制冷設(shè)計(jì)畢業(yè)論文溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)（含外文翻譯）

摘要隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對生產(chǎn)和生活環(huán)境的要求也越來越高。伴隨著人們環(huán)境意識的不斷提高，溴化鋰吸收式制冷運(yùn)行時以其無噪音，振動小，無污染，可以利用各種廢熱等優(yōu)點(diǎn)，已逐步取代氟制冷成為主流發(fā)展趨勢，因此，研究溴化鋰吸收式制冷意義重大，溴化鋰制冷具有廣闊的發(fā)展前景，也一定會在未來得到長足的發(fā)展。本文主要根據(jù)教學(xué)和制冷實(shí)驗(yàn)的需要，依據(jù)溴化鋰吸收式制冷的工作原理和特點(diǎn)，對溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要完成其結(jié)構(gòu)布局，各換熱器計(jì)算和設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖，最后對整個系統(tǒng)進(jìn)行性能測定，并根據(jù)其優(yōu)缺點(diǎn)分析得出其具體的節(jié)能措施和主要用途。同時依據(jù)系統(tǒng)的控制和保護(hù)，對整個制冷系統(tǒng)進(jìn)行完善和修正。關(guān)鍵詞：溴化鋰；吸收；制冷；設(shè)計(jì)。AbstractWiththedevelopmentofsocialproductiveforceandpeople’sgrowthinthelivingstandard,.People’srequireinproduceandlivingenvironmentisalsoincreasinglyhigherandhigher.accompanywithpeople’sconsciousnessofenvironmentisincreased,lithiumbromideabsorptionrefrigerationhavemanyadvantages,suchasnoise-free,smallvibration,lesspollutionandutilizingdifferentkindsofwasteheatandsoon,whichisalreadygraduallysubstitutedthefluorinerefrigerationandpredominatethetrendofdevelopment.Wherefore,researchofthelithiumbromideabsorptionrefrigerationisofgreatmoment.Lithiumbromideabsorptionrefrigerationhasextensivelongtermpotential,whichisalsocertaintogainfullgrowndevelopmentinthefuture.Thisarticlemostlybasesonthedemandofteachingandexperimentofrefrigeration,referencingthelithiumbromideabsorptionrefrigeration’sprincipleofoperationandcharacters,designingtheexperimentalapparatusoflithiumbromideabsorptionrefrigeration,mostlyfinishingitsstructureposition,calculatinganddesigningeachheatexchanger,constructionaldrawingofdesign.Inconclusion,precedingthetotalsystem’sperformancemeasurement,andalsobasedonitsadvantagesanddisadvantagesanalysisgainsitsspecificenergy-savingmeasuresandmainapplication.Atthesametime,intermsofthegibberishandprotectionoftherefrigerationsystem,andproceedthewholerefrigerationsystem’ssoundnessandamend.Keywords:lithium-bromide;absorption;refrigeration;design.目錄摘要 IAbstract II1緒論 11.1課題的背景和研究意義 11.2中外溴化鋰吸收式制冷的發(fā)展概況 11.3.1設(shè)計(jì)步驟 21.3.2設(shè)計(jì)過程 21.4溴化鋰吸收式制冷性能分析 21.5溴化鋰吸收式制冷優(yōu)缺點(diǎn) 32實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)過程及計(jì)算 42.1序言 42.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹 42.3實(shí)驗(yàn)裝置的制冷工作原理 42.4制冷裝置設(shè)計(jì)過程 52.4.1熱力計(jì)算 52.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)的選定 62.4.3循環(huán)各點(diǎn)的參數(shù)值 72.4.4設(shè)備熱負(fù)荷計(jì)算 82.4.5裝置的熱平衡及熱力系數(shù)和熱力完善度 92.4.6各類泵的流量計(jì)算 102.5換熱器設(shè)計(jì) 112.5.1冷凝器設(shè)計(jì) 112.5.2蒸發(fā)器設(shè)計(jì) 142.5.3吸收器設(shè)計(jì) 152.5.4熱交換器的設(shè)計(jì) 172.5.5發(fā)生器的選取 202.5.6其它元件選取 202.6總結(jié) 213制冷實(shí)驗(yàn)裝置性能分析和節(jié)能措施 223.1制冷實(shí)驗(yàn)裝置的性能分析及其提高途徑 223.1.1實(shí)驗(yàn)裝置的性能分析 223.1.2實(shí)驗(yàn)裝置的性能提高途徑 223.2制冷實(shí)驗(yàn)裝置的節(jié)能措施 233.2.1提高熱交換器的傳熱效率 233.2.2提高機(jī)組部分負(fù)荷時的效率 233.2.3提高控制性能 244結(jié)束語 25致謝 26參考文獻(xiàn) 27附錄溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖 28中文翻譯 29英文原文 341緒論1.1課題的背景和研究意義隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展和生活水平的提高，人們對生產(chǎn)和生活環(huán)境的要求也越來越高。溴化鋰吸收式制冷機(jī)由于使用的制冷劑是水，吸收劑是溴化鋰溶液，對大氣無污染，并且運(yùn)行時無振動、無噪聲，可以充分利用工業(yè)余熱，近年來在中央空調(diào)領(lǐng)域得到了較大發(fā)展。因此，溴化鋰吸收式制冷研究意義和前景廣闊，具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。在制冷空調(diào)設(shè)計(jì)中，最常用的冷水機(jī)組就是溴化鋰吸收式制冷機(jī)組及電動壓縮式制冷機(jī)組。然而由于國際上對氯氟烴化物的限用，電動壓縮式制冷機(jī)在工程上越來越少，目前，大多數(shù)設(shè)計(jì)者首選均采用溴化鋰吸收式制冷機(jī)。本文將具體介紹溴化鋰吸收式制冷機(jī)的發(fā)展前景，工作原理，設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟，性能分析等，由于本設(shè)計(jì)是小型溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置，要求精確度較低，對于教學(xué)和實(shí)驗(yàn)有很好的幫助和指導(dǎo)意義。