制冷裝置教材9溴化鋰吸收式制冷機(jī)

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1、 溴化鋰吸收式 制冷機(jī) 第一節(jié) 溴化鋰水溶液的性質(zhì) 1.1水 特點(diǎn)：便宜，安全，氣化潛熱大，常壓下蒸發(fā)溫度高（100℃），常溫下飽和壓力低，0℃以下結(jié)冰。 1．2溴化鋰 屬鹽類(lèi)，融點(diǎn)549℃,沸點(diǎn)高（1265℃,不揮發(fā)），易溶于水，性質(zhì)穩(wěn)定。 1.3溴化鋰水溶液 1．無(wú)色、咸味、無(wú)毒。 2．溶解度（質(zhì)量濃度）隨溫度降低而降低。不宜超過(guò)66%，防止結(jié)晶。 3．水蒸氣分壓力（=溶液蒸氣總壓力）很低。 ①具有吸收溫度比它低的水蒸氣的能力； 同溫度下，溶液蒸氣分壓力遠(yuǎn)低于純水飽和蒸汽壓。 ②溶液中的蒸氣處于過(guò)熱狀態(tài)。 同壓力下，溶液蒸氣溫度

2、高于純水飽和溫度。 4．密度大于水。 5．比熱容小,熱力系數(shù)大。 6．粘度大，表面張力大。 7．導(dǎo)熱系數(shù)隨濃度增大而降低；隨溫度升高而增加。 對(duì)黑色金屬和紫銅等材料腐蝕性強(qiáng)烈。 溴化鋰-水溶液性質(zhì) 溴化鋰-水溶液性質(zhì) 1.4 計(jì)算公式 溶液的飽和溫度，定壓比熱，密度，質(zhì)量濃度，導(dǎo)熱率，動(dòng)力粘度，表面張力。 ? 溴化鋰-水溶液的密度 溴化鋰-水溶液的比熱容 溴化鋰-水溶液的動(dòng)力粘度 幻燈片10 溴化鋰-水溶液的表面張力 溴

3、化鋰-水溶液的導(dǎo)熱系數(shù) 第二節(jié) 溴化鋰吸收式制冷機(jī)原理 2．1 工作原理與循環(huán) 1）原理：溶液中水蒸氣分壓力很低，具有吸收純水的水蒸氣的能力。使純水蒸發(fā)吸熱。為使吸熱連續(xù)進(jìn)行，設(shè)置發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、節(jié)流閥、溶液泵、溶液熱交換器等設(shè)備組成溴化鋰吸收式制冷機(jī)。 圖7-7 吸收制冷的原理 2）吸收式制冷 循環(huán)系統(tǒng) 3）設(shè)備的作用 ① 發(fā)生器：加熱使稀溶液中的水蒸發(fā)變?yōu)闈馊芤骸? ② 冷凝器：冷卻使水蒸氣冷凝為純水。 ③ 節(jié)流閥：降壓，使水在低壓下蒸發(fā)。 ④ 蒸

4、發(fā)器：純水蒸發(fā)吸熱制冷。 ⑤ 吸收器：濃溶液吸收水分使蒸發(fā)器的水蒸發(fā)。其中設(shè)置冷卻水管用于吸收吸收熱。 ⑥ 溶液泵：提升溶液壓力，使水蒸氣能在常溫下凝結(jié)。 ⑦ 溶液熱交換器：使出發(fā)生器的濃溶液冷卻，出吸收器的稀溶液加熱，有效利用能量。 冷凝器與發(fā)生器在一容器中，蒸發(fā)器與吸收器在一容器中。避免連接管路過(guò)粗。 4）工作過(guò)程 ① 發(fā)生器水蒸氣→冷凝器冷凝成水→U型管節(jié)流→蒸發(fā)器制冷 ② 發(fā)生器濃溶液→節(jié)流降壓→吸收器吸收水蒸氣→泵升壓→發(fā)生器 （壓縮機(jī)的功能） 提高溴化鋰吸收式制冷機(jī)性能的途徑 ： （1）及時(shí)抽除不凝性氣體 原因：蒸發(fā)器、吸收器的絕對(duì)壓力

