各種型式溴化鋰機(jī)組的特點(diǎn)原理簡(jiǎn)析

1、各種型式溴化鋰機(jī)組的特點(diǎn)、原理簡(jiǎn)析 溴化鋰機(jī)組又稱溴化鋰吸收式制冷機(jī)組。溴化鋰是由堿金屬鋰和鹵族元素兩種元素組成，分子式LiBr,分子量86.844，密度346kg/立方（25），熔點(diǎn)549，沸點(diǎn)1265。它的一般性質(zhì)跟食鹽大體類似，是一種穩(wěn)定的物質(zhì)，在大氣中不變質(zhì)、不揮發(fā)、不溶解，極易溶于水，常溫下是無色粒狀晶體，無毒、無臭、有咸苦味。溴化鋰水溶液是由溴化鋰和水這兩種成分組成，它的性質(zhì)跟純水很不相同。純水的沸點(diǎn)只與壓力有關(guān)，而溴化鋰水溶液的沸點(diǎn)不僅與壓力有關(guān)還與溶液的濃度有關(guān)。工作原理：在溴化鋰吸收式制冷中，水作為制冷劑，溴化鋰作為吸收劑。由于溴化鋰水溶液本身沸點(diǎn)很高，極難揮發(fā)，所以可認(rèn)為溴

2、化鋰飽和溶液液面上的蒸汽為純水蒸汽；在一定溫度下，溴化鋰水溶液液面上的水蒸氣飽和分壓力小于純水的飽和分壓力;而且濃度越高，液面上的水蒸氣飽和分壓力越小。所以在相同的溫度條件下，溴化鋰水溶液濃度越大，其吸收水分的能力就越強(qiáng)。這也就是通常采用溴化鋰作為吸收劑，水作為制冷劑的原因。溴化鋰吸收式制冷機(jī)主要由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、換熱器、循環(huán)泵等幾部分組成。在溴化鋰吸收式制冷機(jī)運(yùn)行過程中，當(dāng)溴化鋰水溶液在發(fā)生器內(nèi)受到熱媒水的加熱后，溶液中的水不斷汽化；隨著水的不斷汽化，發(fā)生器內(nèi)的溴化鋰水溶液濃度不斷升高，進(jìn)入吸收器；水蒸氣進(jìn)入冷凝器，被冷凝器內(nèi)的冷卻水降溫后凝結(jié)，成為高壓低溫的液態(tài)水；當(dāng)冷凝器

3、內(nèi)的水通過節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)，急速膨脹而汽化，并在汽化過程中大量吸收蒸發(fā)器內(nèi)冷媒水的熱量，從而達(dá)到降溫制冷的目的；在此過程中，低溫水蒸氣進(jìn)入吸收器，被吸收器內(nèi)的溴化鋰水溶液吸收，溶液濃度逐步降低，再由循環(huán)泵送回發(fā)生器，完成整個(gè)循環(huán)。如此循環(huán)不息，連續(xù)制取冷量。由于溴化鋰稀溶液在吸收器內(nèi)已被冷卻，溫度較低，為了節(jié)省加熱稀溶液的熱量，提高整個(gè)裝置的熱效率，在系統(tǒng)中增加了一個(gè)換熱器，讓發(fā)生器流出的高溫濃溶液與吸收器流出的低溫稀溶液進(jìn)行熱交換，提高稀溶液進(jìn)入發(fā)生器的溫度。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1、利用熱能為動(dòng)力，特別是可利用低位勢(shì)熱能（太陽能、余熱、廢熱等）；2、整個(gè)機(jī)組除了功率較小的屏蔽泵之外，無其他運(yùn)動(dòng)部件，