[1]1.2中外溴化鋰吸收式制冷的發(fā)展概況溴化鋰吸收式制冷機(jī)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，各項(xiàng)技術(shù)日趨成熟，并已經(jīng)得到長足發(fā)展。1810年，蘇格蘭的約翰.萊斯里制造了間歇式吸收式制冷機(jī)，這是最早的吸收式制冷機(jī)。1860年，法國的費(fèi)爾第南德.卡爾發(fā)明了連續(xù)型吸收式制冷機(jī)，該機(jī)取得了美國專利。這是一種以氨為制冷劑、以水為吸收劑的氨吸收式制冷機(jī)，這種機(jī)型后來在歐洲得到了進(jìn)一步的改進(jìn)，并應(yīng)用于低溫制冷。其中聯(lián)邦德國的博爾西希公司制造的低溫吸收式制冷機(jī)最負(fù)盛名。該公司開發(fā)并制造了更低溫度的兩級吸收式制冷機(jī)。1930年左右，美國阿克拉公司制造了5—20冷噸的組裝型吸收式制冷機(jī)。到二次世界大戰(zhàn)結(jié)束，美國凱里亞公司研制了大型空調(diào)用吸收式冷水機(jī)組，并于1945年，制造了第一臺以水為冷劑、以溴化鋰水溶液為吸收劑的吸收式制冷機(jī)。日本的第一臺溴化鋰吸收式制冷機(jī)，是由當(dāng)時的機(jī)車制造廠生產(chǎn)的。組裝型空調(diào)機(jī)組、吸收式冷水機(jī)組，于1959年相繼問世。其中組裝型空調(diào)機(jī)組，受到電動組裝型空調(diào)機(jī)組的排擠，很快銷聲匿跡。但吸收式冷水機(jī)組卻因雙效化、降低燃料耗量、提高了經(jīng)濟(jì)型，其生產(chǎn)量以后逐年上升。我國自1966年試制成功第一臺溴化鋰吸收式制冷機(jī)以來，從對溴化鋰水溶液的物性，腐蝕和傳熱等基礎(chǔ)性試驗(yàn)研究，到樣機(jī)的研制、系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造也進(jìn)行了大量工作。到目前為止，全國擁有單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)和雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)產(chǎn)品。它們廣泛應(yīng)用于紡織、化工、電子、冶金以及輕工等部門。進(jìn)幾十年來，我國在溴化鋰吸收式制冷機(jī)方面取得很大進(jìn)展，但與國外先進(jìn)水平相比仍有很大差距。雖然溴化鋰吸收式制冷存在眾多優(yōu)點(diǎn)，但是溴化鋰吸收式制冷機(jī)仍存在著因制冷效率較低使其運(yùn)行能耗高于電力制冷機(jī)的問題，這在一定程度上制約了其進(jìn)一步發(fā)展。因此,分析溴化鋰吸收式制冷機(jī)的節(jié)能潛力，采取有效的節(jié)能措施降低其能耗，對其發(fā)展具有重大意義。1.3制冷實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)步驟與方法1.3.1設(shè)計(jì)步驟溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置的制冷原理與制冷機(jī)組的工作原理相同，只是實(shí)驗(yàn)裝置小型化，所用材料大為減少，制冷量較小。設(shè)計(jì)和制作過程較為簡單和方便，其具體設(shè)計(jì)涉及步驟如下：根據(jù)給定的參數(shù)，在h-SKIPIF1<0圖上畫出吸收循環(huán)，并以此作為基礎(chǔ)，根據(jù)(1)熱平衡。(2)質(zhì)平衡。(3)溴化鋰平衡，求得與設(shè)計(jì)制冷量相適應(yīng)的冷劑循環(huán)量，溶液循環(huán)量和各設(shè)備的熱交換量；根據(jù)冷劑循環(huán)量與溶液循環(huán)量，確定冷劑蒸汽的通路面積，配管的大小，泵的流量等要素。并根據(jù)熱交換量確定傳熱面積，有傳熱面積確定傳熱管的有效長度和尺寸，由此，設(shè)計(jì)出換熱器的結(jié)構(gòu)和尺寸，實(shí)驗(yàn)裝置的布局和外觀形狀。1.3.2設(shè)計(jì)過程溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)工程主要從以下幾個方面著手進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算以及進(jìn)行整體布局[2]：(1)蒸發(fā)器，吸收器，冷凝器，溶液熱交換器，發(fā)生器的設(shè)計(jì)與計(jì)算。(2)冷凝器和蒸發(fā)器的冷劑水側(cè)的放熱系數(shù)以及發(fā)生器的放熱系數(shù)計(jì)算。(3)吸收器中的傳熱和傳質(zhì)，溶液熱交換器的傳熱系數(shù)并計(jì)算管長和管徑大小。(4)畫出結(jié)構(gòu)圖和原理圖。最后對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校正和驗(yàn)證，根據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)制冷裝置的具體尺寸和各項(xiàng)性能指標(biāo)，完成設(shè)計(jì)過程。1.4溴化鋰吸收式制冷性能分析溴化鋰吸收式制冷循環(huán)性能分析，反映循環(huán)性能的主要指標(biāo)是:(1)體現(xiàn)制冷效率的熱力系數(shù)Cop；(2)體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的面積單耗S(單位制冷量的總傳熱面積,m2/kW)和熱源單耗d(單位制冷量的熱水流量,kg/(kW·h))；(3)反映循環(huán)接近單效或兩級循環(huán)程度的級值x1和高壓發(fā)生器Ⅰ冷劑發(fā)生量總冷劑量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等。其他參數(shù)影響如下：①中間壓力變化對循環(huán)的影響中間壓力pm不論在兩級溴化鋰吸收式制冷循環(huán)，還是在單級溴化鋰吸收式制冷循環(huán)中都是一個很重要的參數(shù)。pm的選擇直接影響循環(huán)的效率。②冷卻水串聯(lián)和并聯(lián)流程的比較冷卻水串聯(lián)流程采用先進(jìn)入冷凝器再依次進(jìn)入低壓吸收器和高壓吸收器。圖中顯示了在與上節(jié)相同的計(jì)算條件下冷卻水串聯(lián)或并聯(lián)對循環(huán)性能的影響。③熱源進(jìn)口溫度變化對循環(huán)的影響太陽能集熱器所能提供的熱源溫度通常是隨時間而變的，所以對熱源進(jìn)口溫度的討論很重要。在以下討論中取Pm=213KPa,熱水出口溫度保持為60℃。圖顯示當(dāng)熱源進(jìn)口溫度thi增大時，循環(huán)的熱力系數(shù)Cop、高壓發(fā)生器Ⅰ冷劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)都隨之增大，而級值x1、面積單耗S和熱源單耗d則都隨之減小。④冷媒水進(jìn)口溫度變化對循環(huán)的影響當(dāng)冷媒水進(jìn)口溫度tLi提高而其他條件不變時，循環(huán)的熱力系數(shù)Cop、高發(fā)Ⅰ冷劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)D1r隨之升高,級值x1和面積單耗S則減小。且這些指標(biāo)都呈現(xiàn)冷媒水溫度較低時變化劇烈,而溫度較高時變化較平緩的態(tài)勢。⑤冷卻水進(jìn)口溫度變化對循環(huán)的影響冷卻水的進(jìn)口溫度直接影響冷凝壓力的大小，同時使得低壓吸收器出口稀溶液的溫度和高壓發(fā)生器出口稀溶液的溫度隨之變化?？傊?