氨水吸收式制冷機的基礎(chǔ)理論和設(shè)計之七_性能與流程_圖文

1、 熱力系致 . 口匡口巨巨1二二巨二 二仁仁二二 二 二 二二 二 I 二 二 E 石1二二1五二 匯二 日區(qū)曰r二1 , 二廠于仁二二 二 亡衛(wèi)1 刃 二1 1 二 二 二 衛(wèi) 1 3 口 下 口口口口 口一 口口日 曰口口口 】 可 戶 L 一 - - 、一 “ , 了- 一 石 e - 沙 飛 卜火 一 4 - 0 26 . 0 24 . 0 22 . 只 賦 藕 抓 0 20 . 10 30 50 0 7 90 相對 冷負荷 額定冷負街 揣 : 火 10G 占 昌 3 寥 匕乙 卜 . . 一 . 尹 一洲 舫 沖 啟 J , 七 / / 3 圖1 1 . 變負 荷時的 熱力 系數(shù) :

2、 2 1一 卜二一/ 20 子產(chǎn) 一 一一 熱 源溫 度 n s o C; : 2 一 3 . 冷 鹽 水 出 口 溫度 , 冷卻 水 沮 度 3。 . 0 c 3 o ; _ , _ _ _ 25 _ 30 3弓 冷卻水溫鷹C 圖 15 。 . 最佳 中間 壓 力與冷卻 水 溫 度的關(guān)系 . 7 2 。 由此 可 見 , 在 既有 低位 熱 能 , 又 需較低 。 1 3 . . 的 制冷 溫 度 時 雙級 循環(huán) 更能 發(fā) 揮 它的 作用 。 中 間壓 力 ; 2 一 一 一熱 力 系致 最 佳 中間 , 壓 力; 在 設(shè)計 雙級 循 環(huán) 時可 以 考 慮系統(tǒng) 在外 界 條 數(shù) q , 在

3、沒 有 特殊 要求 時通 常是 這 樣來選 擇 的 = , 、二 , 件 允 許 的 情況 下 能夠 按 單 級 流程 運行 冬季 , 例如 在 , 即 要 使 系統(tǒng) 的總 熱 耗 量 達 到 最 小 、: 為 此 要找 出 0 當冷 卻 水 溫 顯 著 降 低 時 (1 , O G 左右 , 。 + , 、; 與 P 。 的 關(guān) 系來 , 然 后選擇 c a , , 、: 就 可 將 原來 的 雙 級 系統(tǒng) 改成 單 級運 轉(zhuǎn) 系 數(shù)將 顯著提 高 一 般企 業(yè) 中冬 季 用 冷 負荷 都會 下降 級 流 程 已 可 滿 足 需要 , , 其熱 力 好在 為 最小 時 的 p. 值 4 文

4、獻 曾應(yīng) 用 電 子 計 . 但制 冷 量則 有 所減 少 算 機對 制 冷盈 為 4 1 所示 p. 。 11 6 3kw (i 萬k l/ h 的雙 級 所 以 按單 也 有 利于 全 系 統(tǒng) 進行 了 中間壓 力的 模擬 研究 存 在 最佳 值 , 其結(jié) 果如 圖 , 這 樣就 可 使企 業(yè) 在冬 季 , 它表 明 在 一 定 運行 條 件 下 中間 壓 力 。 把 一 部分余 熱轉(zhuǎn) 用 于 供暖 等場 合 此時 可 獲 得 最 大 熱 力系 數(shù) , , 年 熱 負荷 的乎 衡 中 間壓 力 p 。 但在 最 佳 值附近 的 一定 范 圍 內(nèi)選 擇時 對 經(jīng)濟 二 是 雙級 循 環(huán) 中所

5、 特 有的參 性不 會有 顯 著 影響 就將 急劇 變小 壓 力時 , 。 超 出此 范 圍后 P. , 熱 力系數(shù) 急劇 增加 f: , , 當 運行 中的 , 高 于 最 佳 中間 f: 將 使低壓 塔 的 循 環(huán)倍 率 則 緩慢 減 小 。 、; 熱 負荷 O 迅速 增 大 而 高壓 塔 的 及 相應(yīng) 0 22 . 窿0 2 0 . 的 O妞 值 0 塑 1 并 0 2 愉 陽 姆 , , 結(jié) 果使 總 熱 耗量 增 大 , 只 0 王 8 滾 . 熱 力系 數(shù)降 低 則 緩慢 下 降 , 反之 , 如 果 中 間壓 力低 于 最 佳 而低 壓 塔 的 。 0 16 x 烏 長 、 .

