溴化锂吸收式制冷机工作原理.ppt

串联双效溴化锂制冷吸收机组,提升动力事业部维修车间,制冷机外形,第一编：基本原理,吸收式制冷机以水作为制冷剂，溴化锂作为吸收剂的一种水制冷机组 以制冷剂的蒸发而进行制冷 制冷机工作在高真空状态，所以必须保证机组的真空度 吸收液（溴化锂水溶液）具有很强的吸水性,1：冷媒水的产生 蒸发器的原理,把100g水从0加热到100需要100Kcar热量（显热），把100g 100的水蒸发成100 蒸汽需要540Kcar的热量（汽化潜热）,潜热显热，常压（760毫米汞柱）下水100 蒸发， 当压力只有1/00大气压时（绝对压力6mmHg）水能在4 蒸发，我们的制冷机组就是用水蒸发来制去冷媒水,冷媒水的产生 蒸发器的原理,把冷剂水放在一个密封容器内，使容器中接近真空状态（ 6mmHg）这时水在4 蒸发。我们让冷水经过容器后被吸热，就可制出7冷水（冷媒水）容器叫蒸发器,蒸发是一个吸收热量的过程冷剂水蒸发吸收冷煤水的热量而达到制冷的目的,液 变 气,液变气是个吸热过程需要加热。,冷媒水的产生 蒸发器的原理,问题提出？ 随着冷剂水的蒸发，容器中的压力会越来越高，随着压力增高，冷剂水不能在4蒸发，故经过容器的冷媒水温度也会变高，从而不能保证制冷温度 7 恒定 ？ 吸收器 为了保证冷媒水保持7，冷剂水必须保证在4蒸发，这样就要求容器中的压力必须保持在6mmHg也就是说蒸发的冷剂蒸汽必须带出容器，为了保持这个动态平衡在蒸发器旁边连接一个容器，它吸收冷剂蒸气使蒸发器的压力保持在6mmHg这个容器我们叫吸收器,2：吸收器的的原理,吸收器原理：为了在6mmHg的压力下吸收冷剂蒸气（吸收器的压力略低于蒸发器的压力）吸收剂LiBr在吸收冷剂蒸气过程中会释放热量，随着吸收液的温度升高，其吸收能力会降低，为了克服这种情况用冷却水冷却吸收液，吸收的热量与蒸发的热量成正比也就是说在蒸发器中冷剂水带走了冷媒水的热量，在吸收器中冷剂蒸气把热量传递给吸收液，吸收液把热量传递给冷却水,3：发生器的原理,发生器：当吸收液吸收冷剂蒸气时，随着浓度的降低导致吸收能下降，为恢复吸收能力，将吸收液输送到另外一个容器中加热分离出冷剂蒸气发生器（吸收液蒸发掉冷剂蒸气后被浓缩，又送回到吸收器，完成了溶液的循环，使制冷继续进行）,发生器,工作蒸汽,吸收器,冷却水,蒸发器,冷凝器,冷却水,冷媒水,4：冷凝器的原理,发生器产生的冷剂蒸气流到冷凝器，被冷却水冷却冷凝，变成冷剂水，最后送到蒸发器完成了冷剂水的循环,第二编：机组结构及原理,机组是多个交换器的组合体 具体说：机组有 蒸发器、吸收器、高压（温）发生器、低压（温）发生器、冷凝器、高低温热交换器、冷剂水泵、稀溶液泵、浓溶液泵、真空泵、凝水热交换器、凝水疏水器、蒸汽调节阀、自动抽气装置组成。 1.蒸发器 蒸发器是机组制成冷（温）水的场所，管壳式热交换器，内部为喷淋式结构，换热管为高效换热管。冷剂水被冷剂泵喷淋至换热管的外表面并不断蒸发，吸收管内循环水的热量，使其温度下降。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴 2.吸收器 吸收器和蒸发器相同，也是管壳式热交换器，内部为喷淋式结构，换热管为铜光管。由蒸发器通过挡液板过来的冷剂蒸汽被喷淋的浓溶液所吸收，浓溶液变成稀溶液，同时释放出热量。热量被换热管内流动的冷却水带走。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴，以及抽气集管。,机组结构及原理,3.高压（温）发生器 高温发生器是吸收式制冷机中非常关键的组成部分，通常作成为一个单体。主要由筒体、管板、换热管等组成。 4.低压（温）发生器 低温发生器也是管壳式换热器，低温发生器内部为喷淋式结构。稀溶液被喷淋至换热管外表面，由高温发生器产生的冷剂蒸汽在换热管内流动，加热稀溶液，同时并与产生的冷剂蒸汽一道流向冷凝器。