，溴化鋰制冷系統(tǒng)提高了循環(huán)熱力學(xué)的完善度,具有熱水利用溫差大和循環(huán)效率較高等優(yōu)點(diǎn).雖然其循環(huán)流程比單效和兩級循環(huán)都復(fù)雜,但該循環(huán)適合于因熱源溫度偏低而不能采用單效溴冷機(jī)循環(huán)的場合。1.5溴化鋰吸收式制冷優(yōu)缺點(diǎn)溴化鋰吸收式制冷作為氟利昂制冷的替代技術(shù)，成為一種有效的節(jié)能技術(shù)，越來越受到人們的關(guān)注，盡管具有很多優(yōu)點(diǎn)，但仍具有缺點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為：①溴化鋰吸收式制冷機(jī)的應(yīng)用避免了CFC使用，有利于保護(hù)環(huán)境。②溴化鋰吸收式制冷機(jī)的應(yīng)用可以緩解電力緊張，具有節(jié)電效應(yīng)。③溴化鋰吸收式制冷機(jī)的一次能源利用率的高低，在其熱力系數(shù)一定時取決于其熱源的供熱效率，供熱效率越高，其一次能源利用率越高；但其與相同制冷量的電制冷機(jī)相比是否節(jié)能，取決于相同制冷量的兩種制冷機(jī)的一次能源利用率的大小。④溴化鋰吸收式制冷機(jī)的應(yīng)用在利用廢熱、余熱、排熱等低勢能的情況下，可實(shí)現(xiàn)能源的階梯利用。⑤熱電站在汽輪機(jī)發(fā)電的同時，有供熱抽汽和排汽，可以用作吸收式制冷機(jī)制冷的熱源，熱電站在供熱供電的同時供冷可以節(jié)約一次能源，應(yīng)大力發(fā)展。⑥溴化鋰吸收式制冷機(jī)在設(shè)計(jì)，運(yùn)行，管理過程中一個較為重要的問題是機(jī)組防凍問題，它可以直接影響機(jī)組的性能，壽命及其系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。綜上所述，溴化鋰吸收式制冷技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，加上人們對保護(hù)環(huán)境越來越重視，溴化鋰吸收式制冷技術(shù)將會得到長足的發(fā)展。2實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)過程及計(jì)算2.1序言冷和熱的概念是相對的，是在人類生活中將某物體的溫度與人體溫度相互比較而得出的結(jié)果。在一般的制冷技術(shù)中，所謂冷是指低于周圍環(huán)境介質(zhì)（空氣或水）溫度的狀態(tài)。制冷技術(shù)是為了適應(yīng)人們對低溫條件的需要而產(chǎn)生和發(fā)展起來的，制冷作為一門科學(xué)已發(fā)展起來，它是用人工的方法在一定時間和空間內(nèi)將某物體或流體冷卻，使其溫度降到環(huán)境溫度以下，并保持這一溫度。本設(shè)計(jì)是作為實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)備小型化，結(jié)構(gòu)較為簡單，制冷量較小，采用溴化鋰吸收式制取冷量，溴化鋰作為吸收劑，水作為制冷劑，可以制取零攝氏度以上的低溫水，通過制取冷量過程觀察水的狀態(tài)改變情況，用于空調(diào)及其教學(xué)實(shí)驗(yàn)以及醫(yī)學(xué)等其他行業(yè)低溫水的需求，本文將具體介紹溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理及其結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)過程和計(jì)算過程，設(shè)計(jì)步驟，性能分析，節(jié)能措施等。2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹本系統(tǒng)是溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置，其結(jié)構(gòu)主要有發(fā)生器（電熱管加熱器），冷凝器，蒸發(fā)器，吸收器，熱交換器五大換熱器及磁力泵，真空泵，毛細(xì)管，噴淋裝置，流量計(jì)等其他輔助設(shè)備構(gòu)成。其具體設(shè)備結(jié)構(gòu)圖見后頁，其制冷過程為：從水源進(jìn)入的自來水通過各自流量計(jì)分別進(jìn)入冷凝器，蒸發(fā)器，吸收器，進(jìn)入冷凝器的水起到冷凝高溫蒸汽的作用，進(jìn)入蒸發(fā)器的水作為冷媒水，而進(jìn)入吸收器的水起到冷卻吸收溶液的功效，濃溴化鋰溶液經(jīng)電熱管加熱后分離出水蒸氣進(jìn)入冷凝器冷凝后成為冷劑水，經(jīng)過毛細(xì)管節(jié)流后成為低溫冷劑水，經(jīng)過蒸發(fā)器的作用而蒸發(fā)制取低溫用水，而冷劑水吸收熱量后成為冷劑蒸汽，通過壓力作用，進(jìn)入吸收器被溴化鋰濃溶液吸收成為稀溶液，與從發(fā)生器來的濃溶液經(jīng)熱交換器換熱后通過泵的作用進(jìn)入發(fā)生器被電熱管加熱至溴化鋰溶液沸騰，分離出水蒸氣，即完成一個制冷循環(huán)。該設(shè)備小型化，制取低溫用水，其換熱器中冷凝器，蒸發(fā)器，吸收器均有銅管螺旋制作而成，經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算后，確定其有效長度，螺旋曲率半徑，外罩玻璃容器的尺寸確定，形成換熱設(shè)備的整體。2.3實(shí)驗(yàn)裝置的制冷工作原理溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置以水作為制冷劑，以溴化鋰溶液作為吸收劑，由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、溶液熱交換器及溶液泵等設(shè)備組成。其具體制冷原理是：溴化鋰吸收式制冷裝置是熱力制冷設(shè)備的一種，以熱能為動力，利用液體在汽化時要吸收熱量的特性來實(shí)現(xiàn)制冷的。它以水作為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑，依靠外界不斷供應(yīng)的熱能實(shí)現(xiàn)制冷劑的熱力循環(huán)。溴化鋰吸收式制冷裝置由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、溶液熱交換器及溶液泵等設(shè)備組成。其工作流程為在發(fā)生器中利用電加熱管通過發(fā)生器對溴化鋰溶液進(jìn)行加熱，由于溶液中水的蒸發(fā)溫度比溴化鋰蒸發(fā)溫度低得多，所以稀溶液被加熱到一定溫度后，溶液中水首先蒸發(fā)為水蒸汽，使剩余容器中的溴化鋰濃度增加，濃溶液在重力及壓差的作用下，經(jīng)熱交換器放出熱量后，與吸收器中稀溶液混合，組成中間溶液。發(fā)生器中產(chǎn)生的水蒸汽進(jìn)入冷凝器，經(jīng)冷凝器中的冷卻水管，使進(jìn)入冷凝器的水蒸汽不斷冷卻，水蒸汽放出汽化潛熱而冷凝為液體，成為冷劑水，然后通過節(jié)流裝置降壓后，進(jìn)入蒸發(fā)器中不斷蒸發(fā)，蒸發(fā)時通過冷水管的管壁吸收冷凍水回水的熱量，使回水得到冷卻，成為空調(diào)用的冷凍水送至用戶，并循環(huán)使用。蒸發(fā)后的制冷劑水蒸氣進(jìn)入吸收器，被正在噴淋的中間溶液所吸收，重新變?yōu)橄∪芤?吸收過程中放出的溶解熱，則由吸收器管內(nèi)流動的冷卻水帶走。利用這個原理，不斷進(jìn)行循環(huán)以達(dá)到制冷的目的。從而完成整個制冷循環(huán)[1]。其制冷過程主要包括以下幾個過程：(1)發(fā)生過程主要在發(fā)生器中進(jìn)行，使溴化鋰稀溶液經(jīng)加熱蒸發(fā)出水蒸氣，從而變成濃溶液。(2)冷凝過程主要在冷凝器中進(jìn)行，由發(fā)生器產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入冷凝器后，在壓力不變的情況下被冷卻水冷卻成為飽和蒸汽，進(jìn)而成為飽和液體。