吸收式制冷課件

吸收式制冷

第一節(jié)吸收式制冷的基本原理壓縮機(jī)高溫高壓低溫低壓高溫高壓低溫低壓節(jié)流裝置蒸發(fā)器冷凝器P蒸氣壓縮式制冷的基本原理第一節(jié)吸收式制冷的基本原理一、吸收式制冷的基本原理低壓制冷劑(氣液共存)利用熱源使溶液中的制冷劑氣化利用濃溶液吸收制冷劑蒸氣冷凝器節(jié)流閥吸收器發(fā)生器1、吸收式制冷循環(huán)第一節(jié)吸收式制冷的基本原理膨脹閥蒸發(fā)器冷凝器發(fā)生器吸收器泵節(jié)流裝置相當(dāng)于一個(gè)壓縮機(jī)制冷劑循環(huán)－逆循環(huán)吸收劑循環(huán)－正循環(huán)2、吸收式制冷機(jī)的構(gòu)成膨脹閥蒸發(fā)器冷凝器發(fā)生器吸收器溶液泵節(jié)流裝置與蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)完全相同相當(dāng)于“熱力壓縮機(jī)”吸收器相當(dāng)于吸氣側(cè)發(fā)生器相當(dāng)于壓出側(cè)第一節(jié)吸收式制冷的基本原理第一節(jié)吸收式制冷的基本原理3、制冷劑－吸收劑溶液在吸收器中，吸收劑吸收制冷劑蒸氣而形成的溶液稱之為制冷劑－吸收劑溶液。(也稱之為制冷劑－吸收劑工質(zhì)對)在吸收式制冷機(jī)中，吸收劑通常以二元溶液的形式參與循環(huán)，吸收劑溶液與制冷劑－吸收劑溶液的區(qū)別在于前者所含制冷劑的濃度比后者低。常用的制冷劑－吸收劑工質(zhì)對：水－溴化鋰水－氯化鋰氨－水一、吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)1、吸收式制冷機(jī)熱力系數(shù)ζ的定義吸收式制冷機(jī)所制取的制冷量與所消耗的熱量之比，即：第一節(jié)吸收式制冷的基本原理式中：?0－吸收式制冷機(jī)所制取的制冷量；

?k－吸收式制冷機(jī)所消耗的熱量。2、吸收式制冷機(jī)熱力系數(shù)分析(1)吸收式制冷系統(tǒng)與外界的能量交換第一節(jié)吸收式制冷的基本原理吸收式制冷系統(tǒng)與外界的能量交換根據(jù)熱力學(xué)第一定律：吸收器冷凝器假設(shè)：該吸收式制冷循環(huán)是可逆的；發(fā)生器熱媒溫度、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、環(huán)境溫度均為常量。則：發(fā)生器熱媒引起的熵增為：蒸發(fā)器中被冷卻物質(zhì)引起的熵增為：第一節(jié)吸收式制冷的基本原理周圍環(huán)境引起的熵增為：由熱力學(xué)第二定律可知：系統(tǒng)引起外界總熵的變化應(yīng)大于或等于零，即：第一節(jié)吸收式制冷的基本原理將能量平衡方城代入上式，有：若忽略泵的功耗，則吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)為：則吸收式制冷機(jī)的最大熱力系數(shù)ζmax為：第一節(jié)吸收式制冷的基本原理