6、. 則 高壓 塔 的 熱 負荷 急劇 上 升 結(jié) 果 也 使 熱 力 系 數(shù)變小 文獻 平 李 每 島 掛 弱 泉 0 6 腸 4 還 針對 一 年四 季 冷 卻水 進水 溫 度 會 變動 的 情況 , 研究 了 最佳 中間壓 力隨冷 卻水 溫 度變 , 化 的關(guān) 系 如 圖1 所示 5 , 。 在 加 熱 熱源 溫 度 和 制 。 冷溫 度不 變的 條件 下 最 佳 中間壓 力與 冷 卻水 兩 條實 線 表 , 溫 度 的 關(guān) 系如 圖 中 的 點 劃線 所 示 示 中間壓 力可 以 選取 的 范 圍 中間壓 力 k擴 在 這兩 條 曲 線 上 。 淤 的 熱 力 系數(shù) 值取 為 最大 值

7、的 9 % 8 圖1 4 1 . 雙 級 氮水吸 收式制冷系統(tǒng)的 中間壓 力 l (Ik a e = 雙級 循 環(huán)與 單 級 相 比 外 , , 除 了 熱 力系 數(shù) 較低 , 4 . 1 8 6 8 k J . 還 因 多了 一 級 , , 設(shè)備 增 多 了 金 屬 消耗 量 , 商 壓塔 循 環(huán) 倍* ; 2 壓 塔扭 環(huán) 借* ; 3 一 一 一熱 耗 t 不盆 . . ; 4 . 低 熱力 較大 運 行 中所 需 的冷 卻 水 也 較 多 而 且 由于 所 以 增加 61 高 低壓 級 的 兩個 循 環(huán)是 互 相 關(guān) 聯(lián) 的 , 一 一 了運行 的復(fù) 雜性 的操 作并 不 困 難 。

8、但實 踐 表 明 , 掌 握這個 系統(tǒng) 因為輔助吸 收器處于 中間壓 力 的冷卻水 溫 度 下 達 到更 高的濃 度 收 , , 。 p. 下 , 在同 擇 p 。 。 吸 收 終 了可 較在 低 壓 , 下 以上 介 紹的 這 種典 型雙 級 流程 也 稱 為雙級 發(fā) 生 雙 級吸 收 的 流程 、 。 這 樣在兩 級吸 收 器 中分 段吸 從 而 使 發(fā)生 器 , 總 的放氣 范圍就 大得 多了 。 中利 用 較 低 品 位的熱 能成 為 可能 循 環(huán) 的 性能 三 能 , 其它流程 , 得以改 善 2 . 吸 收 壓 給式 流程 , 從 提 高機組 的 性 能 充 分 利 用 低 品位

9、熱 , 這 是 一 種 在 單 級 氨 水 吸收式 制冷機 中裝 有 簡化流 程 , , 減少 設(shè) 備 投 資等 多方 面 著眼 , 壓 縮機或 升 壓器 等 增壓 裝置 的 系統(tǒng) 一 種雙級 流程 壓 縮式 , , 實 質(zhì)上 是 另 一級為 。 許 多學(xué) 者對 氨水 吸收式 制 冷 機 的流 程 進行過 廣 泛 的 研究 幾 種如 下 1 . 其 中一級 為 吸 收 式 , , 提 出了不 少改 進 方案 : 現(xiàn) 擇 要 介紹 所 以也 稱 吸 收壓 縮式聯(lián) 合 循 環(huán) 根據(jù) 增壓 裝 置所 處位置 的不 同 類 : 又 可 分 為 以下 兩 出塔 稀溶 液帶有 中間 節(jié)流甘 脹 的雙 級

10、, 吸 收流程 當 利 用 品 位較 低 的 熱能 時 稀 溶液 具 有 較高 濃度 壓 力之 間 分段 節(jié)流 。 由 塔 底出 來 的 P , 這 時 可 使之 在 。 0 與 P 6 具體 流 程 如 圖 1 所 示 (圖 中未 畫 出溶液 熱 交 換器 為 閥 濃度為 氛 1 , 流量 (f : 一 , 1 kg 的 出塔 稀 溶液 通 過 第 一個 節(jié) 流 p二 , R 工 后 節(jié) 流 降壓 至 D 并進 人 膨 脹器 (或 : 、 稱 擴容 器 膨脹 , 由于 節(jié)流 降 壓 而 產(chǎn) 生 部分 f 流量為( : 氣化 kg 。 經(jīng) 分 離后 濃 度 降為 氛 一 1 , 的 液 體 繼