(3)節(jié)流過程在毛細(xì)管中飽和冷劑水經(jīng)節(jié)流后成為過冷水進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷。(4)蒸發(fā)過程在蒸發(fā)器的水盤中的冷劑水經(jīng)噴淋后吸收冷媒水進(jìn)行制冷。(5)吸收過程在吸收器中，溴化鋰濃溶液吸收來自蒸發(fā)器中經(jīng)吸熱而蒸發(fā)的水蒸氣，從而完成一個制冷循環(huán)過程。圖1：溴化鋰吸收式制冷原理圖2.4制冷裝置設(shè)計(jì)過程2.4.1熱力計(jì)算(1)制冷量SKIPIF1<0＝2Kw(2)冷媒水進(jìn)口溫度SKIPIF1<0＝20℃(3)冷媒水出口溫度SKIPIF1<0＝10℃(4)冷卻水進(jìn)口溫度SKIPIF1<0＝20℃(5)電熱管加熱功率P＝1.5Kw，相當(dāng)于蒸汽溫度SKIPIF1<0＝75℃2.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)的選定(1)吸收器出口冷卻水溫度SKIPIF1<0,假定溫升為SKIPIF1<0＝4℃。SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0＋SKIPIF1<0＝（20＋4）℃＝24℃(2)冷凝器出口冷卻水溫度SKIPIF1<0，假定冷卻水的溫升SKIPIF1<0=4℃，冷卻水采用并聯(lián)方式進(jìn)入冷凝器和蒸發(fā)器，則SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0＋SKIPIF1<0＝（20+4）℃＝24℃(3)冷凝溫度SKIPIF1<0及冷凝壓力SKIPIF1<0，取SKIPIF1<0＝5℃，則SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0＋SKIPIF1<0＝（24＋5）℃＝29℃SKIPIF1<0×10-3MPa(4)蒸發(fā)溫度SKIPIF1<0及蒸發(fā)壓力SKIPIF1<0，取SKIPIF1<0＝4℃，則SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0－SKIPIF1<0＝（10－4）℃＝6℃查表知，SKIPIF1<0×10-4MPa(5)吸收器內(nèi)稀溶液的最低溫度SKIPIF1<0，取SKIPIF1<0＝4℃，則SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0＋SKIPIF1<0＝（24+4）℃＝28℃(6)吸收器壓力SKIPIF1<0，假定SKIPIF1<0×10-6MPa，則SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0－SKIPIF1<0×10-4×10-4×10-4MPa.(7)稀溶液濃度SKIPIF1<0，由SKIPIF1<0和SKIPIF1<0查LiBr的SKIPIF1<0-SKIPIF1<0圖得SKIPIF1<0(8)濃溶液濃度SKIPIF1<0，取SKIPIF1<00.044，即放氣范圍SKIPIF1<0℅，則SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0＋SKIPIF1<0(9)發(fā)生器內(nèi)濃溶液的最高溫度SKIPIF1<0，由SKIPIF1<0和SKIPIF1<0查LiBr的SKIPIF1<0-SKIPIF1<0圖得SKIPIF1<0＝62℃(10)濃溶液出熱交換器時的溫度SKIPIF1<0，取冷端溫差SKIPIF1<0＝15℃，則SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0＋SKIPIF1<0＝（28+5）℃＝33℃(11)濃溶液出熱交換器時的焓值，由SKIPIF1<0和SKIPIF1<0在SKIPIF1<0-SKIPIF1<0圖上查出SKIPIF1<0(12)稀溶液出熱交換器的溫度SKIPIF1<0，由上式求得SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2-1）SKIPIF1<0KJ/Kg（2-2）SKIPIF1<0KJ/KgSKIPIF1<0302.12KJ/Kg根據(jù)SKIPIF1<0和SKIPIF1<0在LiBr的的SKIPIF1<0-SKIPIF1<0圖查得SKIPIF1<0＝44℃(13)噴淋溶液的焓值和濃度，取吸收器稀溶液的再循環(huán)倍率f=30SKIPIF1<0（2-3）SKIPIF1<0SKIPIF1<0KJ/KgSKIPIF1<0（2-4）由SKIPIF1<0和SKIPIF1<0查LiBr的SKIPIF1<0圖可知SKIPIF1<0℃2.4.3循環(huán)各點(diǎn)的參數(shù)值各狀態(tài)點(diǎn)數(shù)值的求取方法：SKIPIF1<0點(diǎn)：根據(jù)SKIPIF1<0查飽和水蒸氣表或查SKIPIF1<0圖求得2點(diǎn)：根據(jù)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0查LiBr的的SKIPIF1<0-SKIPIF1<0圖求得3點(diǎn)：根據(jù)SKIPIF1<0查飽和水蒸氣表或查SKIPIF1<0圖求得SKIPIF1<0點(diǎn)：SKIPIF1<0由SKIPIF1<0從SKIPIF1<0-SKIPIF1<0圖上的氣液區(qū)查得4點(diǎn)：根據(jù)SKIPIF1<0及SKIPIF1<0查SKIPIF1<0圖求得5點(diǎn)：根據(jù)SKIPIF1<0及SKIPIF1<0查SKIPIF1<0圖求得6點(diǎn)：根據(jù)SKIPIF1<0及SKIPIF1<0查SKIPIF1<0圖求得7點(diǎn)：由SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0及SKIPIF1<0查SKIPIF1<0圖求得8點(diǎn)：由SKIPIF1<0℃根據(jù)SKIPIF1<0及SKIPIF1<0查SKIPIF1<0圖求得SKIPIF1<0點(diǎn)：算出SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0查SKIPIF1<0圖求得各循環(huán)點(diǎn)的參數(shù)值序號名稱點(diǎn)號溫度℃壓力kpa濃度焓值Kj/kg1蒸發(fā)器出口處冷劑蒸汽SKIPIF1<0602吸收器出口處稀溶液2283冷凝器出口處冷劑水32904冷凝器進(jìn)口處水蒸氣SKIPIF1<05805發(fā)生器出口處濃溶液4626發(fā)生器進(jìn)口處飽和稀溶液5547吸收器進(jìn)口處飽和濃溶液6338熱交換器出口處稀溶液a744\9熱交換器出口處濃溶液b843\10吸收器噴淋溶液cSKIPIF1<032\2.4.4設(shè)備熱負(fù)荷計(jì)算(1)冷劑水流量SKIPIF1<0SKIPIF1<0Kj/Kg（2-5）SKIPIF1<0Kg/s（2-6）(2)發(fā)生器的熱負(fù)荷SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0(2-7)SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0(3)冷凝器熱負(fù)荷SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2-8）SKIPIF1<0Kw(4)吸收器熱負(fù)荷SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2-9）SKIPIF1<0(5)溶液熱交換器的熱負(fù)荷SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2-10）SKIPIF1<02.4.5裝置的熱平衡及熱力系數(shù)和熱力完善度(1)熱平衡吸收熱量SKIPIF1<0放出熱量SKIPIF1<0SKIPIF1<0與SKIPIF1<0幾乎相等，表明上面計(jì)算正確。