可見：吸收式制冷機(jī)的最大熱力系數(shù)等于工作在Tg與Te之間的卡諾循環(huán)的熱效率與工作在T0和Te之間的逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)的乘積。最大熱力系數(shù)隨熱源溫度的升高、環(huán)境溫度的降低及被冷卻介質(zhì)溫度的升高而增大。因此，可逆吸收式制冷循環(huán)可看成卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)構(gòu)成的聯(lián)合循環(huán)，如右圖所示。故吸收式制冷與由熱機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮式制冷機(jī)相比，只要外界的溫度條件相同，二者的理想的最大熱力系數(shù)是相同的?？赡嫖帐街评溲h(huán)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)力裝置的熱效率后，才能與吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)相比。第二節(jié)二元溶液的特性第二節(jié)二元溶液的特性在吸收式制冷循環(huán)中，制冷劑－吸收劑工質(zhì)對(二元混合物)的特性是關(guān)鍵問題，工質(zhì)對的特性受溶液濃度的影響。對于吸收式制冷機(jī)通常規(guī)定：溴化鋰水溶液的濃度指溶液中溴化鋰的質(zhì)量濃度；(在溴化鋰吸收式制冷機(jī)中，吸收劑是濃溶液。)氨水溶液的濃度指溶液中氨的質(zhì)量濃度。(在氨吸收式制冷機(jī)中，吸收劑是稀溶液。)第二節(jié)二元溶液的特性一、溴化鋰水溶液的特性溴化鋰－水溶液是目前空調(diào)用吸收式制冷機(jī)采用的工質(zhì)對。溴化鋰的性質(zhì)：無水溴化鋰為無色粒狀結(jié)晶物，性質(zhì)和食鹽相似，化學(xué)穩(wěn)定性好，在大氣中不變質(zhì)、分解、揮發(fā)。無毒，對皮膚無刺激。通常固體溴化鋰含一個(gè)或兩個(gè)結(jié)晶水。溴化鋰水溶液對一般金屬有腐蝕性。溴化鋰的沸點(diǎn)比水高很多，溴化鋰水溶液發(fā)生沸騰時(shí)只有水汽化，生成純制冷劑，故不需設(shè)蒸汽精餾設(shè)備，系統(tǒng)簡單，熱力系數(shù)較高。其主要弱點(diǎn)在于以水為制冷劑，蒸發(fā)溫度不能太低。并且系統(tǒng)對真空度要求較高。(一)、溴化鋰水溶液的壓力－飽和溫度圖第二節(jié)二元溶液的特性溴化鋰水溶液蒸汽壓圖純水的壓力－飽和溫度關(guān)系結(jié)晶線

溴化鋰溶液沸騰時(shí)，只有水被汽化，故溶液的蒸氣壓為水蒸氣的分壓。由圖可知：一定溫度下溶液的水蒸氣飽和分壓力低于純水的飽和分壓力，并且濃度越高，分壓力越低：結(jié)晶線表明在不同溫度下的飽和濃度。溫度越低，飽和濃度也越低。溴化鋰溶液的濃度過高或溶液溫度過低均易形成結(jié)晶。(機(jī)組運(yùn)行時(shí)應(yīng)防止發(fā)生結(jié)晶)第二節(jié)二元溶液的特性(二)、溴化鋰水溶液的比焓－濃度圖飽和液態(tài)和過冷液態(tài)的比焓在h－ξ圖上可根據(jù)等溫線和等濃度線的交點(diǎn)確定。在溴化鋰溶液的h－ξ圖上只有液相區(qū)，氣態(tài)為純水蒸汽，集中在ξ＝0的縱軸上。由于平衡時(shí)氣液同溫度，可通過某等壓輔助線和等焓線交點(diǎn)確定。當(dāng)壓力較低時(shí)，壓力對液體的比焓和混合熱的影響很小，可認(rèn)為溶液的比焓只是溫度和濃度的函數(shù)。溴化鋰水溶液的比焓－濃度圖等溫液線等壓飽和液液線第三節(jié)單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)第三節(jié)單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)的優(yōu)點(diǎn)(1)不需要設(shè)置蒸汽精餾設(shè)備，系統(tǒng)簡單，熱力系數(shù)較高；(2)可以利用各種熱能驅(qū)動(dòng)，節(jié)約大量用電；(3)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動(dòng)部件少，安全可靠；(4)對環(huán)境和大氣臭氧層無害。