11、 續(xù) 經(jīng) 第 二 節(jié)流 閥 f 聲g R l E 0 降壓 至 P 并 進 入吸 收器 A 吸 收 來 自蒸發(fā) 器 為 的 氨氣 1, , 成 7 圖1 F . 低 壓壓縮 高壓吸 收 的 流 程 J . 發(fā)生 器; E . 回流 分 報器 ; G I C . . G 2 . 較濃 的溶 液 , , , 其濃 度 為 氛 , 由泵送入 冷蔽 器 ; H . 燕沒 器 ; 壓 縮 機; A 節(jié) 流 朗; D . 吸收器 呂 . 輔 助 吸 收器 K 中 繼 續(xù) 吸 收從 膨脹 器分 離出 來 一 換熱 器 ; 0 溶液 系 的蒸氣 部分 (f 君 的 濃 溶液 : 。 g k 最終濃 度為 其余

12、過 程與 一 般 單級循 環(huán) 相 同 f : 獲得 f : ( l 增 壓 裝置 處 于 燕發(fā) 器 與吸 收器之 間 的 低 壓部 位 低 的場 合 。 。 , 7 其流 程 示 意 圖 如 圖 1 所示 (圖 中 。 未 畫 出 過 冷器 ( 一1 壽 f 。 這 種流程 常用 于 燕發(fā) 溫 度很 , 這 時在單 級 系統(tǒng) 的 燕發(fā) 器 和 吸 收 器 放氣 范 圍縮小 。 1 內(nèi)部都處 于 很 高的 真 空度下 吸 收 過程 惡 化 , , 且 易漏 入 空氣 , 倘 若采 用 增 壓 , 裝 置 提高 吸 收器 壓 力 大放 氣范 圍 (fZ 一 1 , 就可 改 善吸 收能 力 。 增

13、 , 而 且 系統(tǒng) 也并 不 復(fù) 雜 , 。 如 果采 用 噴 射式增 壓 器 R 11 因為 噴射器 的 結(jié)構(gòu) 是 密 封 的 所 以 更可 完全 防 止空 氣漏人 噴 射 式 增壓 器 所 , 用 的 工 作 蒸 氣 可 由本 系 統(tǒng) 內(nèi) 的發(fā) 生 器 或 系 統(tǒng) 外 圖1 6 帶有稀溶液膨 脹器 的 流 程 C C . 其 它 設(shè)備 供給 。 這 種流 程 的 缺點 在 于 , 因 為增 發(fā)生 器 ; 壓 裝置位 于 低壓 區(qū) 氣體 的 比 容 很大 , , 所以壓 . 冷 蔽器 縮 機 的 容 量和 耗功 都相 應(yīng) 增 大 而 且隨 著 制 冷 一 62 一 斗 b 卜 兮 二日 8

14、圖1 D . 低 壓 吸收 高壓壓 縮的 流 程 . . F 發(fā) 生 器 ; J 分 凝器; ; 、 . A . . c 壓縮 機 ; C : 節(jié) 流 潤 ; E 燕發(fā) 器 ; . 冷 凝器 G l 吸 收 器; H 換熱 器 ; 0 溶液 系 . . 9 圖1 單 級 吸收 一再 吸 式 系 統(tǒng) 。 溫度 的降 低 , 功 耗將 迅速 增加 。 來 自發(fā) 生 器 的 稀溶 液 所 吸 收 一樣 。 發(fā) 生 器與 吸 收 器 ( 2 壓 縮機處 于 精 餾 塔 與冷 凝 器之 間 的 高 壓 部位 , 之 間所組 成 的 溶 液 循 環(huán)與 普通 吸收 式 系 統(tǒng) 中 的 8 流 程示 意 圖如