4、運(yùn)轉(zhuǎn)安靜；3、以溴化鋰水溶液為工質(zhì)，無臭、無毒、無害，有利于滿足環(huán)保的要求；4、制冷機(jī)在真空狀態(tài)下運(yùn)行，無高壓爆炸危險(xiǎn)，安全可靠；5、制冷量調(diào)節(jié)范圍廣，可在較寬的負(fù)荷內(nèi)進(jìn)行制冷量五級(jí)調(diào)節(jié)；6、對(duì)外界條件變化的適應(yīng)性強(qiáng)，可在一定的熱媒水進(jìn)口溫度、冷媒水出口溫度和冷卻水溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)1、溴化鋰水溶液對(duì)一般金屬有較強(qiáng)的腐蝕性，這不僅影響機(jī)組的正常運(yùn)行，而且還會(huì)影響機(jī)組的壽命；2、溴化鋰吸收式制冷主機(jī)的氣密性要求高，即使漏進(jìn)微量的空氣也會(huì)影響機(jī)組的性能，這就對(duì)機(jī)組制造提出嚴(yán)格的要求；3、濃度過高或者溫度過低時(shí)，溴化鋰水溶液均容易形成結(jié)晶，因此防止結(jié)晶是溴化鋰主機(jī)在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中必須注意的重要問

5、題。根據(jù)使用能源分類1蒸汽型 ：使用蒸汽作為驅(qū)動(dòng)能源。根據(jù)工作蒸汽的品位高低，還可分為單效和雙效型。單效型工作蒸汽壓力范圍為0.030.15MPa(表壓)(0.31.5kgf/cm表壓)；雙效型工作蒸汽壓力范圍一般為0.40.8MPa(表壓)(48kgf/cm表壓)，特殊的低壓雙效型工作蒸汽壓力可低至025MPa(表壓)(2.5kg/cm2表壓)。2直燃型 一般以油、氣等可燃物質(zhì)為燃料。不僅能夠制冷，而且可以供熱(采暖)及提供衛(wèi)生熱水。直燃型根據(jù)不同燃料又可分為：(1)燃油型：燃油型可燃輕油和重油。(2)燃?xì)庑停喝細(xì)庑腿剂戏秶^廣，有液化氣、城市煤氣、天然氣等。(3)雙燃料型：雙燃料型可一機(jī)使

6、用兩種燃料，分輕油燃?xì)庑图爸赜腿細(xì)庑?。另外，也可以煤粉及其他可燃廢料為燃料制成特殊型的直燃機(jī)組。3熱水型：使用熱水為熱源的溴化鋰機(jī)組。通常是以工業(yè)余熱、廢熱、地?zé)釤崴?、太陽能熱水為熱源，根?jù)熱源溫度可分為單效熱水型及雙效熱水型。單效型機(jī)組熱水溫度范圍為85140，高于140的熱水可作為雙效機(jī)組的熱源。1）熱水型二段型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組當(dāng)熱水進(jìn)口溫度120時(shí)，熱水最大溫差為62,熱水出口溫度68,冷卻水進(jìn)出水溫度分別為32和38,可制取冷水出口溫度7(進(jìn)水12)。機(jī)組由發(fā)生器、冷凝器、吸收器、蒸發(fā)器和熱交換器各一個(gè)以及相應(yīng)的屏蔽泵、真空泵等主要部件組成。其中溶液將吸收器里的稀溶液經(jīng)熱交換器送到

7、發(fā)生器里去，由熱水將它加熱濃縮成濃溶液，同時(shí)產(chǎn)生冷劑蒸汽.冷劑蒸汽在冷凝器中冷凝成冷劑水，其潛熱由冷卻水帶至機(jī)外.冷劑水進(jìn)入蒸發(fā)器后，由冷劑泵經(jīng)噴嘴噴淋。在高真空下冷劑水吸收蒸發(fā)器管內(nèi)冷水的熱量，低溫沸騰再次形成冷劑蒸汽，與此同時(shí)制取低溫冷水(本機(jī)提供的冷源)。濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器后直接進(jìn)入吸收器，經(jīng)布液器淋激于吸收器換熱管上。濃溶液一方面吸收蒸發(fā)器所產(chǎn)生的冷劑蒸汽后，本身變成稀溶液，另一方面將吸收冷劑蒸汽時(shí)釋放出來的吸收熱量轉(zhuǎn)移至冷卻水中。制冷循環(huán)是溴化鋰溶液在機(jī)內(nèi)稀變濃再由濃變稀和冷劑水由液態(tài)變氣態(tài)再由氣態(tài)變液態(tài)的循環(huán)，兩個(gè)循環(huán)同時(shí)進(jìn)行，周而復(fù)始.熱交換器是高、低溫溶液間相互進(jìn)行熱量交