目前，溴化鋰吸收式制冷機(jī)發(fā)展迅速，在大型空調(diào)制冷系統(tǒng)和低品位熱能利用方面占有重要地位。第三節(jié)單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)一、單效溴化鋰吸收式制冷理論循環(huán)1、單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的流程(見flash)單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的流程2、鋤單效眨溴化資鋰吸贏收式僻制冷糞機(jī)理晴論循問環(huán)第三兩節(jié)貼單效億溴化默鋰吸竟收式壩制冷刻機(jī)h－ξ圖上溴化鋰吸收式制冷機(jī)理論循環(huán)1→評2：牽泵的貝加壓屆過程暢，來崇自吸熟收器霞的稀業(yè)溶液雨由壓沿力P0下的誕飽和憐液變梨為壓獨(dú)力Pk下的搬過冷壺液，澡濃度讓不變膜，溫清度近坑似不倦變，誕點(diǎn)1淡與點(diǎn)太2基寧本重份合。2→腥3：算過冷驢的稀哪溶液薪在預(yù)宋熱器電中的側(cè)預(yù)熱訴，濃射度不單變，既溫度傍升高昨。3→甚4：饑稀溶泄液在遞發(fā)生啞器中聚的加視熱過喘程，鑼其中鹿3→屆3g假過冷腎稀溶貞液變掏為飽閥和液貫的過貝程；叛3g藏→4沸為稀擦溶液椅在等顏壓P葬k下邀沸騰柳氣化足變?yōu)榱訚馊芫埔旱慕舆^程復(fù)。發(fā)藝生器劇排出拖的蒸榆汽可蔑認(rèn)為衣是與沸嬸騰過姨程溶泄液的字平均配狀態(tài)升相平持衡的兄水蒸搬氣(狀西態(tài)7違的過黨熱水爸蒸汽揚(yáng))第三僻節(jié)條單效機(jī)溴化趟鋰吸欄收式旦制冷尼機(jī)h－ξ圖上溴化鋰吸收式制冷機(jī)理論循環(huán)7→禮8：皺為冷虹劑水君蒸氣麻在冷羊凝器妻中的蜜冷凝央過程射，壓越力為截Pk監(jiān)。8→青9：澡為冷朝劑水迫的節(jié)萌流過高程，蹈壓力久由P萄k變蜓為P慰0下叨的濕刪蒸氣偷，狀騙態(tài)9具的濕尾蒸氣泄為由料狀態(tài)獅9′痛的飽迎和水哪與狀炭態(tài)9踐′′歡的飽沃和水啞蒸氣騙組成桑。9→營10糞：為窄狀態(tài)菠9的兆濕蒸拴汽在繪蒸發(fā)鐵器內(nèi)究吸熱效氣化鞋至狀復(fù)態(tài)1撐0的攜飽和薄水蒸互汽過柴程，肉其壓萌力為逼P0殿。4→尼5：劍為濃很溶液礙在熱貝交換賊器中蚊的預(yù)嘗冷過升程，躲即由茫壓力踢為P弊k的丑飽和君液變旦為過斧冷液疑。5→畏6：弟濃溶曉液的若節(jié)流蔽過程王，將彩壓力伴為P端k的坦過冷輪液變趕為壓到力P備0下桂的濕氣蒸汽企。第三猾節(jié)揚(yáng)單效熱溴化統(tǒng)鋰吸驅(qū)收式努制冷爐機(jī)h－ξ圖上溴化鋰吸收式制冷機(jī)理論循環(huán)6→皇1：側(cè)為濃飾溶液宗在吸本收器巧中吸籮收過喚程，脾其中輸6→綁6a槽為濃歪溶液都由濕啊蒸氣佩變?yōu)檎嘛柡湍恳籂钍帒B(tài)，崇6a例→1階為狀幸態(tài)為等6a寬的飽震和液蜘在壓班力P委0下骨與狀蜂態(tài)1威0的陽冷劑興水蒸占汽放安熱混蔽合為愈稀溶枝液的嶼過程風(fēng)。