(2)熱力系數(shù)SKIPIF1<0（2-11）(3)熱力完善度SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2-12）2.4.6各類泵的流量計(jì)算(1)吸收器泵的流量SKIPIF1<0由SKIPIF1<0和SKIPIF1<0查課本7-3圖可知SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0（2-13）SKIPIF1<0SKIPIF1<0(2)發(fā)生器泵的流量SKIPIF1<0由SKIPIF1<0和SKIPIF1<0查課本7-3圖可知SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0（2-14）SKIPIF1<0SKIPIF1<0(3)冷媒水流量SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0為比熱容取SKIPIF1<0=4.1868（2-15）SKIPIF1<0SKIPIF1<0(4)冷卻水流量對于吸收器：SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2-16）SKIPIF1<0 SKIPIF1<0對于冷凝器：SKIPIF1<0（2-17）SKIPIF1<0SKIPIF1<0(5)蒸發(fā)器流量SKIPIF1<0蒸發(fā)器的冷劑水再循環(huán)倍率用SKIPIF1<0表示，取SKIPIF1<0=10SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2-18）2.5換熱器設(shè)計(jì)溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置的換熱器主要包括冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、溶液熱交換器、發(fā)生器等，其具體的設(shè)計(jì)過程如下：2.5.1冷凝器設(shè)計(jì)冷凝器是用來冷凝冷劑蒸汽，冷卻冷劑水，以保證冷凝壓力。冷凝器和發(fā)生器的壓力相同，通常布置在一個筒體中，有銅管和容器組成，其具體的設(shè)計(jì)過程如下[1]：(1)選材，選用Φ10SKIPIF1<0的銅管(2)管內(nèi)傳熱系數(shù)冷卻水的平均溫度SKIPIF1<0℃冷卻水的流速SKIPIF1<0（2-19）查22℃的水的物性參數(shù)SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0則，SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2-20）傳熱系數(shù)SKIPIF1<0（2-21）SKIPIF1<0SKIPIF1<0由螺旋時內(nèi)部傳熱系數(shù)變大而修正，SKIPIF1<0（R=5cm）（2-22）則SKIPIF1<0(3)管外傳熱系數(shù)冷凝器的冷凝溫度為29℃，作為定性溫度查29℃水的物性參數(shù)[2]SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0由SKIPIF1<0取c=0.725SKIPIF1<0（2-23）SKIPIF1<0（2-24）SKIPIF1<0則SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0(4)傳熱系數(shù)SKIPIF1<0[1]傳熱過程分成兩部分：第一部分是熱量經(jīng)過制冷劑的傳熱過程，其傳熱溫差SKIPIF1<0。第二部分是熱量經(jīng)過管外污垢層，管壁，管內(nèi)污垢層以及冷卻水的傳熱過程[3]。第一部分的熱流密度：SKIPIF1<0（2-25）第二部分的熱流密度：SKIPIF1<0（2-26）注：參數(shù)意義SKIPIF1<0——管外側(cè)的污垢系數(shù),SKIPIF1<0SKIPIF1<0——管內(nèi)側(cè)的污垢系數(shù),SKIPIF1<0SKIPIF1<0——銅管的外徑,mmSKIPIF1<0——銅管的中徑,mmSKIPIF1<0——銅管的內(nèi)徑,mmSKIPIF1<0——銅管的厚度,mmSKIPIF1<0SKIPIF1<0——銅管的導(dǎo)熱率SKIPIF1<0=398SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立SKIPIF1<0得，SKIPIF1<0即SKIPIF1<0SKIPIF1<0采用試湊法解得：SKIPIF1<0則熱流密度為：SKIPIF1<0(5)傳熱面積及傳熱管有效長度計(jì)算面積：SKIPIF1<0傳熱管有效長度為：SKIPIF1<0適當(dāng)增加長度后，取管長為SKIPIF1<0采用螺旋方式，螺旋曲率半徑為R=5cm，則螺旋圈數(shù)：SKIPIF1<0(圈)螺旋高度SKIPIF1<0外套玻璃罩即成：R=10cm2.5.2蒸發(fā)器設(shè)計(jì)蒸發(fā)器的作用是利用真空狀態(tài)下冷劑水蒸發(fā)吸熱的原理制取一定溫度的冷媒水，即傳熱管內(nèi)通過的冷媒水，被管外冷劑水蒸發(fā)吸熱而降溫，傳熱管采用純銅管，管型為光管或高效傳熱管。其具體設(shè)計(jì)過程如下[6]：(1)選材:選用SKIPIF1<0的銅管，銅的導(dǎo)熱率SKIPIF1<0SKIPIF1<0(2)管內(nèi)傳熱系數(shù)管內(nèi)冷媒水的流速：SKIPIF1<0SKIPIF1<0冷媒水的平均溫度：SKIPIF1<0SKIPIF1<0即SKIPIF1<0（2-27）由于螺旋時管內(nèi)側(cè)的放熱系數(shù)變大，故需修正：SKIPIF1<0(3)管外側(cè)冷劑水噴淋側(cè)放熱系數(shù)SKIPIF1<0[7]對于小噴淋量的設(shè)備：SKIPIF1<0（2-28）6℃冷劑水的物性參數(shù)為：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0為螺旋曲率半徑取SKIPIF1<0=5cmSKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2-29）SKIPIF1<0則SKIPIF1<0SKIPIF1<0(4)傳熱系數(shù)SKIPIF1<0管內(nèi)側(cè)的污垢系數(shù)：SKIPIF1<0SKIPIF1<0管外側(cè)的污垢系數(shù)：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2-30）SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0(5)傳熱面積及傳熱管有效長度計(jì)算傳熱面積：SKIPIF1<0（2-31）SKIPIF1<0SKIPIF1<0管子的有效長度：SKIPIF1<0適當(dāng)增加銅管長度取SKIPIF1<0采用螺旋方式，螺旋時曲率半徑R=5cm，則螺旋圈數(shù)：SKIPIF1<0螺旋高度SKIPIF1<02.5.3吸收器設(shè)計(jì)吸收器的作用是用發(fā)生器濃縮后的濃溶液，吸收來自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽，以保證蒸發(fā)壓力，吸收器采用噴淋式換熱器，主要有噴淋系統(tǒng)，傳熱管以及抽氣系統(tǒng)組成。噴淋系統(tǒng)的性能直接影響到吸收器的性能，本實(shí)驗(yàn)裝置的的噴淋系統(tǒng)采用噴嘴式噴淋系統(tǒng)。傳熱管采用純銅管，管型為光管或高效傳熱管以增強(qiáng)傳熱、傳質(zhì)的目的。其具體設(shè)計(jì)過程如下[4]：(1)選材：選用SKIPIF1<0的銅管，銅管熱導(dǎo)率SKIPIF1<0(2)管內(nèi)冷卻水側(cè)的放熱系數(shù)管內(nèi)的冷卻水流速：SKIPIF1<0冷卻水在管內(nèi)的平均溫度：SKIPIF1<0放熱系數(shù)：SKIPIF1<0SKIPIF1<0由于螺旋管內(nèi)側(cè)的放熱系數(shù)變大，需修正，修正后SKIPIF1<0(3)管外噴淋側(cè)的放熱系數(shù)[8]SKIPIF1<0（2-33）噴淋的密度SKIPIF1<0G為噴淋的質(zhì)量流量，SKIPIF1<0為第一排管長也就是第一周管長。