8、換的設(shè)備，有利于提高機(jī)組的熱效率。熱水二段型機(jī)組有兩個(gè)發(fā)生器，冷凝器，蒸發(fā)器和吸收器，組成基本分開又有一定聯(lián)系的兩個(gè)獨(dú)立制冷劑和吸收劑工作循環(huán)系統(tǒng)。熱水，冷水和冷卻水串聯(lián)在兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)之間，而且熱水與冷水、冷卻水相向而行，形成彼此間逆流熱交換。在兩個(gè)獨(dú)立循環(huán)中合理分配制冷量、溫度差的比例，以及選用合理的溫度、壓力和濃度的參數(shù)，使發(fā)生，冷凝，蒸發(fā)和吸收過程達(dá)到最理想狀態(tài)，將熱源熱水溫度降得更低。2）雙效溴化鋰制冷機(jī),一般形式為三筒式。主要部件由：高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、冷凝器、吸收器、蒸發(fā)器、高溫?fù)Q熱器、低溫?fù)Q熱器、冷凝水回?zé)崞鳌⒗鋭┧鋮s器及發(fā)生器泵、吸收器泵、蒸發(fā)器泵和電氣控制系統(tǒng)等組成。制

9、冷原理為：吸收器中的稀溶液，由發(fā)生器泵分兩路輸送至高溫?fù)Q熱器和低溫?fù)Q熱器，進(jìn)入高溫?fù)Q熱器的稀溶液被高壓發(fā)生器流出的高溫濃溶液加熱升溫后，進(jìn)入高壓發(fā)生器。而進(jìn)入低溫?fù)Q熱器的稀溶液，被從低壓發(fā)生器流出的濃溶液加熱升溫后，再經(jīng)凝水回?zé)崞骼^續(xù)升溫，然后進(jìn)入低壓發(fā)生器。進(jìn)入高壓發(fā)生器的稀溶液被工作蒸汽加熱，溶液沸騰，產(chǎn)生高溫冷劑蒸汽，導(dǎo)入低壓發(fā)生器，加熱低壓發(fā)生器中的稀溶液后，經(jīng)節(jié)流進(jìn)入冷凝器，被冷卻凝結(jié)為冷劑水。進(jìn)入低壓發(fā)生器的稀溶液被高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高溫冷劑蒸汽所加熱，產(chǎn)生低溫冷劑蒸汽直接進(jìn)入冷凝器，也被冷卻凝結(jié)為冷劑水。高、低壓發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑水匯合于冷凝器集水盤中，混合后導(dǎo)入蒸發(fā)器中。加熱高壓發(fā)

10、生器中稀溶液的工作蒸汽的凝結(jié)不，經(jīng)凝水回?zé)崞鬟M(jìn)入凝水管路。而高壓發(fā)生器中的稀溶液因被加熱蒸發(fā)出了冷劑蒸汽，使?jié)舛壬叱蓾馊芤?，又?jīng)高溫?zé)峤粨Q器導(dǎo)入吸收器。低壓發(fā)生器中的稀溶液，被加熱升溫放出冷劑蒸汽也成為濃溶液，再經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器進(jìn)入吸收器。濃溶液與吸收器中原有溶液混合成中間濃度溶液，由吸收器泵吸取混合溶液，輸送至噴淋系統(tǒng)，噴灑在吸收器管簇外表面，吸收來自蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的冷劑蒸汽，再次變?yōu)橄∪芤哼M(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。吸收過程所產(chǎn)生的吸收熱被冷卻水帶到制冷系統(tǒng)外，完成溴化鋰溶液從稀溶液到濃溶液，再回到稀溶液循環(huán)過程。即熱壓縮循環(huán)過程。高、低壓發(fā)生器所產(chǎn)生的冷劑蒸汽，凝結(jié)在冷凝器管簇外表面上，被流經(jīng)管簇里

