溴化鋰工作原理-課件PPT

1、2021/8/261溴化鋰知識簡介溴化鋰知識簡介公用工程許繼平2008-8-122021/8/262應用：為保持某些要求較高的生產(chǎn)環(huán)境及解決人體的舒適性現(xiàn)以廣泛應用于制藥、航天、核能、賓館、飯店等。含義：是指用人工的方法制造出一個低于自然界環(huán)境，并且在必要長的時間內(nèi)維持所需的低溫狀態(tài)（其應包括從低溫物體或空間帶走熱量和隔熱保溫兩方面的功能）。2021/8/263按照能源補償?shù)姆绞娇纱笾路譃閮纱箢悾弘娔苤评洌夯钊?、離心式、螺桿式（壓縮機充氟）熱能制冷：蒸汽噴射式（能耗大6070年代，基本已淘汰），吸收式（氨吸收式和溴化鋰吸收式）制冷分類2021/8/264在吸收式制冷機組中完成吸收式循環(huán)的工質(zhì)

2、通在吸收式制冷機組中完成吸收式循環(huán)的工質(zhì)通常由兩種沸點不同的物質(zhì)所組成的二元溶液，其常由兩種沸點不同的物質(zhì)所組成的二元溶液，其中低沸點的組分（又稱為易揮發(fā)組分）作制冷劑中低沸點的組分（又稱為易揮發(fā)組分）作制冷劑（蒸發(fā)劑）高沸點的組分（又稱難揮發(fā)組分）作（蒸發(fā)劑）高沸點的組分（又稱難揮發(fā)組分）作吸收器，一般合稱為吸收器，一般合稱為“工質(zhì)對工質(zhì)對”在溴化鋰吸收式在溴化鋰吸收式制冷機組中，溴化鋰水溶液是工質(zhì)對，其中水是制冷機組中，溴化鋰水溶液是工質(zhì)對，其中水是制冷劑，溴是吸收劑。水作為制冷劑的優(yōu)點：汽制冷劑，溴是吸收劑。水作為制冷劑的優(yōu)點：汽化潛熱大、價廉、易得、無毒無味、不燃燒、不化潛熱大、價廉、

3、易得、無毒無味、不燃燒、不爆炸；爆炸；100OC1公斤的水由液態(tài)汽化需要吸收公斤的水由液態(tài)汽化需要吸收538.8千卡的熱量，水的汽化熱很大。以溴作吸收劑的千卡的熱量，水的汽化熱很大。以溴作吸收劑的優(yōu)點：對人體環(huán)境無害，易溶解于水，具有很強優(yōu)點：對人體環(huán)境無害，易溶解于水，具有很強的吸收水蒸汽的能力，沸點在常壓下高達的吸收水蒸汽的能力，沸點在常壓下高達1265，在溶液沸騰時所產(chǎn)生的蒸汽中沒有溴的成份，其在溶液沸騰時所產(chǎn)生的蒸汽中沒有溴的成份，其缺點是對金屬材料有腐蝕性，會出現(xiàn)結(jié)晶的現(xiàn)象。缺點是對金屬材料有腐蝕性，會出現(xiàn)結(jié)晶的現(xiàn)象。溴化鋰溶液溴化鋰溶液2021/8/265雙效機組（串聯(lián)）：雙效機組

4、（串聯(lián)）：高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、冷凝高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、高溫熱交器、蒸發(fā)器、吸收器、高溫熱交換器、低溫熱交換器、凝結(jié)水熱換器、低溫熱交換器、凝結(jié)水熱回收器等?；厥掌鞯?。流體（雙效）：流體（雙效）：濃溶液、稀溶液、中間溶液、濃溶液、稀溶液、中間溶液、冷劑水、高低壓冷劑蒸汽、高冷劑水、高低壓冷劑蒸汽、高溫蒸汽、凝結(jié)水、冷媒水、冷溫蒸汽、凝結(jié)水、冷媒水、冷卻水等。卻水等。機組部件及流體機組部件及流體2021/8/266吸收器冷凝器真空泵溶液泵U型管冷劑泵引射器2021/8/267高壓發(fā)生器低溫換熱器凝水換熱器高溫換熱器吸收器吸收器2021/8/268吸收器內(nèi)的稀溶液由泵

