空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)_07吸收式制冷

1、第七章第七章 吸收式制冷吸收式制冷 7.1 吸收式制冷的基本原理吸收式制冷的基本原理一、基本原理一、基本原理 溶液泵溶液泵吸吸收收器器溶液熱溶液熱交熱器交熱器發(fā)發(fā)生生器器蒸發(fā)器蒸發(fā)器節(jié)流閥節(jié)流閥Q0(冷水冷水)載冷體載冷體冷卻水冷卻水低品位低品位蒸汽蒸汽TgQg冷凝器冷凝器Qk卻水水卻水水相當(dāng)于相當(dāng)于壓縮機(jī)壓縮機(jī)二、吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)二、吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù) 蒸汽壓縮式制冷機(jī)用制冷系數(shù)蒸汽壓縮式制冷機(jī)用制冷系數(shù)評(píng)價(jià)其經(jīng)濟(jì)行。評(píng)價(jià)其經(jīng)濟(jì)行。 熱力系數(shù)熱力系數(shù)是吸收式制冷機(jī)所制取的制冷量是吸收式制冷機(jī)所制取的制冷量0與消耗與消耗的熱量的熱量g之比，之比，評(píng)價(jià)其積極性。評(píng)價(jià)其積極性。= 0/w

2、 0/g 理想情況下為最大理想情況下為最大okTTT0最大？最大？最大熱力系數(shù)最大熱力系數(shù) 由熱力學(xué)第一定律得：由熱力學(xué)第一定律得： g0Pake由熱力學(xué)第二定律可知：由熱力學(xué)第二定律可知： SSgS0Se0 000EeggTTTS即：即：PTTTTTTegegg000若忽略泵的功率，則吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)：若忽略泵的功率，則吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)： )()(000TTTTTTegegg最大熱力系數(shù)最大熱力系數(shù)max為：為： ccgegeTTTTTT00max 可逆吸收式制冷循環(huán)是卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)構(gòu)成的聯(lián)可逆吸收式制冷循環(huán)是卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)構(gòu)成的聯(lián)合循環(huán)，故吸收式制冷機(jī)與由熱機(jī)直接驅(qū)

3、動(dòng)的壓縮式制冷機(jī)合循環(huán)，故吸收式制冷機(jī)與由熱機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的壓縮式制冷機(jī)相比，在對(duì)外界能量交換的關(guān)系上是等效的。只要外界的溫相比，在對(duì)外界能量交換的關(guān)系上是等效的。只要外界的溫度條件相同，二者的理想最大熱力系數(shù)是相同的。因此，壓度條件相同，二者的理想最大熱力系數(shù)是相同的。因此，壓縮式制冷機(jī)的制冷系數(shù)應(yīng)乘以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的動(dòng)力裝置的熱效縮式制冷機(jī)的制冷系數(shù)應(yīng)乘以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的動(dòng)力裝置的熱效率后，才能與吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)進(jìn)行比較。率后，才能與吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)進(jìn)行比較。 小結(jié)：小結(jié)：n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)的選擇要求吸收式制冷循環(huán)工質(zhì)的選擇要求n

4、1.吸收式制冷循環(huán)對(duì)制冷劑的選擇吸收式制冷循環(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，無毒，不爆炸和不腐蝕量，工作壓力不應(yīng)太高或太低，價(jià)廉，無毒，不爆炸和不腐蝕等性質(zhì)等性質(zhì)n2.對(duì)吸收劑的選擇應(yīng)具有如下要求對(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)烈吸收制冷劑的能力）吸收劑應(yīng)具有強(qiáng)烈吸收制冷劑的能力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）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。越好。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

5、且）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。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，要求無毒不燃燒不爆炸，）在化學(xué)性質(zhì)方面與制冷劑一樣，要求無毒不燃燒不爆炸，對(duì)制冷機(jī)的金屬材料無腐蝕和具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。對(duì)制冷機(jī)的金屬材料無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）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。液。n（2） 吸收式制冷循環(huán)工質(zhì)對(duì)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)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)以氨為制冷

6、劑的工質(zhì)對(duì) 3.乙醇作為制冷劑的工質(zhì)對(duì)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)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到目前為止，實(shí)際上使用的還只限于氨-水溶液水溶液與溴化鋰與溴化鋰-水溶液兩種水溶液兩種 一、二元溶液的基本特性一、二元溶液的基本特性7.2 二元溶液的特性二元溶液的特性（一）混合現(xiàn)象（一）混合現(xiàn)象兩種不同液體混合前后的容積和溫度一般都有變化。混合后容積可能兩種不同液體混合前后的容積和溫度一般都有變化。混合后容積可能縮小，也可能增大，需通過實(shí)驗(yàn)確定?？s小，也可能增大，需通過實(shí)驗(yàn)確定。 兩種液體混合前的比焓：h1hA（1-）hB 混合后的比焓：h2h