11、面的冷卻水吸收凝結(jié)過程產(chǎn)生的凝結(jié)熱，帶到制冷系統(tǒng)外。凝結(jié)后的冷劑水匯集起來經(jīng)節(jié)流裝置，淋灑在蒸發(fā)器管簇外表面上，因蒸發(fā)器內(nèi)壓力低，部分冷劑水閃發(fā)吸收冷媒水的熱量，產(chǎn)生部分制冷效應(yīng)。尚未蒸發(fā)的大部分冷劑水，由蒸發(fā)器泵噴淋在蒸發(fā)器管簇外表面，吸收通過管簇內(nèi)流經(jīng)的冷媒水熱量，蒸發(fā)成冷劑蒸汽，進(jìn)入吸收器。冷媒水的熱量被吸收使水溫降低，從而達(dá)到制冷目的，完成制冷循環(huán)。吸收器中噴淋中間濃度混合溶液吸收制冷劑蒸汽，使蒸發(fā)器處于低壓狀態(tài)，溶液吸收冷劑蒸汽后，靠縶壓縮系統(tǒng)再產(chǎn)生制冷劑蒸汽。保證了制冷過程的周而復(fù)始的循環(huán)。4太陽能型：由太陽能集熱裝置獲取能量，用來加熱溴化鋰機(jī)組發(fā)生器內(nèi)稀溶液，進(jìn)行制冷循環(huán)。該機(jī)型

12、分為兩類，一類是利用太陽能集熱裝置直接加熱發(fā)生器管內(nèi)稀溶液；另一類是先加熱循環(huán)水，而后再將熱水送入發(fā)生器內(nèi)加熱溶液。后者加熱型式與熱水型機(jī)組相同。目前更多的是將上述的分類加以綜合，如蒸汽單效型、蒸汽雙效型、直燃型冷溫水機(jī)組等等。此外，還有將上述熱源聯(lián)合使用的混合型機(jī)組。如蒸汽一直燃混合型、熱水一直燃混合型以及蒸汽一熱水混合型等。溴化鋰特性名稱：溴化鋰化學(xué)式：LiBr 分子量：8685物理性質(zhì)：極易潮解。一水溴化鋰干燥失水可得無水物。狀態(tài)：白色立方晶系結(jié)晶體或粒狀粉末。密度：364gcm3熔點(diǎn)：560沸點(diǎn)1265溶解性：易溶于水、乙醚、乙醇，可溶于甲醇、丙酮、乙二醇等有機(jī)溶劑，微溶于吡啶。熱的溴

13、化鋰溶液可溶解纖維。其水溶液具有強(qiáng)烈的吸濕性，而且，在常溫下飽和溴化鋰水溶液的濃度達(dá) 60% ，濃度越大，溫度越低，吸濕能力越強(qiáng)。化學(xué)性質(zhì)：性質(zhì)穩(wěn)定，在大氣中不易變質(zhì)不易分解?？膳c氨或胺形成一系列的加成化合物，如一氨合溴化程、二氨合溴化鋰、三氨合溴化鋰、四氨合溴化鋰。與溴化銅、溴化高汞、碘化高汞、氰化高汞、溴化鍶等能形成可溶性鹽。溴化鋰在空氣中對(duì)鋼鐵有很強(qiáng)的腐蝕作用，但在真空狀態(tài)下加入緩蝕劑，基本上不腐蝕金屬。毒性：大劑量服入溴化鋰會(huì)抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，長(zhǎng)期吸入可導(dǎo)致皮膚斑疹及中樞神經(jīng)的紊亂。應(yīng)用 是一種高效水蒸氣吸收劑和空氣濕度調(diào)節(jié)劑。致冷工業(yè)廣泛用作吸收式制冷劑，有機(jī)工業(yè)用作氯化氫脫陳劑和有