5、送往高壓發(fā)生器，途中流經(jīng)熱吸收器內(nèi)的稀溶液由泵送往高壓發(fā)生器，途中流經(jīng)熱交換器（低溫），凝水熱回收器和高溫熱交換器，進入高壓交換器（低溫），凝水熱回收器和高溫熱交換器，進入高壓發(fā)生器被管內(nèi)飽和水蒸汽的熱量加熱，發(fā)生出高壓冷劑蒸汽，發(fā)生器被管內(nèi)飽和水蒸汽的熱量加熱，發(fā)生出高壓冷劑蒸汽，濃縮成中間溶液，中間溶液流經(jīng)高溫熱交換器傳熱管間，加熱濃縮成中間溶液，中間溶液流經(jīng)高溫熱交換器傳熱管間，加熱管內(nèi)流向高發(fā)的稀溶液后進入低發(fā)，在低發(fā)內(nèi)被來自高發(fā)的高管內(nèi)流向高發(fā)的稀溶液后進入低發(fā)，在低發(fā)內(nèi)被來自高發(fā)的高壓冷劑蒸汽再次加熱，發(fā)生出低壓冷劑蒸汽，濃縮成濃溶液，壓冷劑蒸汽再次加熱，發(fā)生出低壓冷劑蒸汽，濃縮成

6、濃溶液，濃溶液流經(jīng)低溫熱交換傳熱管間，加熱管內(nèi)的稀溶液，溫度降濃溶液流經(jīng)低溫熱交換傳熱管間，加熱管內(nèi)的稀溶液，溫度降低后進入吸收器，高發(fā)產(chǎn)生的高壓冷劑蒸汽在低發(fā)傳熱管內(nèi)冷低后進入吸收器，高發(fā)產(chǎn)生的高壓冷劑蒸汽在低發(fā)傳熱管內(nèi)冷凝成冷劑水，經(jīng)截流后進入冷凝器，低發(fā)產(chǎn)生的低壓冷劑蒸汽凝成冷劑水，經(jīng)截流后進入冷凝器，低發(fā)產(chǎn)生的低壓冷劑蒸汽進入冷凝器中，被冷卻水冷凝成冷劑水，以上兩股冷劑水經(jīng)進入冷凝器中，被冷卻水冷凝成冷劑水，以上兩股冷劑水經(jīng)U型管流入蒸發(fā)器液囊，再經(jīng)冷劑泵送往蒸發(fā)器上部的噴淋系統(tǒng)，型管流入蒸發(fā)器液囊，再經(jīng)冷劑泵送往蒸發(fā)器上部的噴淋系統(tǒng)，均勻噴淋在傳熱管表面，吸收管內(nèi)冷水的熱量而蒸發(fā)，產(chǎn)

7、生的均勻噴淋在傳熱管表面，吸收管內(nèi)冷水的熱量而蒸發(fā)，產(chǎn)生的冷劑蒸汽進入吸收器，被濃溶液吸收。冷劑蒸汽被吸收后，釋冷劑蒸汽進入吸收器，被濃溶液吸收。冷劑蒸汽被吸收后，釋放大量的熱量由冷卻水帶走，濃溶液吸收水蒸汽后成為稀溶液，放大量的熱量由冷卻水帶走，濃溶液吸收水蒸汽后成為稀溶液，再由再由機組工作原理機組工作原理斷地制取冷煤水。斷地制取冷煤水。溶液泵送往高壓發(fā)生器，這個過程不斷地循環(huán)，蒸發(fā)溶液泵送往高壓發(fā)生器，這個過程不斷地循環(huán)，蒸發(fā)器連器連2021/8/269制冷原理：制冷由發(fā)生、冷凝、蒸發(fā)和制冷原理：制冷由發(fā)生、冷凝、蒸發(fā)和吸收四個過程組成，分別在高低壓發(fā)生器、吸收四個過程組成，分別在高低壓發(fā)