7、1qhA（1-）hBq 在等溫等壓條件下混合時(shí)，每生成1kg混合物所需要加入或排出的熱量，稱為混合物的混合熱或等溫?zé)醧，可以由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。 溴化鋰與水混合，以及水與氨混合時(shí)都會(huì)放熱，即混合熱為負(fù)值。（二）二元溶液的壓力（二）二元溶液的壓力溫度關(guān)系溫度關(guān)系二元溶液定壓氣化實(shí)驗(yàn)示意圖：二元溶液定壓氣化實(shí)驗(yàn)示意圖：不同壓力下情況不同壓力下情況 綜上可見，二元溶液與純物質(zhì)有很大不同。純物質(zhì)在綜上可見，二元溶液與純物質(zhì)有很大不同。純物質(zhì)在一定壓力下只有一個(gè)飽和溫度，其定壓氣化或冷凝過程是一定壓力下只有一個(gè)飽和溫度，其定壓氣化或冷凝過程是定溫過程。而二元溶液在一定壓力下的飽和溫度卻與濃度定溫過程。而二元溶液

8、在一定壓力下的飽和溫度卻與濃度有關(guān)。隨著溶液的氣化，剩余液體中低沸點(diǎn)物質(zhì)儲(chǔ)量的減有關(guān)。隨著溶液的氣化，剩余液體中低沸點(diǎn)物質(zhì)儲(chǔ)量的減少，其溫度將逐漸升高。所以，二元溶液的定壓氣化過程少，其溫度將逐漸升高。所以，二元溶液的定壓氣化過程是升溫過程。同理，二元?dú)鈶B(tài)溶液的定壓冷凝過程則是降是升溫過程。同理，二元?dú)鈶B(tài)溶液的定壓冷凝過程則是降溫過程。溫過程。（三）二元溶液的比焓（三）二元溶液的比焓濃度圖濃度圖二、溴化鋰水溶液的特性二、溴化鋰水溶液的特性1、溴化鋰水溶液的壓、溴化鋰水溶液的壓力力飽和溫度圖飽和溫度圖 2、溴化鋰水溶液的、溴化鋰水溶液的比焓比焓濃度圖濃度圖 第三節(jié)單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)第三節(jié)單效

9、溴化鋰吸收式制冷機(jī) 單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的典型結(jié)構(gòu)與流程單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的典型結(jié)構(gòu)與流程 單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的典型結(jié)構(gòu)與流程單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的典型結(jié)構(gòu)與流程 （二）溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施（二）溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施 1. 防腐蝕問題防腐蝕問題 溴化鋰水溶液對(duì)一般金屬有腐蝕作用，尤其在有空氣存溴化鋰水溶液對(duì)一般金屬有腐蝕作用，尤其在有空氣存在的情況下腐蝕更為嚴(yán)重。在的情況下腐蝕更為嚴(yán)重。 2. 抽氣設(shè)備抽氣設(shè)備 定期抽氣系統(tǒng)定期抽氣系統(tǒng)自動(dòng)抽氣裝置自動(dòng)抽氣裝置 3. 防止結(jié)晶問題防止結(jié)晶問題 結(jié)晶現(xiàn)象一般先發(fā)生在溶液熱交換器的濃溶液側(cè)，因?yàn)榻Y(jié)晶現(xiàn)象一般先發(fā)生

10、在溶液熱交換器的濃溶液側(cè)，因?yàn)榇送馊芤簼舛茸罡?，溫度較低，通路窄小。發(fā)生結(jié)晶后，濃此外溶液濃度最高，溫度較低，通路窄小。發(fā)生結(jié)晶后，濃溶液通路被阻塞，引起吸收器液位下降，發(fā)生器液位上升，溶液通路被阻塞，引起吸收器液位下降，發(fā)生器液位上升，直到制冷機(jī)不能運(yùn)行。直到制冷機(jī)不能運(yùn)行。 為解決熱交換器濃溶液側(cè)的結(jié)晶問題，在發(fā)生器中設(shè)有為解決熱交換器濃溶液側(cè)的結(jié)晶問題，在發(fā)生器中設(shè)有濃溶液溢流管，或稱防晶管。濃溶液溢流管，或稱防晶管。 4. 制冷量的調(diào)節(jié)制冷量的調(diào)節(jié) 吸收式制冷機(jī)的制冷量一般是根據(jù)蒸發(fā)器出口被冷卻介質(zhì)吸收式制冷機(jī)的制冷量一般是根據(jù)蒸發(fā)器出口被冷卻介質(zhì)的溫度，用改變加熱介質(zhì)流量和稀溶液循環(huán)