5、極低，易漏入氣體。 措施：設(shè)抽氣裝置（兩種），設(shè)于冷凝器與吸收器的上部。 前者帶水氣分離器，中間溶液噴淋，吸收水氣，不凝性氣體由分離器頂部排出，經(jīng)阻油器進(jìn)入真空泵排出。阻油器用于防止真空泵停機(jī)時(shí)，大氣壓力將油壓入制冷系統(tǒng)中。 后者為自動(dòng)抽氣。由引射器引射不凝性氣體入氣液分離器，打開(kāi)放氣閥排氣。 (2)調(diào)節(jié)溶液的循環(huán)量 發(fā)生器熱負(fù)荷一定 ①進(jìn)入發(fā)生器的稀溶液循環(huán)量↑→溶液濃度差↓→水蒸氣量↓→Q0↓ 進(jìn)入吸收器的濃溶液循環(huán)量↑→吸收液溫度↑→吸收效果↓→Q0↓ ②溶液循環(huán)量↓→機(jī)組部分負(fù)荷運(yùn)行→制冷能力未充分發(fā)揮 溶液循環(huán)量↓→溶液

6、濃度差↑→結(jié)晶危險(xiǎn) (3)強(qiáng)化傳熱與傳質(zhì)過(guò)程 ①???添加能量增強(qiáng)劑。如辛醇； ②?減少冷劑蒸氣的流動(dòng)阻力。增大流通截面，管簇間留氣道，吸收器采用熱質(zhì)分開(kāi)的結(jié)構(gòu)； ③???提高交換器內(nèi)工質(zhì)的流速； ④???傳熱管表面進(jìn)行脫脂和防腐處理； ⑤???改進(jìn)噴嘴結(jié)構(gòu)，改善噴淋霧化程度； ⑥???提高冷卻水和冷媒水的水質(zhì)減少污垢； ⑦???采用強(qiáng)化傳熱管； ⑧???合理調(diào)節(jié)噴淋密度。 (4)采用適當(dāng)?shù)姆栏胧? l 溴化鋰溶液對(duì)金屬?gòu)?qiáng)烈腐蝕，漏入空氣時(shí)更為嚴(yán)重。 l 措施：防止空氣漏入，設(shè)置抽氣裝置，添加緩蝕劑。 溴化鋰吸收式制冷機(jī)冷量的調(diào)節(jié)及安全保護(hù)

7、 冷量的自動(dòng)調(diào)節(jié) 冷量的自動(dòng)調(diào)節(jié)：根據(jù)外界負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)組制冷量，使蒸發(fā)器的冷媒水出口溫度保持恒定，并使機(jī)組有較高的熱效率。 方法： ①??? 加熱蒸氣量調(diào)節(jié)法； ②??? 加熱蒸氣壓力調(diào)節(jié)法； ③??? 加熱蒸氣凝結(jié)水量調(diào)節(jié)法； ④??? 冷卻水量調(diào)節(jié)法； ⑤??? 溶液循環(huán)量調(diào)節(jié)法； ⑥??? 溶液循環(huán)量與蒸氣量調(diào)節(jié)法； ⑦??? 溶液循環(huán)量與加熱蒸氣凝結(jié)水量調(diào)節(jié)法。 多采用⑥ ⑦兩種方法，其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)時(shí)蒸氣的單耗量不變，減少結(jié)晶危險(xiǎn)。 安全保護(hù)措施： （1）防止溶液結(jié)晶的措施 當(dāng)溶液濃度過(guò)高或溫度過(guò)低，可能引起結(jié)晶。 措施：

8、① 設(shè)自動(dòng)融晶管—消除結(jié)晶 ② 設(shè)溫控器控制加熱蒸氣量 ③ 蒸發(fā)器設(shè)液位控制器，用冷劑水稀釋濃溶液 ④ 設(shè)溶液泵和蒸發(fā)器泵延時(shí)繼電器，防止停機(jī)時(shí)溶液溫度降低而結(jié)晶 ⑤ 設(shè)冷劑水旁通管，防止突然停機(jī)時(shí)結(jié)晶。 （2）預(yù)防蒸發(fā)器中冷媒水和冷卻水凍結(jié) 當(dāng)負(fù)荷突然降低或水泵故障，發(fā)生結(jié)凍。 措施：冷劑水管設(shè)溫度繼電器；冷媒水管設(shè)壓力繼電器或壓差繼電器。 （3）屏蔽泵保護(hù) 措施： ①?蒸發(fā)器和吸收器設(shè)液位控制器，保證泵的吸入高度，防止氣蝕。 ②?泵中設(shè)過(guò)載繼電器。 ③?泵出口處設(shè)溫度繼電器，防止?jié)櫥蜏囟冗^(guò)高。 （4）預(yù)防冷劑水污染 冷卻水溫度過(guò)低或冷