3、構(gòu)理想灰溴化均鋰吸乞收式探制冷買循環(huán)躍的熱逼力炮系數(shù)決定跌吸收筐式制枯冷循畏環(huán)的煙外部鴿條件被冷挎卻介殼質(zhì)的過溫度tc淡w：決斧定蒸柏發(fā)壓金力(蒸發(fā)詠溫度t0亦)；冷卻碧介質(zhì)淘溫度tw：決暗定冷嘴凝壓狀力Pk(冷凝堂溫度tk)及吸者收器傻內(nèi)的膚最低蛛溫度t1；熱源盡溫度th：決爆定發(fā)鴉生器景內(nèi)的群最高拆溫度t4。第三蘋節(jié)懼單效避溴化填鋰吸本收式硬制冷草機(jī)溶液白的循蟲環(huán)倍依率f定義繳：系赤統(tǒng)中強(qiáng)每產(chǎn)拘生1k釀g的制吼冷劑盯所需津要的走制冷不劑－拌吸收遮劑的屬千克揉數(shù)。F，ξwDF－D，ξsfkg1kg設(shè)從抓吸收結(jié)器進(jìn)孩入發(fā)墻生器較的稀歌溶液橫流量或?yàn)镕，發(fā)鈔生器匙中產(chǎn)代生的潤水蒸炕汽的躁質(zhì)量乖流量圈為D，則授由發(fā)伸生器睜進(jìn)入閉吸收清器的佛濃溶旺液流秀量為F－D，根千據(jù)發(fā)渾生器客內(nèi)溴鎮(zhèn)化鋰篇的制喉冷平久衡方出程可收導(dǎo)出為：“放芬氣范卡圍”(3佛)慨理想比溴化核鋰吸吸收式廈制冷佳循環(huán)班的熱闊力系攀數(shù)第三泛節(jié)辯單效挪溴化鍛鋰吸絨收式傲制冷肉機(jī)可見蒸：循萬環(huán)倍迫率對悉吸收惜式制拌冷的欺熱力退系數(shù)脊影響職很大媽，為峰增大森熱力蜓系數(shù)宵，需私減小閉循環(huán)崇倍率弱。為減富小循吼環(huán)倍黑率，您需增德大放喊氣范攪圍及杠減小幫濃溶盡液濃淚度。二、秤單效礦溴化拒鋰吸猴收式礦制冷握機(jī)的膛典型俯結(jié)構(gòu)圾與流泊程(一偏)恭單效引溴化示鋰吸冰收式晴制冷專機(jī)的館典型導(dǎo)結(jié)構(gòu)1、哲吸收儲(chǔ)式制初冷機(jī)賊是在披高真慰空度司下工鄭作的痛，要帽求系粱統(tǒng)密逼封性奔好。咸結(jié)構(gòu)趁安排摔必須洗緊湊倉，連鏟接部張件盡閘量減閃少，偽通常宇把發(fā)汗生器杠等四密個(gè)主怠要換謊熱設(shè)羊備置閉于一染個(gè)或憶兩個(gè)媽密閉甚筒體嘉內(nèi)，漠即通害常所嗽說的單筒堂結(jié)構(gòu)拐和雙尚筒結(jié)偷構(gòu)。2、糟因設(shè)晨備內(nèi)位壓力大很低夕，為運(yùn)減少榨制冷咐劑蒸魔汽的蓋流動(dòng)縣損失充，將蜜壓力披相近腸的設(shè)烘?zhèn)浜洗俜旁诹幸粋€(gè)午筒體晃內(nèi)，殼使外漿部冷譯卻介鉆質(zhì)在錦管束敵內(nèi)流布動(dòng)，制冷育劑在列管束燃外較排大的錢空間矛內(nèi)流升動(dòng)。3、驢蒸發(fā)嫂器和蹄吸收吳器采喘用噴淋碎式換璃熱設(shè)杏備，以燥減少宜靜液僚高度熱對蒸艱發(fā)溫淘度的付影響盞(在饞蒸發(fā)駕器低元壓下徑，1服00休mm扁高的效水層辟將使牛蒸發(fā)頸溫度堅(jiān)上升吳10亭－1狼2o事C)重。發(fā)天生器斃雖多捆采用勺沉浸屬式，御但液之層的從高度火要求吉小于30團(tuán)0－豬35蛇0m段m。第三鑄節(jié)攏單效渡溴化階鋰吸勉收式術(shù)制冷襖機(jī)第三迅節(jié)郵單效硬溴化狗鋰吸懂收式禽制冷駛機(jī)雙筒米形單溜效溴拍化鋰夫吸收熱式制教冷機(jī)軋結(jié)構(gòu)餅簡圖1－昆吸收給器；曠2－廊稀溶甘液囊慌；3坑－發(fā)啦生器隨泵；罷4－拜溶液燒熱交喂換器鼓；5對－發(fā)書生器趴；6封－濃等溶液魂囊；子7－擋液蟲板；8話－冷宣凝器秧；9敘－冷訪凝器猾水盤懶；1至0－瀉U形嗓管；莊11沾－蒸丸發(fā)器貢；1餓2－鞭蒸發(fā)材器水梅盤；杰13宮－蒸灑發(fā)器甲水囊??；1道4－屋蒸發(fā)笑器泵避；1嶄5－您冷劑