則，SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0(4)傳熱系數(shù)SKIPIF1<0[1]管內(nèi)側(cè)的污垢系數(shù)：SKIPIF1<0SKIPIF1<0管外側(cè)的污垢系數(shù)：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0(5)傳熱面積及傳熱管有效長度計(jì)算傳熱面積：SKIPIF1<0（2-34）SKIPIF1<0SKIPIF1<0傳熱管有效長度：SKIPIF1<0適當(dāng)增加管長后取SKIPIF1<0采用螺旋方式后，螺旋的曲率半徑SKIPIF1<0，則螺旋的圈數(shù)SKIPIF1<0（圈）螺旋管的高度：SKIPIF1<0外用玻璃容器其半徑SKIPIF1<0,高度SKIPIF1<02.5.4熱交換器的設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)裝置的制冷量較小，故采用套管式熱交換器，套管的管內(nèi)流稀溶液，管外流濃溶液，均采用純銅管，管型為光管。其具體的設(shè)計(jì)過程和計(jì)算過程如下[5]：(1)選材:內(nèi)部用SKIPIF1<0的銅管，內(nèi)部流動的是的LiBr濃溶液，外部用SKIPIF1<0的銅管流動的是LiBr稀溶液。采用套管式熱交換器，銅管熱導(dǎo)率SKIPIF1<0(2)管程流體的傳熱系數(shù)在湍流區(qū)用以下公式：具體如下[2]：SKIPIF1<0（2-35）SKIPIF1<0——管程對流換熱系數(shù)。SKIPIF1<0SKIPIF1<0——傳熱管的特征直徑，SKIPIF1<0SKIPIF1<0——管程的流速，SKIPIF1<0SKIPIF1<0——在管側(cè)平均溫度下流體的導(dǎo)熱系數(shù)，SKIPIF1<0SKIPIF1<0——在管側(cè)平均溫度下流體的比熱容，SKIPIF1<0SKIPIF1<0——在管側(cè)平均溫度下流體的粘度，SKIPIF1<0(3)對于管內(nèi)的熱的LiBr濃溶液流體在管側(cè)的平均溫度SKIPIF1<0在此溫度下LiBr溶液的一些物性參數(shù)為：SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0由于濃溶液放出的熱量等于稀溶液吸收的熱量，稀溶液的質(zhì)量流量即發(fā)生器的流量，由熱量平衡方程式可知：SKIPIF1<0SKIPIF1<0即：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0由SKIPIF1<0，該流動處于湍流區(qū)，SKIPIF1<0由SKIPIF1<0，SKIPIF1<0SKIPIF1<0則外管內(nèi)側(cè)的傳熱系數(shù)：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0 (4)對于管外的冷的LiBr稀溶液側(cè)傳熱系數(shù)[9]當(dāng)量直徑SKIPIF1<0P——濕潤周長，SKIPIF1<0——內(nèi)管的外徑，SKIPIF1<0——外管的內(nèi)徑，SKIPIF1<0流體在管壁側(cè)的平均溫度：SKIPIF1<0在此溫度下的LiBr的物性參數(shù)為：SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0內(nèi)管外側(cè)稀溶液的流速：SKIPIF1<0SKIPIF1<0由SKIPIF1<0，該流動處于湍流區(qū)，SKIPIF1<0由SKIPIF1<0，SKIPIF1<0SKIPIF1<0則內(nèi)管外側(cè)的傳熱系數(shù)為：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0內(nèi)管的管壁熱阻：SKIPIF1<0污垢系數(shù)為：SKIPIF1<0SKIPIF1<0(5)傳熱系數(shù)：SKIPIF1<0SKIPIF1<0(6)傳熱面積及套管換熱器長度計(jì)算[1]傳熱面積：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0套管換熱器采用直管形式，則其傳熱管有效長度為：SKIPIF1<0則熱交換器的傳熱管長取SKIPIF1<0即可滿足要求2.5.5發(fā)生器的選取——2Kw,其長度略短于發(fā)生器容器的長度。采用溫控裝置控制加熱溫度，控制濃溶液出口溫度為62℃左右，也即加熱溫度控制在75℃左右，其發(fā)生器的構(gòu)成主要電熱管，真空泵，擋液板，濃溶液充注口，濃溶液和稀溶液流通管道等，其發(fā)生器上部與冷凝器的外部玻璃容器緊密相連。2.5.6其它元件選取(1)節(jié)流裝置的選取毛細(xì)管只適用于工況比較穩(wěn)定的場合，熱力膨脹閥屬于比例調(diào)節(jié)閥，使用溫度范圍寬，而且在使用溫度范圍內(nèi)，過熱度大體恒定，因此本制冷實(shí)驗(yàn)裝置的節(jié)流裝置采用毛細(xì)管螺旋制成，毛細(xì)管為銅管，其直徑為SKIPIF1<0—1mm，其長度有節(jié)流前后的壓差來確定，對于本制冷實(shí)驗(yàn)裝置，由以下計(jì)算確定[10]：毛細(xì)管進(jìn)口處壓力即冷凝壓力SKIPIF1<0毛細(xì)管出口處壓力即蒸發(fā)壓力SKIPIF1<0則節(jié)流前后的壓差為SKIPIF1<0即由此壓差選取毛細(xì)管的長度。(2)管道的選?、僬舭l(fā)器容器與吸收器容器之間只有通過一定的壓差才能驅(qū)動蒸汽的運(yùn)動，但壓差也不易過大，蒸發(fā)器容器的壓力大于吸收器一側(cè)的壓力，其具體壓差值為SKIPIF1<0，采用稍粗一些的管道或兩容器距離較近一些，以保證此壓差。②本制冷實(shí)驗(yàn)裝置中吸收器與發(fā)生器之間相連的管道為工藝管，當(dāng)其他管路堵塞時起到疏通作用，其管道也選用SKIPIF1<0的銅管，其間用毛細(xì)管連接。(3)泵的選?、僭O(shè)備中所用的冷媒水，冷卻水均為自來水，器流量大小由流量計(jì)來控制。②各種溶液泵由于其流量較小，根據(jù)流量的大小具體選用，可以采用較大流量的泵與閥門串聯(lián)使用，所選用的泵均為磁力泵。③發(fā)生器要保持真空，因此，需要真空泵，所選真空泵流量為1.5l/s即可。(4)電加熱管要求電加熱管的電壓為220V，水平放置即可。(5)玻璃容器對于發(fā)生器，冷凝器，吸收器，蒸發(fā)器來說，要求玻璃容器能耐高溫，絕熱性較好，透明度要高，便于實(shí)驗(yàn)觀察制冷現(xiàn)象及制冷過程各狀態(tài)參數(shù)變化情況。由于本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，要求可以從外觀直接觀測，但要能夠承受一定的高溫和高壓，因此選用玻璃容器，不能選用有機(jī)玻璃。2.6總結(jié)以上即為本實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)過程，只是理論計(jì)算，與實(shí)際制作會有一定差別，制作過程要依據(jù)上面設(shè)計(jì)過程的數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果，選取各裝置的具體元件，在制作過程中會遇到不少問題，對于玻璃圓筒容器,密封較為困難，須由專業(yè)密封人士來完成.在本設(shè)計(jì)過程中，換熱器主要有玻璃容器和銅管制作而成，由于是作為實(shí)驗(yàn)裝置便于觀察制冷過程中的各個現(xiàn)象的發(fā)生，因此統(tǒng)一采用無機(jī)透明玻璃原料，其耐高溫和抗壓。只是加工制作裝置過程較為困難。總之，以上設(shè)計(jì)過程能夠保證按照給定的條件，制取相應(yīng)溫度的低溫水，能夠滿足實(shí)驗(yàn)和其他用途的低溫水制取。