第八章 吸收機(jī)

第八章吸收式制冷1教學(xué)內(nèi)容與要求明確吸收式制冷機(jī)的基本原理和熱力系數(shù)的基本概念了解二元溶液的基本性質(zhì)（特別是LiBr）明確單效與雙效溴化鋰吸收式（直燃機(jī)）制冷系統(tǒng)的基本原理自學(xué)：吸收式制冷循環(huán)的熱力計(jì)算內(nèi)容2第一節(jié)

吸收式制冷的基本原理3一、蒸氣壓縮式與吸收式制冷的比較吸收劑環(huán)路制冷劑環(huán)路可以稱(chēng)為：熱力壓縮機(jī)4蒸氣壓縮式與吸收式制冷的比較相同點(diǎn)都是用液態(tài)制冷劑在低壓低溫下汽化以達(dá)到制冷的目的不同點(diǎn)吸收式制冷機(jī)的動(dòng)力是熱能（蒸汽），工質(zhì)為兩種沸點(diǎn)相差較大的物質(zhì)組成二元溶液蒸汽式制冷機(jī)的動(dòng)力是機(jī)械能（或電能），工質(zhì)一般為純物質(zhì)或多種沸點(diǎn)相近的物質(zhì)構(gòu)成的混合工質(zhì)5二、吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)能量平衡關(guān)系式消耗熱量制冷量＋＝冷凝負(fù)荷1冷凝負(fù)荷2＋熱力系數(shù)(相當(dāng)于能效比)＋泵的功率6吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)吸收式制冷系統(tǒng)TeTg泵T07溴化鋰吸收式制冷基本原理

如何制取低溫冷凍水?液體的沸騰（在制冷行業(yè)中也稱(chēng)為蒸發(fā)）溫度（稱(chēng)為沸點(diǎn)）與其壓力有關(guān)壓力為101.3kPa（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）時(shí)，水的沸點(diǎn)為100℃壓力為17.5mmHg時(shí)，水的沸點(diǎn)為20℃壓力為6.78mmHg時(shí)，水的沸點(diǎn)為5.5℃……制取低溫水的原理液態(tài)水蒸發(fā)為蒸氣時(shí)需要吸收大量熱量,吸收式制冷機(jī)依靠在低壓（6.78mmHg以下）下，冷劑水（制冷劑）在蒸發(fā)器傳熱管上蒸發(fā)，吸收其內(nèi)部水的熱量制取冷水

注意：吸收式制冷循環(huán)中的三種水：冷卻水（冷凝器與吸收器）冷凍水（蒸發(fā)器）冷劑水（作為制冷劑，在制冷循環(huán)中循環(huán)流動(dòng)）8溴化鋰吸收式制冷基本原理冷凝器蒸發(fā)器發(fā)生器吸收器蒸發(fā)泵發(fā)生泵節(jié)流閥調(diào)節(jié)閥熱源冷卻水冷卻水冷凍水冷劑水9蒸發(fā)與吸收冷劑水濃溴化鋰溶液冷凍水冷劑水蒸氣冷卻水冷劑水蒸發(fā)器吸收器濃溴化鋰溶液

蒸發(fā)－吸收器的工作原理冷劑水濃溴化鋰溶液冷凍水冷劑水蒸氣冷卻水冷劑水蒸發(fā)器吸收器濃溴化鋰溶液冷劑水蒸發(fā)器吸收器濃溴化鋰溶液蒸發(fā)－吸收器的工作原理10發(fā)生與冷凝冷卻水冷劑水蒸氣加熱源冷劑水冷凝器發(fā)生器溴化鋰溶液

發(fā)生－冷凝器的工作原理冷卻水冷劑水蒸氣加熱源冷劑水冷凝器發(fā)生器溴化鋰溶液冷劑水冷凝器發(fā)生器溴化鋰溶液發(fā)生－冷凝器的工作原理11第二節(jié)二元溶液的基本特性12二元溶液的特性二元溶液是由兩種沸點(diǎn)不同、互相不起化學(xué)作用的物質(zhì)組成的均勻混合物低沸點(diǎn)組分為制冷劑高沸點(diǎn)組分為吸收劑吸收式制冷系統(tǒng)中常用的二元溶液氨-水溶液：氨是制冷劑，水是吸收劑，制冷溫度范圍在－45～1℃溴化鋰-水溶液：水是制冷劑，溴化鋰是吸收劑，制冷溫度在0℃

以上13溴化鋰溶液的物理性質(zhì)一般性質(zhì)溴化鋰在大氣壓力下不變質(zhì)、不分解、不揮發(fā)、極易溶于水未添加緩蝕劑（鉻酸鋰Li2CrO4）的溴化鋰溶液是無(wú)色透明的液體，無(wú)毒添加鉻酸鋰后呈淡黃色，有毒，入口有咸苦味，濺在皮膚上微癢14腐蝕性溴化鋰溶液對(duì)碳素鋼材和銅材均有腐蝕性，尤其在有氧的條件下，腐蝕相當(dāng)快隔氧是防腐的根本措施在溶液中添加適當(dāng)?shù)你t酸鋰，并保持pH值在9.5～10.5范圍內(nèi)，也是必不可少的措施

