(fù)荷心確定。nwkg/s(15)由圖7可知:一 -(16) 發(fā)生器熱負(fù)荷=由圖8可知Qs = ©就一環(huán)冋)忽十Fmd爲(wèi) % 民即<：-.V :7) 冷凝器熱負(fù)荷 '：由圖9可知r 一，?。灰?#39;-： ：'：；(18) 吸收器熱負(fù)荷由圖10可知QtL _ Gj&

21、;d 給 + juA 溝T 1 Gurf 弟: ， ，L，(19) 溶液熱交換熱負(fù)荷I由圖11可知<2« =仏(毎-爲(wèi))二 S* -撿)(4 -給)-r-.- ' ' - ：- . 1 1 一 (20)(4) 裝置的熱平衡式、熱力系數(shù)及熱力完善度.整個裝置的熱平衡式應(yīng)若忽略泵消耗功率帶給系統(tǒng)的熱量以及系統(tǒng)與周圍環(huán)境交換的熱量 為> 卜 (21)熱力系數(shù)用'表示它反映消耗單位蒸氣加熱量所獲得的制冷量用于評價裝置的經(jīng)濟(jì)性按定義單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的'一般為0.650.75.雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的'通常在1.0以上。熱力完善度是熱力系

22、數(shù)與同熱源溫度下最高熱力系數(shù)的比值。假設(shè)熱源溫度為'.環(huán)境溫度為' .冷源溫度為'.則最高熱力系數(shù)為(26)熱力完善度可表示為它反映制冷循環(huán)的不可逆程度。(5) 加熱蒸氣的消耗量和各類泵的流量計算 加熱蒸氣的消耗量式中 A -h 考慮熱損失的附加系數(shù).A=1.051.10 ;- 加熱蒸氣焓值.kJ/kg ;加熱蒸氣凝結(jié)水焓值.kJ/kg 。(25) 吸收器泵的流量x 3600 二(口 + 了_1如 x 3600 m3 /h/70 xio3xio3式中：I吸收器噴淋溶液量.kg/s ;“- 噴淋溶液密度.kg/l.由圖查取。 發(fā)生器泵的流量71m3/h(27)式中：-稀溶

23、液密度.kg/l.由圖查取。 冷媒水泵的流量一6x3600m3/h(28)式中-冷媒水的比熱容.二.二山'_工二 八冷媒水的進(jìn)口溫度.C；:-冷媒水的出口溫度.C。冷卻水泵的流量幾如果冷卻水是串聯(lián)地流過吸收器和冷凝器.它的流量應(yīng)從兩方面確對于吸收器21000(®-心x3600m3/h(29)對于冷凝器21000(; - 1x3600ms/h(30)計算結(jié)果應(yīng)為、"-.如果兩者相差較大.說明以前假定的冷卻水總溫升的分配不當(dāng).需重新假定.至兩者相等為止。 蒸發(fā)器泵的流量由于蒸發(fā)器內(nèi)壓力很低.冷劑水靜壓力對蒸發(fā)沸騰過程的影響較大所以蒸發(fā)器做成噴淋式。為了保證一定的噴淋密度

24、.使冷劑水均勻地潤濕發(fā)器管簇的外表面蒸發(fā)器泵的噴淋量要大于蒸發(fā)器的蒸發(fā)量兩者之比稱為蒸發(fā)器冷劑水的再循環(huán)倍率用a表示.a=1020。蒸發(fā)泵的流量為=_£x36001000'：1(31)傳熱計算(1) 傳熱計算公式簡化的溴化鋰吸收式制冷機(jī)的傳熱計算公式如下(32)式中-傳熱面積；, 傳熱量.W ；- 熱交換器中的最大溫差.即熱流體進(jìn)口和冷流體進(jìn)口溫度之差.C；a,b - 常數(shù).它與熱交換器內(nèi)流體流動的方式有關(guān).具體數(shù)據(jù)見表1;幕.- 流體a在換熱過程中溫度變化.C； 汀- 流體b在換熱過程中的溫度變化.C。采用公式(32)時.要求；。表1各種流動狀態(tài)下的乩占值流動方式ab應(yīng)用范

