第四章吸收式制冷

1、12一、吸收式制冷基本原理一、吸收式制冷基本原理實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：第一節(jié)吸收式制冷原理第一節(jié)吸收式制冷原理氨溶液水真空容器蒸發(fā)吸收溫度溫度水吸收氨蒸汽，使氨不斷蒸發(fā)汽化所需的熱量 取自于剩余的氨液 氨液 溫度水吸收氨蒸汽汽化潛熱汽化潛熱氨蒸汽放出水溫 系統(tǒng)中：氨 制冷劑 水吸收劑利用該原理的制冷機(jī)稱吸收式制冷機(jī)3 利用某些物質(zhì)對(duì)制冷蒸汽有很強(qiáng)吸收能力的特性來(lái)吸收蒸汽，替代蒸汽壓縮制冷的壓縮機(jī)例如：水可以吸收氨蒸汽 濃溴化鋰溶液可以吸收水蒸汽4 吸收式制冷機(jī)是一種以熱能為主要?jiǎng)恿Φ闹评錂C(jī) 。 蒸汽壓縮制冷循環(huán)：壓縮機(jī)（消耗機(jī)械功） 吸收式制冷循環(huán)：吸收塔，解吸器(發(fā)生器），換熱器，泵（消耗低品位熱量）

2、 氣體制冷劑回復(fù)液體狀態(tài)氣體制冷劑回復(fù)液體狀態(tài)利用吸收或吸附方式利用吸收或吸附方式制冷劑蒸發(fā)制冷劑蒸發(fā)吸收熱量制冷吸收熱量制冷5二、吸收式制冷機(jī)基本工作原理二、吸收式制冷機(jī)基本工作原理1.蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)62.2.吸收式制冷吸收式制冷泵泵吸吸收收器器換熱器換熱器解解吸吸器器蒸發(fā)器蒸發(fā)器節(jié)流閥節(jié)流閥QL載冷體載冷體水水低品低品位蒸位蒸汽汽TRQR冷凝器冷凝器QH水水7吸收式制冷循環(huán)吸收式制冷循環(huán) 由于它是利用由于它是利用工質(zhì)對(duì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)工質(zhì)對(duì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化，完成制冷劑變化，完成制冷劑的循環(huán)，因而被稱的循環(huán)，因而被稱為為吸收式制冷吸收式制冷8 蒸汽吸收式制冷系統(tǒng)是由發(fā)生器、冷凝器、蒸汽吸收式制冷

3、系統(tǒng)是由發(fā)生器、冷凝器、制冷節(jié)流閥、蒸發(fā)器、吸收器、溶液節(jié)流閥、制冷節(jié)流閥、蒸發(fā)器、吸收器、溶液節(jié)流閥、溶液熱交換器和溶液泵組成。溶液熱交換器和溶液泵組成。整個(gè)系統(tǒng)包括兩個(gè)回路：一個(gè)是制冷劑回整個(gè)系統(tǒng)包括兩個(gè)回路：一個(gè)是制冷劑回路，一個(gè)是溶液回路。路，一個(gè)是溶液回路。系統(tǒng)中使用的工作流體是制冷劑和吸收劑，系統(tǒng)中使用的工作流體是制冷劑和吸收劑，我們稱它為吸收式制冷的我們稱它為吸收式制冷的工質(zhì)對(duì)工質(zhì)對(duì)。吸收劑液。吸收劑液體對(duì)制冷劑有很強(qiáng)的吸收能力。吸收劑吸收體對(duì)制冷劑有很強(qiáng)的吸收能力。吸收劑吸收了制冷劑氣體后形成溶液。溶液加熱又能放了制冷劑氣體后形成溶液。溶液加熱又能放出制冷劑氣體。因此，我么可以

4、用溶液回路出制冷劑氣體。因此，我么可以用溶液回路取代壓縮機(jī)的作用，構(gòu)成蒸汽吸收式制冷循取代壓縮機(jī)的作用，構(gòu)成蒸汽吸收式制冷循環(huán)。環(huán)。9吸收式制冷1011吸收式制冷吸收式制冷和和蒸氣壓縮制冷蒸氣壓縮制冷都是利都是利用制冷劑的氣化潛熱制取冷量。下用制冷劑的氣化潛熱制取冷量。下圖為兩者工作原理的比較圖。圖為兩者工作原理的比較圖。他們的他們的共同點(diǎn)共同點(diǎn)是：是： 高壓制冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝后，經(jīng)節(jié)流元件節(jié)流，溫度和高壓制冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝后，經(jīng)節(jié)流元件節(jié)流，溫度和壓力降低，低溫、低壓液體在蒸發(fā)器內(nèi)汽化，實(shí)現(xiàn)制冷。壓力降低，低溫、低壓液體在蒸發(fā)器內(nèi)汽化，實(shí)現(xiàn)制冷。吸收式制冷吸收式制冷蒸氣壓縮制冷蒸