8、生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器四個換熱器中進行。冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器四個換熱器中進行。前面已講過在機組中溴化鋰水溶液作為工質(zhì)前面已講過在機組中溴化鋰水溶液作為工質(zhì)對，其中水是制冷劑溴化鋰溶液是吸收劑，對，其中水是制冷劑溴化鋰溶液是吸收劑，利用水在低壓條件下沸點降低的特性，當壓利用水在低壓條件下沸點降低的特性，當壓力降至力降至870Pa（絕對壓力）時，水的沸點溫（絕對壓力）時，水的沸點溫度降低為度降低為5，就可以利用水的蒸發(fā)來制取適，就可以利用水的蒸發(fā)來制取適合的低溫冷水，溴化鋰吸收式機組就是利用合的低溫冷水，溴化鋰吸收式機組就是利用這一現(xiàn)象進行制冷，同時根據(jù)吸收劑極易吸這一現(xiàn)象進行制冷，同時根

9、據(jù)吸收劑極易吸收制冷劑的特性，通過吸收劑濃度的變化使收制冷劑的特性，通過吸收劑濃度的變化使制冷劑在封閉的系統(tǒng)中不斷循環(huán)。制冷劑在封閉的系統(tǒng)中不斷循環(huán)。制冷原理制冷原理2021/8/26102021/8/2611制冷循環(huán)制冷循環(huán)由制冷循環(huán)原理圖可以看出來制冷過程中有兩個主要循環(huán)：由制冷循環(huán)原理圖可以看出來制冷過程中有兩個主要循環(huán)：溴化鋰溶液溴化鋰溶液由稀變濃，再由濃變稀的過程。由稀變濃，再由濃變稀的過程。濃溶液濃縮時產(chǎn)生的冷劑蒸汽由汽變水，再由濃溶液濃縮時產(chǎn)生的冷劑蒸汽由汽變水，再由水變汽的過程，及相應的過程：（發(fā)生水變汽的過程，及相應的過程：（發(fā)生冷凝：在高低壓發(fā)生器和冷凝器中進行，冷凝：在高

10、低壓發(fā)生器和冷凝器中進行，關(guān)鍵要素：高壓壓力關(guān)鍵要素：高壓壓力700mmHg，低發(fā)，低發(fā)5560mmHg 蒸發(fā)蒸發(fā)吸收：在蒸發(fā)器及吸吸收：在蒸發(fā)器及吸收器中進行，二者壓力均在收器中進行，二者壓力均在67mmHg ）熱交換器：回收熱量，提高機組效率。）熱交換器：回收熱量，提高機組效率。Qg:蒸發(fā)器供給熱量蒸發(fā)器供給熱量Qe:冷水提供的熱量冷水提供的熱量Qa:冷卻水從吸收器冷卻水從吸收器帶走的熱量帶走的熱量Qc:冷卻水從冷凝器冷卻水從冷凝器帶走的熱量帶走的熱量2021/8/2612、稀溶液：吸收器液囊、稀溶液：吸收器液囊溶液泵溶液泵低溫低溫熱交換器熱交換器凝結(jié)水熱回收器凝結(jié)水熱回收器高溫熱交換器高

11、溫熱交換器高壓發(fā)生器。高壓發(fā)生器。、中間溶液：高壓發(fā)生器、中間溶液：高壓發(fā)生器高溫熱交換器高溫熱交換器低壓發(fā)生器（利用高發(fā)來的冷劑蒸汽）。低壓發(fā)生器（利用高發(fā)來的冷劑蒸汽）。、濃溶液：低壓發(fā)生器、濃溶液：低壓發(fā)生器低溫熱交換器低溫熱交換器吸收器。吸收器。流體的循環(huán)過程及路徑流體的循環(huán)過程及路徑溴化鋰溶液：溴化鋰溶液：2021/8/2613、從高發(fā)來的、從高發(fā)來的冷劑蒸汽冷劑蒸汽：高壓發(fā)生器：高壓發(fā)生器低壓發(fā)生器低壓發(fā)生器冷凝器。從低發(fā)來的冷凝器。從低發(fā)來的冷劑蒸汽冷劑蒸汽：低壓發(fā)生器：低壓發(fā)生器冷凝器。冷凝器。、冷劑水冷劑水：從：從中產(chǎn)生的冷劑水及冷劑蒸汽被冷卻水中產(chǎn)生的冷劑水及冷劑蒸汽被冷卻