3制冷實(shí)驗(yàn)裝置性能分析和節(jié)能措施3.1制冷實(shí)驗(yàn)裝置的性能分析及其提高途徑3.1.1實(shí)驗(yàn)裝置的性能分析外界條件的變化必將引起試驗(yàn)裝置性能的變化，外界條件通常是指冷媒水出口溫度、加熱蒸汽壓力(或溫度)、冷卻水進(jìn)口溫度、冷卻水與冷媒水流量及污垢系數(shù)等。這些條件往往根據(jù)使用場合的不同而經(jīng)常發(fā)生變化[11]。①冷媒水出口溫度當(dāng)冷卻水進(jìn)口處溫度、加熱蒸汽壓力、冷卻水和冷媒水量及溶液循環(huán)量為定值時，制冷量隨蒸發(fā)器出口冷媒水溫度的變化而變化。實(shí)驗(yàn)表明，冷媒水出口溫度每升高1攝氏度，制冷量Q就大約提高4%-6%.因此應(yīng)適當(dāng)增加冷媒水的出口溫度，從而來提高制冷量。②加熱蒸汽壓力加熱蒸汽壓力下降，首先引起濃溶液溫度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低。隨之吸收器中吸收冷劑蒸汽的能力減弱，質(zhì)量分?jǐn)?shù)差減少，因而制冷量下降蒸汽壓力隨之變化。③冷卻水進(jìn)口溫度冷卻水進(jìn)口溫度的降低，會引起吸收器內(nèi)稀溶液溫度與冷凝壓力的降低。前者促使吸收效果增強(qiáng)，隨之稀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低；而后者將引起濃溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高。因而兩者均使?jié)舛炔罴哟?，制冷量增加。④冷卻水和冷媒水流量當(dāng)冷媒水出口溫度恒定，而冷媒水量在一定范圍內(nèi)變化時，制冷量幾乎不變。這是因?yàn)?，冷媒水流量減少會引起蒸發(fā)器傳熱管內(nèi)流速的下降，制冷量降低。同時，由于進(jìn)口溫度上升，又引起平均溫差的加大，制冷量增加。兩者綜合作用的結(jié)果使制冷量的變化很小。⑤水側(cè)污垢系數(shù)制冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后，在傳熱管的內(nèi)壁和外壁會逐漸形成一層污垢，它對傳熱起到阻礙作用，污垢系數(shù)越大，則熱阻越大，傳熱性能越差，使裝置的制冷量下降。另外，溴化鋰溶液的濃度，稀溶液濃度與冷媒水出口溫度的關(guān)系，蒸汽的消耗量與濃度范圍的關(guān)系，溶液循環(huán)量，不凝性氣體的產(chǎn)生，冷劑水中溴化鋰的含量等都對制冷裝置的性能有影響?？傊?，溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置的影響因素眾多，為了提高其制冷性能，要充分的分析其影響因素，降低外界因素的影響，提高其制冷性能和制冷量。3.1.2實(shí)驗(yàn)裝置的性能提高途徑溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置的性能不僅與外界參數(shù)有關(guān)，而且還與裝置的溶液循環(huán)量、不凝性氣體含量及污垢熱阻有關(guān)，此外還與溶液中是否添加能量增強(qiáng)劑、熱交換器管簇的布置方式有關(guān)，可以同過以下途徑提高裝置的制冷性能[12]。(1)及時抽除不凝性氣體由于裝置是在真空狀態(tài)下運(yùn)行的，蒸發(fā)器和吸收器中的絕對壓力極低，故外界的空氣很容易漏入，即使少量不凝性氣體也會明顯地降低裝置的制冷量。(2)調(diào)節(jié)溶液的循環(huán)量制冷裝置運(yùn)行時，如果進(jìn)入發(fā)生器的稀溶液量調(diào)節(jié)不當(dāng)時，可以導(dǎo)致制冷裝置的制冷量下降，發(fā)生器熱負(fù)荷一定時，如果循環(huán)量過大，一方面是溶液的濃度差減少，產(chǎn)生的冷劑蒸汽量減少，另一方面，進(jìn)入吸收器的濃溶液量增大，吸收液溫度升高，影響吸收效果，二者均能是實(shí)驗(yàn)裝置的制冷量下降。(3)強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)過程加強(qiáng)傳熱傳質(zhì)可以提高裝置的性能，如增加能量增強(qiáng)劑。(4)采取適當(dāng)?shù)姆栏胧╀寤嚾芤簩σ话憬饘俣加袕?qiáng)烈的腐蝕作用，特別是在有空氣存在的情況下，腐蝕更為強(qiáng)烈，因此應(yīng)適當(dāng)加入緩蝕劑。如加入Sb2O3，CrO4等。3.2制冷實(shí)驗(yàn)裝置的節(jié)能措施3.2.1提高熱交換器的傳熱效率提高溶液熱交換器的傳熱效率的途徑眾多，但針對本實(shí)驗(yàn)裝置，提高其傳熱效率的途徑主要有以下幾種：(1)采用高效傳熱管吸收式制冷機(jī)為各種熱交換器的集合體，其熱效率與熱交換器所采用的傳熱管的性能直接相關(guān)。推廣使用各種高效傳熱管的蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器與使用一般的平滑管相比，傳熱性能約提高1.5倍～2倍，并可使換熱器外形尺寸減小，從而也可減少散熱損失。(2)對發(fā)生器進(jìn)行表面處理在高壓發(fā)生器中、下段噴鍍鎳、鉻合金,其沸騰性能約為光滑面的2～3倍；若噴鍍氧化鋁,其沸騰性能約為光滑面的1.5倍,傳熱性能得到明顯改善,則提高高壓發(fā)生器傳熱效率的有效措施。(3)添加能量增強(qiáng)劑用于溴化鋰溶液中的能量增強(qiáng)劑有異辛醇、正辛醇,這些物質(zhì)能極大地降低溶液的表面張力，使溶液與水蒸汽的結(jié)合能力增強(qiáng)，使吸收器的吸收效率提高；在冷凝器中添加能量增強(qiáng)劑后，冷凝器由膜狀凝結(jié)變?yōu)橹闋钅Y(jié)，珠狀凝結(jié)時的放熱系數(shù)可比膜狀凝結(jié)提高兩倍以上，因而提高了冷凝時的傳熱效果。試驗(yàn)證明，添加能量增強(qiáng)劑后，機(jī)組制冷量約提高10%～15%，節(jié)能效果非常明顯。(4)加強(qiáng)熱交換器的運(yùn)行管理及維護(hù)高性能的熱交換器若運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)，同樣達(dá)不到好的傳熱效率，例如冷卻水質(zhì)不良，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中吸收器、冷凝器冷卻水側(cè)污垢日漸增厚，致使熱阻逐漸增大，傳熱系數(shù)不斷降低，從而影響熱交換，導(dǎo)致機(jī)組性能下降，能耗增加，故保證較好的冷卻水質(zhì)，在機(jī)組長期運(yùn)行過程中及時清洗傳熱管冷卻水側(cè)污垢，是保證換熱管高效傳熱，保持機(jī)組高效節(jié)能運(yùn)行的重要措施?？傊?，提高熱交換器的傳熱效率的方法眾多，而針對本實(shí)驗(yàn)裝置的傳熱效率問題，本實(shí)驗(yàn)裝置的換熱器采用高效傳熱管的純銅管制成，傳熱效率高，節(jié)能很明顯，可以充分發(fā)揮制冷裝置的綜合性能。3.2.2提高機(jī)組部分負(fù)荷時的效率吸收式制冷機(jī)組是直接利用熱能制冷，當(dāng)要利用它的有效能時，它本身就有一部分無效熱要排入環(huán)境。此外，由于溴化鋰溶液吸收水蒸汽的過程要放出熱量，同時水蒸汽被吸收時要放出凝結(jié)潛熱，這兩部分廢熱必須及時排走，才能保證吸收過程與制冷循環(huán)得以正常進(jìn)行，故吸收式制冷機(jī)組的冷凝器排除的冷凝熱要比壓縮式制冷機(jī)的大得多，與之相配套的冷卻水泵和冷卻水塔較大，冷卻系統(tǒng)的電耗相應(yīng)較大。因此，要綜合考慮這兩方面的因素，提高機(jī)組負(fù)荷的能效率，盡量降低其耗能量，減少不必要的熱量損失，達(dá)到節(jié)約熱能的目的，從而提高機(jī)組性能。