5、氣壓縮制冷12比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目壓縮式壓縮式吸收式吸收式結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)壓縮機(jī)壓縮機(jī)吸收器、液泵、發(fā)生器吸收器、液泵、發(fā)生器耗能類型耗能類型 機(jī)械能機(jī)械能熱能（蒸汽、燃油、燃?xì)?、熱能（蒸汽、燃油、燃?xì)?、廢熱、余熱）廢熱、余熱）工況特點(diǎn)工況特點(diǎn) 冷凝壓力高冷凝壓力高冷凝壓力低冷凝壓力低制冷工質(zhì)制冷工質(zhì) 制冷劑（氨、氟利昂）制冷劑（氨、氟利昂） 工質(zhì)對(duì)：吸收劑工質(zhì)對(duì)：吸收劑- -制冷劑（溴制冷劑（溴化鋰化鋰- -水、水水、水- -氨）氨）熱力計(jì)算熱力計(jì)算 壓縮式制冷熱力計(jì)算壓縮式制冷熱力計(jì)算溴化鋰吸收式制冷熱力計(jì)算溴化鋰吸收式制冷熱力計(jì)算吸收式與壓縮式的比較吸收式與壓縮式的比較13吸收式制冷吸收式制冷和和

6、蒸氣壓縮是制冷蒸氣壓縮是制冷工作原理的比較工作原理的比較它們的它們的不同點(diǎn)不同點(diǎn)是：是：1) 1) 提供的能量不同。提供的能量不同。蒸發(fā)壓縮式制冷機(jī)消耗機(jī)械功，吸收式制冷機(jī)消耗的是熱能。蒸發(fā)壓縮式制冷機(jī)消耗機(jī)械功，吸收式制冷機(jī)消耗的是熱能。2) 2) 吸取制冷劑蒸氣的方式不同。吸取制冷劑蒸氣的方式不同。 利用液體蒸發(fā)連續(xù)不斷地制冷時(shí)，需不斷地在蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生利用液體蒸發(fā)連續(xù)不斷地制冷時(shí)，需不斷地在蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生蒸氣。蒸氣壓縮式用壓縮機(jī)蒸氣。蒸氣壓縮式用壓縮機(jī)A A吸取此蒸氣，吸收式制冷機(jī)用吸收吸取此蒸氣，吸收式制冷機(jī)用吸收劑在吸收器內(nèi)吸取制冷劑蒸氣。劑在吸收器內(nèi)吸取制冷劑蒸氣。3) 3) 將低壓制

7、冷劑蒸氣變?yōu)楦邏褐评鋭┱魵鈺r(shí)采取的方式不同。將低壓制冷劑蒸氣變?yōu)楦邏褐评鋭┱魵鈺r(shí)采取的方式不同。 蒸氣壓縮式制冷機(jī)通過(guò)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)完成，吸收式制冷蒸氣壓縮式制冷機(jī)通過(guò)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)完成，吸收式制冷機(jī)則是通過(guò)吸收器、溶液泵、發(fā)生器和節(jié)流閥完成。機(jī)則是通過(guò)吸收器、溶液泵、發(fā)生器和節(jié)流閥完成。14三、三、 吸收式制冷機(jī)的工質(zhì)對(duì)吸收式制冷機(jī)的工質(zhì)對(duì)1. 吸收式制冷循環(huán)工質(zhì)的選擇要求（1）吸收式制冷循環(huán)對(duì)制冷劑的選擇 要求與蒸汽壓縮式制冷基本相同，應(yīng)具有較大的單位容積制冷量，工作壓力不應(yīng)太高或太低，價(jià)廉，無(wú)毒，不爆炸和不腐蝕等性質(zhì)（2）對(duì)吸收劑的選擇應(yīng)具有如下要求1）吸收劑應(yīng)具有強(qiáng)烈吸收制冷劑的能

8、力2）作為吸收劑和制冷劑的兩種物質(zhì)，它們的沸點(diǎn)希望相差越大越好。 低沸點(diǎn)液體低沸點(diǎn)液體制冷劑制冷劑 高沸點(diǎn)液體高沸點(diǎn)液體吸收劑吸收劑3）吸收劑也希望具有較大的熱導(dǎo)率，較小的密度和粘度，而且應(yīng)具有較小的比熱，以提高制冷循環(huán)的工作效率。4）在化學(xué)性質(zhì)方面與制冷劑一樣，要求無(wú)毒不燃燒不爆炸，對(duì)制冷機(jī)的金屬材料無(wú)腐蝕和具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。5）吸收式制冷循環(huán)工質(zhì)對(duì)所組成的二元溶液，必須是非共沸溶液。152 .吸收式制冷循環(huán)工質(zhì)對(duì) 1.以水作為制冷劑的工質(zhì)對(duì) 2.以氨為制冷劑的工質(zhì)對(duì) 3.乙醇作為制冷劑的工質(zhì)對(duì) 4.以氟利昂為制冷劑的工質(zhì)對(duì) 到目前為止，實(shí)際上使用的還只限于氨-水溶液與溴化鋰-水溶液兩種