12、水變成冷劑水變成冷劑水U型管型管蒸發(fā)器底部蒸發(fā)器底部冷劑泵冷劑泵蒸發(fā)器上蒸發(fā)器上部進行噴淋。部進行噴淋。、蒸汽蒸汽：蒸汽管網(wǎng)（鍋爐房）：蒸汽管網(wǎng)（鍋爐房）高壓發(fā)生器高壓發(fā)生器形成蒸形成蒸汽凝結(jié)水。汽凝結(jié)水。、凝結(jié)水凝結(jié)水：高壓發(fā)生器：高壓發(fā)生器凝結(jié)水熱回收器凝結(jié)水熱回收器排出。排出。、冷水冷水：外部冷水池（管路）：外部冷水池（管路）冷水泵冷水泵蒸發(fā)器。蒸發(fā)器。、冷卻水冷卻水：冷卻水池：冷卻水池冷凝器、左右吸收器冷凝器、左右吸收器冷卻塔冷卻塔冷卻水池。冷卻水池。流體的循環(huán)過程及路徑流體的循環(huán)過程及路徑水和蒸汽：水和蒸汽：2021/8/26142021/8/26152021/8/2616高壓發(fā)生器

13、高壓發(fā)生器發(fā)生器的作用是利用發(fā)生器的作用是利用外界熱源加熱溴化鋰外界熱源加熱溴化鋰溶液，使溶液沸騰，溶液，使溶液沸騰，產(chǎn)生冷劑蒸汽，同時產(chǎn)生冷劑蒸汽，同時將稀溶液（或中間溶將稀溶液（或中間溶液）濃縮。雙效溴化液）濃縮。雙效溴化鋰冷水機組包含高壓、鋰冷水機組包含高壓、低壓兩個發(fā)生器：高低壓兩個發(fā)生器：高壓發(fā)生器產(chǎn)生的一次壓發(fā)生器產(chǎn)生的一次冷劑蒸汽作為低壓發(fā)冷劑蒸汽作為低壓發(fā)生器的熱源，加熱低生器的熱源，加熱低發(fā)中的溴化鋰溶液，發(fā)中的溴化鋰溶液，產(chǎn)生二次冷劑蒸汽。產(chǎn)生二次冷劑蒸汽。2021/8/2617蒸發(fā)器蒸發(fā)器吸收器吸收器2021/8/2618低壓發(fā)生器低壓發(fā)生器- -冷凝器冷凝器2021/8

14、/26192021/8/2620性能：指機組的制冷量與冷卻水進口溫度，冷水出口溫度和蒸汽壓力的關(guān)系。性能：指機組的制冷量與冷卻水進口溫度，冷水出口溫度和蒸汽壓力的關(guān)系。外部條件變化對機組性能的影響：外部條件變化對機組性能的影響：1、蒸汽壓力蒸汽壓力：提高蒸汽壓力是提高機組制冷量的方法之一，但蒸汽壓力：提高蒸汽壓力是提高機組制冷量的方法之一，但蒸汽壓力的提高，溶液的濃度也升高，機組在高濃度運行易產(chǎn)生結(jié)晶。的提高，溶液的濃度也升高，機組在高濃度運行易產(chǎn)生結(jié)晶。2、冷水出口溫度冷水出口溫度：冷水出口溫度每升高：冷水出口溫度每升高1，制冷量也提高，制冷量也提高47。冷水。冷水出口溫度過低，使稀溶液濃度