3.2.3提高控制性能隨著電子控制技術(shù)的發(fā)展，采用以微處理器為核心的智能化控制系統(tǒng)，能對采集到的多項(xiàng)信息進(jìn)行綜合判斷，能預(yù)知和診斷出使機(jī)組性能降低的潛在故障，防止導(dǎo)致性能下降的因素出現(xiàn)，而且能預(yù)知需要維修的特定位置和時間，不再依賴于技術(shù)人員的技能水平去發(fā)現(xiàn)、判斷、排除故障，保證機(jī)組長期高效運(yùn)行。故智能化的控制系統(tǒng)是保證機(jī)組高效運(yùn)行，降低能耗的重要手段[13]。同時要加強(qiáng)智能控制，提高其工作效率，降低各方面的能量消耗作用，從本質(zhì)上提高其工作效率和制冷性能，保證實(shí)驗(yàn)裝置穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。綜上所述，溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置的節(jié)能措施眾多，要根據(jù)具體的實(shí)際情況采取合適的節(jié)能措施提高其效率，達(dá)到制冷量大，制冷性能和制冷過程綜合效率高的目的。同時也要詳細(xì)分析其制冷性能影響因素，降低其不利因素的影響，提高其工作性能，綜合提高其制冷效率和各種制冷性能。4結(jié)束語隨著經(jīng)濟(jì)和社會的迅速發(fā)展，環(huán)境問題的日益加劇，人們對生活環(huán)境的要求不斷提高，這就要求加強(qiáng)對新的制冷技術(shù)和制冷劑的開發(fā)和利用，溴化鋰吸收式制冷以其節(jié)省能源、不污染環(huán)境及一機(jī)多用等優(yōu)點(diǎn)被推向市場前沿，越來越被人們廣泛采用，本文正是基于目前溴化鋰吸收式制冷的發(fā)展和諸多優(yōu)點(diǎn)以及廣闊的發(fā)展用途的基礎(chǔ)上而進(jìn)行的設(shè)計(jì)和研究。本文主要針對實(shí)驗(yàn)和教學(xué)的需要，根據(jù)溴化鋰吸收式制冷的原理，對溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)布局、性能分析以及節(jié)能措施等方面進(jìn)行詳細(xì)的分析和介紹。同時，結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置的控制部分的設(shè)計(jì)要求，對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行不斷修正和完善，尤其是詳細(xì)的設(shè)計(jì)各換熱器的傳熱面積和具體制作和設(shè)計(jì)過程，同時也分析了制冷實(shí)驗(yàn)裝置性能的影響因素，并提出提高實(shí)驗(yàn)裝置性能的途徑，為實(shí)驗(yàn)裝置的制作和使用提供了一定的幫助和借鑒意義。通過本文的寫作我也發(fā)現(xiàn)自己還存在不少問題，這也為我以后的工作和學(xué)習(xí)提出了新的要求，是我增加了動力和信心，不斷努力進(jìn)取。以上即為本設(shè)計(jì)的研究和設(shè)計(jì)過程的全部內(nèi)容，吸收式制冷裝置目前應(yīng)用也極為廣泛，但主要用于制取空調(diào)用水和其他醫(yī)療實(shí)驗(yàn)，以及試驗(yàn)研究等方面。在國內(nèi)外發(fā)展迅速，技術(shù)日益成熟，制冷性能不斷得到提高。但是，在實(shí)際工程中仍然存在諸多問題，只能制取零攝氏度以上的低溫水，因此應(yīng)加大其研究力度，使其成為制冷行業(yè)的中流砥柱。伴隨著人們對環(huán)境的重視，加上其節(jié)能、無污染、制取方便的優(yōu)點(diǎn)。越來越受到人們的青睞，使其成為氟制冷的優(yōu)良替代物，也必將在未來的制冷行業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用，同時，隨著人們研究力度的不斷加大，溴化鋰吸收式制冷必將具有廣闊的發(fā)展前景。致謝驀然回首，大學(xué)生活已即將結(jié)束，在老師的指導(dǎo)和幫助下，我完成了本畢業(yè)設(shè)計(jì)，這是一篇關(guān)于溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對制冷行業(yè)又有了新的認(rèn)識，并且使我更加熱愛這個行業(yè)，我想通過設(shè)計(jì)是我為以后從事制冷工作打下了良好的基礎(chǔ)。在搜集資料的過程中我還了解許多制冷的新方法和新技術(shù)，特別是制冷行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方面；也讓看到中國制冷行業(yè)發(fā)展速度之快。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我遇到了不少困難，所幸的是得到了高級工程師的悉心指導(dǎo)。在我剛開始對畢業(yè)設(shè)計(jì)沒有頭緒時，他給我開拓思路幫我搜集資料；當(dāng)我打出初稿時，他又仔細(xì)閱讀了我的設(shè)計(jì)步驟，指出其中的不足，并提出了寶貴修改意見。經(jīng)過一次次的改進(jìn)，才得以完成本設(shè)計(jì)。尤其是王老師認(rèn)真的態(tài)度讓我佩服，他從不放過設(shè)計(jì)過程中的任何一個細(xì)節(jié)，哪怕是一個標(biāo)點(diǎn)符號。同時，我還感謝鄭州大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院熱能與動力工程系給我提供了這次學(xué)習(xí)的機(jī)會，她讓我進(jìn)入了制冷的世界。通過四年的學(xué)習(xí)不僅讓我學(xué)到了與能源相關(guān)的知識以及制冷專業(yè)的專業(yè)知識，更重要的是在大學(xué)四年學(xué)習(xí)過程中開拓了我的視野，改變了我的思維模式，使我學(xué)到來許多深奧的東西，這將是我終身的財(cái)富。而且我還要感謝熱能與動力工程系的全體老師和全體同學(xué)，正是他們這四年來的潛移默化的影響才讓我有了今天的進(jìn)步。最后，我還要感謝我的親人和朋友，感謝他們在我大學(xué)四年來一直給我的關(guān)心和鼓勵。特別是我從我步入鄭州大學(xué)的那一刻起，正是他們的大力支持才讓我一直堅(jiān)定地走了下來。衷心地感謝所有關(guān)心和幫助我的人！參考文獻(xiàn)【1】吳業(yè)正，韓寶琦.制冷原理及設(shè)備.西安：西安交通大學(xué)出版社，【2】：人民教育出版社，1980.130～237：高等教育出版社，2001【4】辛長平.主編溴化鋰吸收式制冷機(jī)實(shí)用教程.北京：電子工業(yè)出版社，【5】耿惠彬，戴永慶，譯：高天秋一（日）著.吸收式制冷機(jī).北京：機(jī)械工業(yè)出版社【6】：國防工業(yè)出版社，1980【7】張虎主編.制冷工安全技術(shù)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，【8】周遠(yuǎn)，王如竹主編.制冷與低溫工程.北京：中國電力出版社，2003【9】茅以惠，余國和.吸收式與蒸汽噴射式制冷機(jī).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985【10】：中國建筑工業(yè)出版社，1985【11】郭衛(wèi)東，，2004（11）.71～72【12】.2005（3）65～66【13】路詩奎、姚壽廣.溴化里吸收式制冷機(jī)的動態(tài)仿真研究進(jìn)展.華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2005（2）51～52【14】.2004（4）【15】段剛.溴化鋰吸收式制冷機(jī)的節(jié)能問題.渤海大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.2004（3）69～70【16】耿瑋,朱玉群,陳瀅.單效/雙級(SE/DL)吸收式循環(huán)性能分析及比較[J].制冷學(xué)報,2001.22(2):23～27.【17】何耀東主編.空調(diào)用溴化鋰吸收式制