9、 工工 質(zhì)質(zhì) 對(duì)對(duì)制冷劑制冷劑吸收劑吸收劑溴化鋰水溶液溴化鋰水溶液水水溴化鋰溶液溴化鋰溶液氨水溶液氨水溶液氨氨水水1617四、四、吸收式制冷循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析l優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.1.工質(zhì)環(huán)保工質(zhì)環(huán)保 2.2.以熱能為動(dòng)力，節(jié)電效果明顯以熱能為動(dòng)力，節(jié)電效果明顯 3.3.可以利用余熱廢熱可以利用余熱廢熱l缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1.1.價(jià)格無(wú)優(yōu)勢(shì)價(jià)格無(wú)優(yōu)勢(shì) 2.2.耗能大，機(jī)組笨重耗能大，機(jī)組笨重 3.3.利用熱能促進(jìn)全球變暖利用熱能促進(jìn)全球變暖 18第二節(jié) 吸收式制冷機(jī)一、吸收式制冷機(jī)的類型1.氨水吸收式制冷系統(tǒng)氨制冷劑 水吸收劑可獲得0 以下的低溫2.溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)水制冷劑 溴化鋰吸收劑可

10、獲得0 以上的溫度，通常用于空調(diào)系統(tǒng)的冷水19二、吸收式制冷系統(tǒng)組成二、吸收式制冷系統(tǒng)組成1.1.組成設(shè)備：蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、組成設(shè)備：蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、 吸收器、發(fā)生器、溶液泵。吸收器、發(fā)生器、溶液泵。 吸收器：吸收制冷劑蒸氣吸收器：吸收制冷劑蒸氣 發(fā)生器：加熱、釋放制冷劑發(fā)生器：加熱、釋放制冷劑 溶液熱交換器：內(nèi)部能量利用，提高效率溶液熱交換器：內(nèi)部能量利用，提高效率 溶液泵：加壓作用溶液泵：加壓作用 2.2.循環(huán)循環(huán) ：制冷劑循環(huán)：制冷劑循環(huán) 溶液循環(huán)溶液循環(huán)203、氨水吸收式制冷機(jī)、氨水吸收式制冷機(jī)211.1.溴化鋰水溶液的特性溴化鋰水溶液的特性（1 1） 溴化鋰具有強(qiáng)烈的

11、溴化鋰具有強(qiáng)烈的吸水性吸水性；（2 2）溴化鋰水溶液具有很強(qiáng)的吸濕性；）溴化鋰水溶液具有很強(qiáng)的吸濕性；（3 3） 溴化鋰與水的沸點(diǎn)溴化鋰與水的沸點(diǎn)相差相差很大；很大；（4 4）溶液溫度過(guò)低或濃度過(guò)高，均易發(fā)生）溶液溫度過(guò)低或濃度過(guò)高，均易發(fā)生結(jié)晶結(jié)晶； （5 5）對(duì)金屬具有較強(qiáng)的）對(duì)金屬具有較強(qiáng)的腐蝕性腐蝕性； （6 6）無(wú)毒，對(duì)人體無(wú)害。）無(wú)毒，對(duì)人體無(wú)害。 20時(shí)溴化鋰的溶解度可時(shí)溴化鋰的溶解度可以達(dá)到以達(dá)到108g左右，飽和溶左右，飽和溶液的濃度可達(dá)液的濃度可達(dá)60%左右左右 LiBrLiBr沸點(diǎn)為沸點(diǎn)為12651265方法：方法：添加緩蝕劑減輕腐蝕危害：危害：1.腐蝕產(chǎn)生氫氣=不凝性氣體，機(jī)組設(shè)置自動(dòng)抽氣裝置排除2.鐵銹銅銹易造成堵塞三、 溴化鋰吸收式制冷機(jī)工作過(guò)程222.2.溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)類型：類型： 按驅(qū)動(dòng)熱源分按驅(qū)動(dòng)熱源分 按驅(qū)動(dòng)熱源的利用方式分按驅(qū)動(dòng)熱源的利用方式分 按機(jī)組結(jié)構(gòu)分按機(jī)組結(jié)構(gòu)分蒸汽型蒸汽型熱水型熱水型直燃型直燃型 單效機(jī)組單效機(jī)組雙效機(jī)組雙效機(jī)組多效機(jī)組多效機(jī)組 單筒型單筒型雙筒形雙筒形三筒三筒多筒型多筒型 232.單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)工作過(guò)程243.3.單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)工作過(guò)程單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)工作過(guò)程單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的應(yīng)用系統(tǒng)。單