9、凝器壓力過(guò)低，溶液會(huì)濺入冷凝器使冷劑水污染。 措施：冷卻水進(jìn)口處設(shè)水量調(diào)節(jié)閥，減少水量，提高壓力。 雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī) 單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)： 蒸氣壓力0.1～0.25 MPa或75～140℃的熱水。循環(huán)熱力系數(shù)為0.65～0.75. 雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)： 蒸氣壓力≥0.4 Mpa，循環(huán)熱力系數(shù)≥1. 設(shè)置高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器，高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高溫冷劑水蒸氣加熱低壓發(fā)生器。充分利用了冷劑水蒸氣的潛熱，減少冷凝器的熱負(fù)荷。經(jīng)濟(jì)性得以提高。 串聯(lián)流程 并聯(lián)

10、流程 1）蒸汽型 雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)流程 1－高壓發(fā)生器泵 2－高溫?fù)Q熱器 3－吸收器 4－蒸發(fā)器 5－高壓發(fā)生器 6－冷凝器 7－低壓發(fā)生器 8、12－引射器9－冷劑水泵 10－凝水換熱器 11－低溫?fù)Q熱器 13－溶液泵 2）直燃型 溴化鋰吸收式制冷機(jī)的特點(diǎn) 1.水為制冷劑，有利于環(huán)保； 2.能源利用范圍廣； 3.對(duì)安裝基礎(chǔ)的要求低，機(jī)組運(yùn)行安靜 4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便； 5.制冷機(jī)在真空狀態(tài)下運(yùn)行，安全可靠 6.易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 7.制冷量調(diào)節(jié)范圍廣 8.腐蝕性強(qiáng)，

11、氣密性要求高； 9.對(duì)外排熱量大、允許較高的冷卻水溫升； 10.制取5℃以下的冷水 11.熱力系數(shù)較低 12.溴化鋰價(jià)格貴。 機(jī)組特征： 單效制冷機(jī)使用能源廣泛，可以采用各種工業(yè)余熱，廢熱，也可以采用地?zé)帷⑻?yáng)能等作為驅(qū)動(dòng)熱源，在能源的綜合利用和梯級(jí)利用方面有著顯著的優(yōu)勢(shì)。而且具有負(fù)荷及熱源自動(dòng)跟蹤功能，確保機(jī)組處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。 單效制冷機(jī)的驅(qū)動(dòng)熱源為低品位熱源，其COP在0.5-0.7. 遠(yuǎn)大直燃機(jī)或蒸汽雙效制冷機(jī)，其COP在1.31以上。 溴化鋰吸收式制冷機(jī)的分類(lèi) 1. 按用途分： 1）冷水機(jī)組 2）冷熱水機(jī)組 3

12、）熱泵機(jī)組 2.按驅(qū)動(dòng)熱源分：1）蒸汽型 2）直燃型 3）熱水型 3．按驅(qū)動(dòng)熱源的利用方式分：1）單效 2）雙效 3）多效 4．按溶液循環(huán)流程分類(lèi) 1）串聯(lián)流程，分為兩種， 一種是溶液先進(jìn)入高壓發(fā)生器，后進(jìn)入低壓發(fā)生器，最后流回吸收器； 另一種是溶液先進(jìn)入低壓發(fā)生器，后進(jìn)入高壓發(fā)生器，最后流回吸收器。 2）并聯(lián)流程，溶液分別同時(shí)進(jìn)入高、低壓發(fā)生器，然后分別流回吸收器。 3）串并聯(lián)流程，溶液分別同時(shí)進(jìn)入高、低發(fā)生器，高壓發(fā)生器流出的溶液先進(jìn)入低壓發(fā)生器，然后和低壓發(fā)生器的溶液一起流回吸收器。 5．按機(jī)組結(jié)構(gòu)分類(lèi) 1）單筒型，機(jī)組的主要換熱器（發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器）布置在一個(gè)筒體內(nèi)。 2）雙筒型，機(jī)組的主要換熱器布置在二個(gè)筒體內(nèi)。 3）三筒或多筒型，機(jī)組的主要換熱器布置在三個(gè)或多個(gè)筒體內(nèi)。 13