15、升高，溶液泵吸空，有結(jié)晶的危險，蒸發(fā)過低引出口溫度過低，使稀溶液濃度升高，溶液泵吸空，有結(jié)晶的危險，蒸發(fā)過低引起蒸發(fā)液囊冷劑水凍結(jié)。故控制（自控）方面冷水出口溫度不低于起蒸發(fā)液囊冷劑水凍結(jié)。故控制（自控）方面冷水出口溫度不低于3。3、冷卻水進口溫度冷卻水進口溫度：機組的制冷量隨著冷卻水進口溫度降低而提高，反之減：機組的制冷量隨著冷卻水進口溫度降低而提高，反之減少。冷卻水溫度降低有利于冷劑水的生成以及溶液溫度降低，后者促使吸收能少。冷卻水溫度降低有利于冷劑水的生成以及溶液溫度降低，后者促使吸收能力的提高，冷卻水進口溫度每降低力的提高，冷卻水進口溫度每降低1，制冷量增加，制冷量增加3左右，但必須注

16、意的是左右，但必須注意的是冷卻水溫度過低，將會引起稀溶液溫度過低與濃溶液質(zhì)量分數(shù)過高，兩者在相冷卻水溫度過低，將會引起稀溶液溫度過低與濃溶液質(zhì)量分數(shù)過高，兩者在相互換熱時增加了濃溶液結(jié)晶的危險，同時發(fā)生器中濃溶液劇烈沸騰，使溶液極互換熱時增加了濃溶液結(jié)晶的危險，同時發(fā)生器中濃溶液劇烈沸騰，使溶液極易通過擋板進入冷凝器，造成冷劑水污染，但冷卻水溫度過高，吸收效果下降，易通過擋板進入冷凝器，造成冷劑水污染，但冷卻水溫度過高，吸收效果下降，也得引起濃溶液接近結(jié)晶的曲線，故冷卻水的溫度進口應在也得引起濃溶液接近結(jié)晶的曲線，故冷卻水的溫度進口應在18以上，出口溫以上，出口溫度在度在32以下。以下。機組性

17、能機組性能4、冷卻水量冷卻水量：冷卻水量減少：冷卻水量減少10，制冷量下降，制冷量下降3左右，左右，反之制冷量上升反之制冷量上升25、冷水量冷水量：影響較小，冷水量過低會使管內(nèi)流速降低，致：影響較小，冷水量過低會使管內(nèi)流速降低，致使制冷量下降。使制冷量下降。2021/8/2621機組性能機組性能內(nèi)部條件變化對機組性能的影響：內(nèi)部條件變化對機組性能的影響：1、表面活性劑表面活性劑：常用的活性劑是辛醇，降低溴化鋰溶液的：常用的活性劑是辛醇，降低溴化鋰溶液的表面張力，從而提高換熱器的熱、質(zhì)交換效果。表面張力，從而提高換熱器的熱、質(zhì)交換效果。2、不凝性氣體不凝性氣體：提高機組的密封性，防止空氣漏入機組

18、，及：提高機組的密封性，防止空氣漏入機組，及時抽除機組中的不凝性氣體，保證機組良好的真空狀態(tài)，是保時抽除機組中的不凝性氣體，保證機組良好的真空狀態(tài)，是保證機組性能的基本條件。證機組性能的基本條件。3、溶液循環(huán)量溶液循環(huán)量：保持最佳值，高發(fā)液位控制在：保持最佳值，高發(fā)液位控制在1/22/3之間。之間。4、冷劑水的純度冷劑水的純度：溴化鋰溶液隨冷劑蒸汽進入冷凝器和蒸發(fā)：溴化鋰溶液隨冷劑蒸汽進入冷凝器和蒸發(fā)器，造成冷劑水污染，導致制冷量的下降。器，造成冷劑水污染，導致制冷量的下降。5、污垢系數(shù)污垢系數(shù)：污垢是指機組運行一段時間后，在傳熱管內(nèi)外：污垢是指機組運行一段時間后，在傳熱管內(nèi)外壁形成的污物。污