25、圍逆流0.350,651幀流0.650.d50.425O.d5兩流庫均作交滅流動0.50.55種流體作交叉濟(jì)動如果有一種流體的換熱過程中發(fā)生集態(tài)改變.例如冷凝器中的冷凝過程.由于此時該流體的溫度沒有變化.故.公式(32)可簡化為m2(33)(2) 各種換熱設(shè)備傳熱面積的計算發(fā)生器的傳熱面積 5進(jìn)入發(fā)生器的稀溶液處于過冷狀態(tài)（點(diǎn)7）.必須加熱至飽和狀態(tài)（點(diǎn)5）才開始沸騰.由于溫度從上升到二所需熱量與沸騰過程中所需熱量相比很小因此故- 11 .相在傳熱計算時均按飽和溫度 '，計算。此外.如果加熱介質(zhì)為過熱蒸氣其過熱區(qū)放出的熱量遠(yuǎn) 小于潛熱計算時也按飽和溫度計算。由于加熱蒸氣的換熱過程中發(fā)生

26、相變應(yīng)的發(fā)生器傳熱面積為©耳血-拉冷）耳底-2匸譏比二m2(34)式中乙-發(fā)生器傳熱系數(shù) ：二；L冷凝器的傳熱面積人進(jìn)入冷凝器的冷劑水蒸氣為過熱蒸氣因?yàn)樗鋮s到飽和蒸氣時放出的熱量遠(yuǎn)小于冷凝過程放出的熱量故計算時仍按飽和冷凝溫度二 進(jìn)行計算。由于冷劑 水蒸氣在換熱過程中發(fā)生相變 故丄：-.即丘N（巴）aE 仏一心- 0&觴 %1)2 m(35)式中匚-冷凝器傳熱系數(shù)川上二匕 吸收器的傳熱面積-如果吸收器中的冷卻水作混合流動而噴淋液不作混合流動則F =.魚1瓦(鼻-皿)(36)2J 甌 _£w)_ 0 5心-£w)- 0 65( -式中廠-吸收器傳熱系數(shù).山

27、上二士 J 蒸發(fā)器的傳熱面積 c 蒸發(fā)過程中冷劑水發(fā)生相變 .則2"£9-皿）Qa 3 ?： _ i. _' 1 ： 卄（37）式中-蒸發(fā)器傳熱系數(shù).匚J匚 溶液熱交換器的傳熱面積上由于稀溶液流量大故水當(dāng)量大、應(yīng)為稀溶液在熱交換 器中的溫度變化。兩種溶液在換熱過程中的流動方式常采用逆流形式H血-叱）（38）Q疼K豔仏-2）-0.35（£,-/2）-06北 -fj式中溶液熱交換傳熱系數(shù). um(3) 傳熱系數(shù)在以上各設(shè)備的傳熱面積計算公式中 .除傳熱數(shù)外其余各參數(shù)均已在熱力計算中確定。 因此 傳熱計算的實(shí)質(zhì)問題是怎樣確定傳熱系數(shù) K的問題。由于影響 K值的因

28、素很多.因此在設(shè)計 計算時常根據(jù)同類型機(jī)器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為選取 K值的依據(jù)。表2列出了一些國內(nèi)外產(chǎn)品的傳熱系數(shù)供設(shè)計時參考。表2 傳熱系數(shù)K機(jī)型冷凝器蒸發(fā)器吸收器|發(fā)生器1容薇熱交換器W/(m2-K)(kcal/(n?hC)XZ-50（單效#中國）2326 (2000)2326 (2000)314 (700)1163 (1000)532 (50D)日立 HAU-100（單效，日萄5234 (4500)2791 (2400)1163 (1000)1623 (1400)465 (400D三洋（單效#日本）4652 (4000)1745 (1500)1070 (920)1163 (1000)2XZ-

29、10（孜效中國）4070 (3500)2559（2加。）1105 (950)高壓1047(900)低壓987(850)川崎（雙效"日本）5S15-6P78(000-6000)2675-3024(2300-2600)1163-1396C1000-1200)高壓2326(2000)高壓349-465(300400)低壓11153(1000)低壓291-349(250-300)由表2可見.各設(shè)備傳熱系數(shù)相差很大。實(shí)際上熱流密度、流速、噴淋密度、材質(zhì)、管排布置方式、水質(zhì)、不凝性氣體量及污垢等因素均會影響傳熱系數(shù)的數(shù)值。目前國內(nèi)外對溴化鋰吸收式制冷機(jī)組采取了一些改進(jìn)措施如對傳熱管進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?/p>