11、量的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)的溫度，用改變加熱介質(zhì)流量和稀溶液循環(huán)量的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)的。用這種方法可以實(shí)現(xiàn)在的。用這種方法可以實(shí)現(xiàn)在10100范圍內(nèi)制冷量的無級(jí)調(diào)范圍內(nèi)制冷量的無級(jí)調(diào)節(jié)。節(jié)。 （三）吸收式熱泵（三）吸收式熱泵 吸收式制冷機(jī)可以作為熱泵使用，它可以回收廢熱水的熱吸收式制冷機(jī)可以作為熱泵使用，它可以回收廢熱水的熱量，制取高溫水，用于采暖等場(chǎng)合。吸收式熱泵有兩種形式。量，制取高溫水，用于采暖等場(chǎng)合。吸收式熱泵有兩種形式。 （1）第一種熱泵：利用高溫?zé)嵩?，把低溫?zé)嵩吹臒崮芴岣撸┑谝环N熱泵：利用高溫?zé)嵩?，把低溫?zé)嵩吹臒崮芴岣叩街袦氐臒岜孟到y(tǒng)，它是同時(shí)利用吸收熱和冷凝熱以制取中溫到中溫的熱泵系統(tǒng)，它是同

12、時(shí)利用吸收熱和冷凝熱以制取中溫?zé)崴奈帐街评錂C(jī)，如下圖所示。這種熱泵以增加熱量為目熱水的吸收式制冷機(jī)，如下圖所示。這種熱泵以增加熱量為目的，故又稱為增熱型吸收式熱泵。的，故又稱為增熱型吸收式熱泵。 （2）第二種熱泵：利用中溫廢熱和發(fā)生器形成驅(qū)動(dòng)熱源系）第二種熱泵：利用中溫廢熱和發(fā)生器形成驅(qū)動(dòng)熱源系統(tǒng)，同時(shí)還利用中溫廢熱和蒸發(fā)器構(gòu)成熱源系統(tǒng)，在吸收器中統(tǒng)，同時(shí)還利用中溫廢熱和蒸發(fā)器構(gòu)成熱源系統(tǒng)，在吸收器中制取溫度高于中溫廢熱的熱水的熱泵系統(tǒng)。這種熱泵以升溫為制取溫度高于中溫廢熱的熱水的熱泵系統(tǒng)。這種熱泵以升溫為目的，故又稱為熱變換器。目的，故又稱為熱變換器。 7.4 雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)雙效

13、溴化鋰吸收式制冷機(jī) 一、串聯(lián)流程的雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的流程一、串聯(lián)流程的雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的流程 二、并聯(lián)流程的雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的流程二、并聯(lián)流程的雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的流程三、直燃雙效型溴化鋰吸收式制冷機(jī)的流程三、直燃雙效型溴化鋰吸收式制冷機(jī)的流程 三、雙級(jí)溴化鋰吸收式制冷機(jī)三、雙級(jí)溴化鋰吸收式制冷機(jī) n4.1.3.4 溴化鋰吸收式制冷機(jī)的特點(diǎn)1）以水作制冷劑，溴化鋰溶液作吸收劑，因此它對(duì)人體無危害，對(duì)大氣臭氧層無破壞作用。2）對(duì)熱源要求不高.3）整個(gè)裝置基本上是換熱器的組合體，除泵外，沒有其他運(yùn)動(dòng)部件。4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。5）整個(gè)裝置處于真空狀態(tài)下運(yùn)行，無爆炸危險(xiǎn)。6）操作簡(jiǎn)單，維護(hù)保養(yǎng)方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。7）能在10100范圍內(nèi)進(jìn)行制冷量的自動(dòng)、無級(jí)調(diào)節(jié)，而且在部分負(fù)荷時(shí)，機(jī)組的熱力系數(shù)并不明顯下降。7）溴化鋰溶液對(duì)金屬，尤其是黑色金屬有強(qiáng)烈的腐蝕性，因此對(duì)金屬的密封性要求非常嚴(yán)格。9）由于系統(tǒng)以熱能作為補(bǔ)償，加上溴化鋰