19、垢系數(shù)越大，熱阻越大，傳熱性能差，機組壁形成的污物。污垢系數(shù)越大，熱阻越大，傳熱性能差，機組制冷量下降。（冷卻水水質(zhì)問題造成的內(nèi)壁污染制冷量下降。（冷卻水水質(zhì)問題造成的內(nèi)壁污染與溴化鋰溶液對傳熱管外壁腐蝕造成的污染。）與溴化鋰溶液對傳熱管外壁腐蝕造成的污染。）2021/8/2622機組運行參數(shù)機組運行參數(shù)項目項目設(shè)定值設(shè)定值項目項目設(shè)定值設(shè)定值冷水出口溫度冷水出口溫度3OC蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度2OC冷卻水進口溫度冷卻水進口溫度18OC蒸氣壓力蒸氣壓力6kgf/cm2高發(fā)溶液溫度高發(fā)溶液溫度160OC稀溶液濃度稀溶液濃度56%熔晶管高溫熔晶管高溫55OC高發(fā)壓力高發(fā)壓力960mmHg冷凝溫度冷凝溫度

20、45OC自抽裝置壓力自抽裝置壓力100mmHg2021/8/2623溶液泵稀溶液液囊2021/8/2624下抽氣閥上抽氣閥取樣閥檢修用閥儲氣筒冷凝器抽氣閥阻油器抽氣盒放油螺塞2021/8/2625溶液取樣閥濃溶液液囊2021/8/2626結(jié)晶與熔晶結(jié)晶與熔晶結(jié)晶是溴化鋰機組運行過程中的常見故結(jié)晶是溴化鋰機組運行過程中的常見故障：機組運行時，如果溴化鋰溶液的質(zhì)障：機組運行時，如果溴化鋰溶液的質(zhì)量分數(shù)高或溫度過低，就會出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)量分數(shù)高或溫度過低，就會出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，從而產(chǎn)生溶液循環(huán)障礙。結(jié)晶的部象，從而產(chǎn)生溶液循環(huán)障礙。結(jié)晶的部位大多數(shù)在溶液熱交換器中，尤其是在位大多數(shù)在溶液熱交換器中，尤其是在低

21、溫熱交換器濃溶液出口處。低溫熱交換器濃溶液出口處。熔晶管是解決結(jié)晶問題的常用方法：自熔晶管是解決結(jié)晶問題的常用方法：自動熔晶管裝置的一段裝在的發(fā)的液囊中，動熔晶管裝置的一段裝在的發(fā)的液囊中，管口遠高于第一排傳熱管；另一端與吸管口遠高于第一排傳熱管；另一端與吸收器相連，其間有一段液封，防止壓力收器相連，其間有一段液封，防止壓力串通。當?shù)蜏責峤粨Q器結(jié)晶時，低發(fā)中串通。當?shù)蜏責峤粨Q器結(jié)晶時，低發(fā)中的濃溶液則不能順利回流到吸收器中，的濃溶液則不能順利回流到吸收器中，導致低發(fā)液位上升。當液位升高至熔晶導致低發(fā)液位上升。當液位升高至熔晶管開口位置時，濃溶液經(jīng)過自動熔晶管管開口位置時，濃溶液經(jīng)過自動熔晶管直

22、接回流到吸收器中，與吸收器中的稀直接回流到吸收器中，與吸收器中的稀溶液混合后溫度升高。高溫溶液由溶液溶液混合后溫度升高。高溫溶液由溶液泵排出進入低溫熱交換器管內(nèi)，反復加泵排出進入低溫熱交換器管內(nèi)，反復加熱管外結(jié)晶的濃溶液，直至晶體溶解。熱管外結(jié)晶的濃溶液，直至晶體溶解。2021/8/26271、真空度：當吸收器中不凝性氣體增多時，會使吸收器的全壓升高從而影響、真空度：當吸收器中不凝性氣體增多時，會使吸收器的全壓升高從而影響蒸發(fā)器中的冷劑蒸汽分壓，同時蒸發(fā)器與吸收器的壓力是串通的，會使蒸發(fā)器的蒸發(fā)器中的冷劑蒸汽分壓，同時蒸發(fā)器與吸收器的壓力是串通的，會使蒸發(fā)器的全壓升高，從而影響冷劑不的沸點，由此可見，不凝性氣體增加會導致濃溶液吸收全壓升高，從而影響冷劑不的沸點，由此可見，不凝性氣體增加會導致濃溶液吸收冷劑蒸汽的能力下降，從而使稀溶液的濃度越來越高，