15、 圖 1 所示 (圖 中未 顯 。 由此 可 見 , 這個 系 統(tǒng)包 含 了 一個溶 液的 , 示 過 冷器 在 高壓 區(qū) , 在 這種流 程 中 , 因 光 壓 縮機 設(shè)置 , 發(fā) 生一 吸 收 循 環(huán) 和 另 一個 再 吸 一解 吸 循 環(huán) 后 這 時氣 體 容 積 流 量很 小 。 所 以壓 縮 因而 蒸發(fā) 。 一 循 環(huán) 中的 溶液 濃 度 大于 前者 。 由于 再 吸 器 中 , 機 尺 寸 和 功耗 就 可大大 減小 而 且 由于蒸 發(fā) 器 , 所 進行 的是 吸 收過 程 為低 , , 其 中的溶 液 濃 度 較 純氮 壓力 , 出 來 的 氣體 直 接進入 吸 收器被 吸 收

16、個 系 統(tǒng) 具有 耗 電量 既不 多 熱能 程 。 所 以 在 同 樣 的冷 卻水 溫 度情 況 下 。 溫度 的 下降 不 會直 接影 響壓 縮機 功 耗 , , 所 以這 將小 于采 用 冷 凝 器 時的 數(shù)值 作 是 有利 的 這 對改 善系統(tǒng) 工 , 而 又 能 夠 利用 低 位 但 另一 方面 。 , 解 吸器 也 因同 樣 的 使 同 時 金 屬耗 量 比 雙級 吸 收式 流 程可 以 減 , 理 由 而 壓 力 低于 同 一制 冷 溫度 時 的 蒸 發(fā) 器 吸 收 器 工作 惡 化 沒 有特 別 的 優(yōu) 點 。 少 等優(yōu) 點 是 一 種 利 用 低 位 熱 能 的較 好 流 ,

17、所 以 采 用這 種 流 程 來 制冷 并 值 得提 出 的是 , 在相 同壓 力 。 區(qū); 應(yīng) 該說 明 不 論 壓 縮 機 位 于 高壓 或 低 壓 , 都應(yīng) 防 止 潤滑 油 進入 吸 收式 系統(tǒng) 因 此當 。 下 在再 吸 器 中的 冷 卻水 較 用 冷凝 器時 溫 度 可以 升 得更 高 , 這對 缺 水 地 區(qū) 是 有 用 的 , 此外 , 也 。 盡 量 避免 采用 活 塞 式 的 機器 3 . 可 以 利 用 此 一 性質(zhì) 來 發(fā) 展吸 收一 再 吸 式 熱 泵 應(yīng) 該指 出 。 吸收 一再 吸式 循環(huán) 它和 通 常單 , 由發(fā) 生 塔 出 來進人 再 吸 器 的 燕 。 9

18、這 種 循 環(huán) 的 流程 如 圖 1 所 示 氣 濃 度與 從 解 吸 器 出 來進 入吸 收 器 的 蒸 氣濃度 不同 , 級 氨水 吸 收 式制 冷系 統(tǒng)不 同之 處在 于 用 再吸 后 者 總 是 大于 前者 , , 為 使 系 統(tǒng)能 長期穩(wěn) 。 器 代 替 冷凝 器 。 , 以 解 吸 器 (或 稱 放 氣器 代 替 定 運轉(zhuǎn) 常 需在解 吸 器 產(chǎn) 生 的 蒸 氣 中噴人部 分 人為 地把濃 度 降 下來 蒸 發(fā)器 由 發(fā) 生 塔 出 來的 氨蒸 氣進 入 再吸 器 R 中 并在 發(fā) 生 器壓 力下 被來 自解 吸 器 D 的 溶液 , 液 態(tài) 溶液 在單 級 系統(tǒng)上 發(fā)展 起 來

19、的 雙級 氨 水 吸 收 一 解 吸 式 制 冷 系統(tǒng) 具 有較 高 的 熱 力 系數(shù) 。 所吸 收 吸 收器 。 所謂 再 吸 器就是 一 臺在 高 壓 下 工 作 的 文獻 。 由再 吸 器 出 來 的濃溶 液經(jīng) 節(jié)流 降壓 后 , 6 介 紹 了這 種 系統(tǒng) 的 性能 , t z 。 進 入解 吸器 吸器 中 已 。 在 其 中蒸 發(fā) 制 冷 。 。 解 吸 器是 一 個 , 考 P . 文 A m . 獻 八a a “u ” , 在 低壓 下 的 發(fā) 生器 , 蒸發(fā) 后 的溶 液 用泵 打 回 再 循 環(huán)不 , 再 次 吸 收 來 自發(fā) 生 塔 的氨 氣 H . C . B a 幾,