14、機(jī)纖維膨脹劑。醫(yī)藥上用作催眠劑和鎮(zhèn)靜劑。電池工業(yè)用作高能電池和微型電池的電解質(zhì)。此外，也用于照相行業(yè)和分析化學(xué)中。溴化鋰水溶液性質(zhì) (1)無色液體，有咸味，無毒，加入鉻酸鋰后溶液呈淡黃色。(2)溴化鋰在水中的溶解度隨溫度的降低而降低。溴化鋰的質(zhì)量濃度不宜超過66，否則在運(yùn)行中當(dāng)溶液溫度降低時(shí)將有結(jié)晶析出，破壞制冷機(jī)的正常運(yùn)行。(3)水蒸氣分壓力很低，它比同溫度下純水的飽和蒸氣壓力低得多，因而有強(qiáng)烈的吸濕性。液體與蒸氣之間的平衡屬于動(dòng)平衡，此時(shí)分子穿過液體表面到蒸氣中去的速率等于分子從蒸氣中回到液體內(nèi)的速率。因?yàn)殇寤嚾芤褐袖寤嚪肿訉?duì)水分子的吸引力比水分子之間的吸引力強(qiáng)，也因?yàn)樵趩挝灰后w容積內(nèi)

15、溴化鋰分子的存在而使水分子的數(shù)目減少，所以在相同溫度的條件下，液面上單位蒸氣容積內(nèi)水分子的數(shù)目比純水表面上水分子數(shù)目少。由于溴化鋰的沸點(diǎn)很高，在所采用的溫度范圍內(nèi)不會(huì)揮發(fā)，因此和溶液處于平衡狀態(tài)的蒸氣的總壓力就等于水蒸氣的壓力，從而可知溫度相等時(shí)，溴化鋰溶液面上的水蒸氣分壓力小于純水的飽和蒸氣壓力，且濃度愈高或溫度愈低時(shí)水蒸氣的分壓力愈低。當(dāng)濃度為50、溫度為25時(shí)，飽和蒸氣壓力0.85kPa，而水在同樣溫度下的飽和蒸氣壓力為3.167kPa。如果水的飽和蒸壓力大于0.85kPa，例如壓力為1kPa（相當(dāng)于飽和溫度為7）時(shí)，上述溴化鋰溶液就具有吸收它的能力，也就是說溴化鋰水溶液具有吸收溫度比它

16、低的水蒸氣的能力，這一點(diǎn)正是溴化鋰吸收式制冷機(jī)的機(jī)理之一。同理，如果壓力相同，溶液的飽和溫度一定大于水的飽和溫度，由溶液中產(chǎn)生的水蒸氣總是處于過熱狀態(tài)的。(4)密度比水大，并隨溶液的濃度和溫度而變。(5)比熱容較小。當(dāng)溫度為150、濃度為55時(shí)，其比熱容約為2kJ/(kgK)，這意味著發(fā)生過程中加給溶液的熱量比較少，再加上水的蒸發(fā)潛熱比較大這一特點(diǎn)，將使機(jī)組具有較高的熱力系數(shù)。(6)粘度較大。(7)表面張力較大。(8) 溴化鋰水溶液的導(dǎo)熱系數(shù)隨濃度之增大而降低，隨溫度的升高而增大。(9)對(duì)黑色金屬和紫銅等材料有強(qiáng)烈的腐蝕性，有空氣存在時(shí)更為嚴(yán)得，因腐蝕而產(chǎn)生的不凝性氣體對(duì)裝置的制冷量影響很大。以溴化鋰水溶液為工作對(duì)的吸收式制冷系統(tǒng)主要缺點(diǎn)是：熱效率低，冷卻水消耗量大，設(shè)備的密封性要求較高，有一定的腐蝕性。但由于可以直接利用低參數(shù)的熱源作動(dòng)力，是利用太陽能低品位熱源的理想的制冷裝置；整個(gè)機(jī)組除功率較小的屏蔽泵外，無其它運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)轉(zhuǎn)安靜，運(yùn)行時(shí)基本上沒有噪音和振動(dòng)；以溴化鋰水作為工質(zhì)對(duì)，無毒，無臭，有利于滿足環(huán)保要求；制冷機(jī)在真空狀態(tài)