30、、提高水速、改進(jìn)噴嘴結(jié)構(gòu)等使傳熱系數(shù)有較大的提高。設(shè)計過程中務(wù)必選綜合考慮各種因素再確定K值。單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)熱力計算和傳熱計算舉例（1）熱力計算 已知條件：門制冷量 宀 .-!1.-.-.-J：-.2） 冷媒水進(jìn)口溫度一二C3）冷媒水進(jìn)口溫度二-C4）冷卻水進(jìn)口溫度 一 C 設(shè)計參數(shù)的選定.采用1) 吸收器出口冷卻水溫度和冷凝器出口冷卻水溫度 2為了節(jié)省冷卻水的消耗量串聯(lián)方式。假定冷卻水總的溫升=8 °C .取-C . -f2 C .則g = 4+山就二(艾+44)=藥4C = + =(36.4 + 3.6) = 4002) 冷凝溫度：及冷凝壓力：取- - ' C .

31、則+ Ai =(40 + 5) = 45*0鞏=9,6x11)4 MPa3) 蒸發(fā)溫度 及蒸發(fā)壓力取丄 2 C .則z0 =- A； = (5 - 2) = 3 C= 7.57x10 MPa4) 吸收器內(nèi)稀溶液的最低溫度:取宀-；丄C .則與=Zwl+A/= (36.4+3 6) = 40 C5) 吸收器壓力 假定|-"、-川-、.則a = -Ao = (7 57x10 -1 33xl0_i) MPa= 7.44x10-' MPa6) 稀溶液濃度上，由和' 查-圖得_7) 濃溶液濃度二取 - 、一 11 ：.則H 0.044 = 0.591 + 0.044 = 0,6

32、358) 發(fā)生器內(nèi)濃溶液的最高溫度由和匕-查'圖得' - 1 C9) 濃溶液出熱交換器時的溫度'取冷端溫差己/ ：1C .則：-"IT-工 C10) 濃溶液出熱交換器時的焓由：和在川一-圖上查出11)稀溶液出熱交換器的溫度-'由式(1)和式(12)求得° 635= 14.430.635-0.591_ (14 43-1)(93 307/73) +275 7414.43=35144 kJ4cg再根據(jù)，'和二在：-圖上查得 - - ' C12)噴淋溶液的焓值和濃度分別由式(13)和式(14)求得.計算時取1443 - 1)x307.

33、73 + 30x275.7414.43 + 30-1匸 _ 30x0.59 + (1443-1)x0.635 _ n r9a = := ULb14 43 + 30-1由：和1查U二圖.得、i ' C=285.62 kJ/kg根據(jù)以上數(shù)據(jù).確定各點(diǎn)的參數(shù).其數(shù)值列于表3中.考慮到壓力的數(shù)量級.表中壓力單位為kPa。筆稱點(diǎn)號溫度TC壓力 (kPa)蠟值(kl/kg)蒸發(fā)器出口處冷劑蒸氣r3.00 757293448吸收器出口處稀溶液240.00.5P10.744275.74冷黴器出口處冷刑水345.09.60060)92冷凝器出口處水蒸氣3f94.39.60C3095.72發(fā)生器出口處濃沼

34、液4?9.80 5359 500389.03發(fā)生器進(jìn)口處飽和稀溶液589.70 5519.600370.95吸收器進(jìn)處飽和濃溶648.50 6350.744295.75熱交換器出口處稀溶液m779JU 591351.44熱交換器出口處沫溶液b855.00.635307.73吸收器噴淋溶藉C45.00.600285.62表3循環(huán)各點(diǎn)的券數(shù)值設(shè)備熱負(fù)荷計算1) 冷劑水流量二由式(15)和式(16)得飾二(292<4 48-606.92) = 2317.6 kJ/kg(1744 5 細(xì)1 = -=0.753 kg/s 吹 I.23176J2) 發(fā)生器熱負(fù)荷匚由式(17)得= 0.753x14 43-1)x389 08+3095 72-14.43x351 44= 2447,1 kW3) 冷凝器熱負(fù)荷 '：由式(18)可知Qk = 0.753x(739,4-144.96) =1874 1 kW4) 吸收器熱負(fù)荷J 7由式(19)得知C, = 0.753 X (14.43 - 1)X 307.73 + 2924.48 -14.43 x 275.74 = 2318 kW5) 溶液熱交換器熱負(fù)荷二由式(20)得= 0.753x 14 3x(351 <14 - 275 71) = 82