其他防腐劑：LiOH、Li2MoO4、PbO、CoCl2、Sb2O315溴化鋰溶液的物理特性溴化鋰水溶液的一般特性常壓條件，水的沸點(diǎn)100℃；溴化鋰的沸點(diǎn)1265℃

水的結(jié)晶點(diǎn)為0℃；溴化鋰溶液的結(jié)晶點(diǎn)與濃度有關(guān)溶液飽和濃度與溫度的關(guān)系常溫下的飽和濃度16溴化鋰溶液的物理特性溴化鋰在水中的溶解度很高，常溫下飽和溶液的濃度約為60％在一定的濃度下，隨著溫度的降低會(huì)有晶體析出；同樣，加熱濃縮后，隨著濃度的升高也會(huì)有晶體析出在機(jī)組的運(yùn)行和停機(jī)期間必須十分注意，以防止結(jié)晶事故的發(fā)生

17機(jī)組中的溴化鋰溶液指標(biāo)溴化鋰溶液的質(zhì)量直接影響著機(jī)組的性能，應(yīng)嚴(yán)格控制應(yīng)滿(mǎn)足下列指標(biāo)質(zhì)量濃度：50％±0.5%wt酸堿度：pH值在9.5～10.5之間鉻酸鋰含量：0.1～0.3%18第三節(jié)單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)19一、單效溴化鋰吸收式制冷理論循環(huán)20單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的典型結(jié)構(gòu)21溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施防腐蝕問(wèn)題溴化鋰水溶液對(duì)一般金屬有腐蝕作用，尤其在有空氣存在的情況下腐蝕更為嚴(yán)重確保機(jī)組的密封性，經(jīng)常維持機(jī)內(nèi)的高度真空，在機(jī)組長(zhǎng)期不運(yùn)行時(shí)充入氮?dú)庠谌芤褐屑尤刖徫g劑0.1～0.3%的鉻酸鋰（Li2CrO4）0.02%的氫氧化鋰22溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施防結(jié)晶問(wèn)題溴化鋰水溶液的溫度越低、濃度越高，越容易進(jìn)入結(jié)晶區(qū)一般先發(fā)生在溶液熱交換器的濃溶液側(cè)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，直到制冷機(jī)不能運(yùn)行在發(fā)生器和吸收器之間設(shè)置防晶管，有助于濃溶液側(cè)結(jié)晶的緩解23溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施

抽真空裝置24溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施制冷量的調(diào)節(jié)一般是根據(jù)蒸發(fā)器出（入）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)量的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)在10～100%范圍內(nèi)制冷量的無(wú)限調(diào)節(jié)。25溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施提高效率的措施吸收式制冷機(jī)主要由換熱設(shè)備組成，如何強(qiáng)化傳熱，降低金屬耗量，提高效率是其推廣應(yīng)用需解決的重要問(wèn)題之一用各種方法對(duì)傳熱管表面進(jìn)行處理可以提高傳熱系數(shù)，在溶液中加入表面活性劑可以提高制冷量能量的綜合利用（如：BCHP，BuildingCoolingHeating&Power）26冷熱電三聯(lián)供原理熱電聯(lián)產(chǎn)裝置吸收式制冷機(jī)壓縮式制冷機(jī)鍋爐供電供熱供冷電網(wǎng)電熱冷燃料27單效吸收式制冷機(jī)的特點(diǎn)發(fā)生器加熱溫度過(guò)高時(shí)，濃溶液溫度過(guò)高，易出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑水蒸氣的凝結(jié)熱通過(guò)冷凝器全部排放至環(huán)境，造成冷卻水量增大；熱源提供的熱量沒(méi)有充分利用（實(shí)際上是可以用的）單效吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)較低，ζ＝0.7左右28第四節(jié)雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)29雙效溴化鋰吸收式制冷原理如有表壓600～800kPa的蒸汽或有燃油、燃?xì)庾鳠嵩磿r(shí)，通常采用雙效型溴化鋰吸收式制冷機(jī)類(lèi)型蒸汽雙效型直燃雙效型設(shè)有高、低壓兩級(jí)發(fā)生器，高、低壓兩級(jí)溶液熱交換器，有時(shí)還有利用凝水熱量的溶液預(yù)熱器30雙效溴化鋰吸收式制冷原理高壓發(fā)生器溴化鋰溶液加熱源圖4雙效溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的發(fā)生器和冷凝器低壓冷劑蒸氣冷卻水冷劑水冷凝器高壓冷劑蒸氣低壓發(fā)生器溴化鋰溶液高壓發(fā)生器溴化鋰溶液加熱源

雙效溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的發(fā)生器和冷凝器低壓冷劑蒸氣冷卻水冷劑水冷凝器高壓冷劑蒸氣低壓發(fā)生器溴化鋰溶液31雙效溴化鋰吸收式制冷原理以高壓發(fā)生器中溶液氣化所產(chǎn)生的高溫冷劑水蒸汽作為低壓發(fā)生器加熱溶液的內(nèi)熱源由于高壓發(fā)生器的冷劑蒸氣的凝結(jié)熱已用于機(jī)器的正循環(huán)中，發(fā)生器的耗熱量減少，熱力系數(shù)可達(dá)1.0以上冷凝器中冷卻水帶走的主要是低壓發(fā)生器的