20、。 、二 e e , 幾 a o , A6 . eo P6 找a - 壓 且a e Xo 月。八 皿 泥石 n H e Ma 1 96 6 解 吸 器 中產(chǎn)生 的蒸 氣 則 進入 吸 收 器 中 被 (下轉(zhuǎn) 1 9 頁 一 63 一 特 別當 當 a a : 較 大時 當 O 口: 。 : a 較小 或 b / D : 較 大時 b : , 可采用 較 較小時 , 沙 i 、 卜 君O 大的 值 宜 , O 值 。 較大 或 / D : 可 采 用 較小 的 。 值 。 擴 壓 器 壁 面 傾斜 角e 的最 大 應(yīng) 以 不 超過對 應(yīng) 的 擴壓 器常 數(shù) 通 流 面 積為 4 . 應(yīng) 考 慮擴

21、壓 器 壁 面改 變對 級 中其它 元 , 件 的影 響 F日 一 產(chǎn) 了 使 整級 的 性 能 為最 佳 。 . 1 徐 忠程 2 考 , . 文 獻 , 圖 a 6 級 內(nèi) 各元 件的損 失 特 性 及 總損失 特性 e 3 機 械工 業(yè) 出版社 1 9 8 0 李 燕 生 陸 桂 林編 向 心 透 平 與 離 心 壓 氣 機 機械 工 業(yè) 出版 社 1 9 8 7 B 0 里 斯著 朱 報 禎 等 譯 離 心壓 縮機 蘇 械 機 械 工業(yè) 出版社 1 9 8 6 , , , , . . . 酒晉 等 離 心式壓 縮機原 理 , , , , . ( 葉 輪 內(nèi) ; ( b 無葉 擴 壓 器

22、 內(nèi); ( 蝸殼 內(nèi); 級 的總 扭失特 性 (d e 4 Ee k r t, B . Sehn A . e r l , E二 e r 一 o o A x ia l e r o v , 一u n d R li n T , a di 公196 1 . K o m P re s s o re n , SP i g n N V o . . V l g A a , . B I , er 5 S五 e r st yu k u , S k l , , 玩r m 以 五 1 . 、 結(jié) , 論 當 進 口 氣流 角 , E g n a in ee r in 小 , l 13 N . 沖 K o s . 2,

23、 , 1 96 6 P 64 一6 9 Th e . 6 S五 m a 3 e r st y k A e r . m in 16, V M 8 , , r - l E 擴 張型 擴壓 器 , , g n 較 1 16一 12 1 , 7 L u d t k e e n i . 認g , V o l 沖 o 19 6 9, P r 小時 , 損失 很 大 。 壓 力 恢 復(fù)系 數(shù)較小 而 且容 K . , A S M E Jo u 10 5 , , rn a , l f E , n g in e e r in g f o . 易 引 起逆 流 產(chǎn)生 導(dǎo) 致 擴壓 器 的旋 轉(zhuǎn)失 速 和 壓 。

24、P w T u r o e r , V a e o l . 從 s o . 4 . 198 3 P 9 0 2 一9 0 9 縮 機 的 喘振 這 種 擴 壓 器 只 適 用 于 進 口 氣流 角 , 8 朱營 康 b m o . o s j la n d e r A , A SME Jo u 198 7 . r n a , l o f h in e r y , V l 109 , 沖 , 4 , P 550 很大 、 動 壓 很 高 的 情 況下 2 . 收 斂型 擴壓器 , 提 高 了 氣流 角 大 小 。 , 9 一5 5 6 武 煥博 等 198 8 , , , 應(yīng)用力 學(xué) 學(xué) 報 . vo l 5 , , 攤 2 能 使 氣流更 加 均勻 孟 下 損 失減 小 , 減 小 了 流 道 中的 損 失 , 由 P 6 5 一7 4 , 1 0 竇華書 風(fēng)機技術(shù) A SM E p , 198 8 , 沖 一 4 一 , P 6一 11 158 , 于 收 斂 使小 流量 下 的氣 流 角 增大 壓 力 恢 復(fù)提 高 , 從 而 使小 流 1 1 竇 華書 1 2 I 1 0 3 1 . . a Pe r , 89 GT 198 9 . 增加 了穩(wěn) 定 。 H , . H a 且 。玉 , , 3 H e Pr o .