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴。 5.冷凝器 冷凝器也是管壳式换热器，由发生器过来的冷剂蒸汽在换热管表面凝结成冷剂水，释放的热量被换热管内流动的冷却水带走。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板。,1：溴化锂吸收式制冷机的分类,按用途分 1）冷水机组 2）冷热水机组 3）热泵机组 2.按驱动热源分： 1）蒸汽型 2）直燃型 3）热水型 3按驱动热源的利用方式分：1）单效 2）双效 3）多效,溴化锂吸收式制冷机的分类,4按溶液循环流程分类 1）串联流程，分为两种， 一种是溶液先进入高压发生器，后进入低压发生器，最后流回吸收器； 另一种是溶液先进入低压发生器，后进入高压发生器，最后流回吸收器。 2）并联流程，溶液分别同时进入高、低压发生器，然后分别流回吸收器 3）串并联流程，溶液分别同时进入高、低发生器，高压发生器流出的溶液先进入低压发生器，然后和低压发生器的溶液一起流回吸收器。,溴化锂吸收式制冷机的分类,5按机组结构分类 1）单筒型，机组的主要换热器（发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器）布置在一个筒体内。 2）双筒型，机组的主要换热器布置在二个筒体内。 3）三筒或多筒型，机组的主要换热器布置在三个或多个筒体内。,2：蒸发器,蒸发器有铜管、滴淋装置、泵、水室、挡液板等组成，压力为6mmHg，制冷剂（冷剂水）在4蒸发吸收铜管里面的冷媒水热量,2：蒸发器,冷剂泵把蒸发器底部的冷剂水抽至滴淋盘，均匀的滴在铜管上，分散冷剂水处于膜状，使冷剂水在铜管上蒸发，这样有利于最大面积的蒸发。 冷剂水在4蒸发，同时吸收铜管内冷媒水的热量，使冷媒水温度慢慢变低，冷剂蒸气通过挡液板在吸收器内别吸收，完成一个流程。 特点：冷剂泵把冷剂水从底部至顶部，这样冷剂水可以进行滴淋操作； 冷剂滴淋盘把冷剂水均匀分散在铜管上，有利于大面积蒸发； 蒸发了的冷剂水吸收了冷媒水的热量，然后蒸发潜热被吸收器带走；挡液板把蒸发器与吸收器分开，防止两边液体相互串通，而冷剂蒸气能够通过，使得冷剂蒸气更好的被吸收,2：蒸发器,蒸发器中：水在6mmHg状态下，4度蒸发,关闭,水&水蒸气,溴化锂溶液,吸收器,蒸发器,3：吸收器,吸收器有溶液泵、滴淋装置、冷却水管和与蒸发器相间的挡液板等组成，压力比蒸发器略低，吸收液与冷却水之间进行换热；从低压发生器来的经过低温热交换的浓溶液在吸收器上部均匀滴落，吸收了从蒸发器过来的冷剂蒸汽，本身的浓度降低。,3：吸收器,特点：浓溶液通过滴淋装置均匀的分散在铜管上，形成膜，吸收面积增大。 吸收液吸收了冷剂蒸气的蒸发潜热（这部分热量有冷媒水带给冷剂水）。 由于吸收是一个放热过程，冷却水把吸收的热量带走（热量包含两部分；一部分有冷媒受传递给冷剂蒸气，再有冷剂蒸气传递给吸收液；另一部分从低温热交换器来的浓溶液带来的热量）。 溶液泵使溶液有低压提升到高压。低压发生器与吸收器之间设有溢流管，当溶液发生结晶时，浓溶液通过溢流管流入吸收器，起自动熔晶作用，同时防止低发液位过高而使浓溶液流入冷凝器的作用。（熔晶时这个管子温度非常热，使吸收器温度升高，起溶晶的作用。）,3：吸收器,吸收器中：蒸发器冷剂蒸气，被吸收器内溴化锂浓溶液吸收，溶液浓度变稀。（蒸发器在蒸发过程中吸收冷媒水热量，使冷媒水变成712的冷媒水）,冷剂蒸气,吸收器,蒸发器,打开,溴化锂溶液,12度,7度,冷媒水,冷剂水,4：高压发生器,高压发生器：有蒸汽管道和蒸发室组成，吸收器的稀溶液通过稀溶液泵送至高压发生器，经过蒸汽加热（内部压力大约700mmHg）产生的冷剂蒸气送入低发的管程，中间浓度溶液借助高发和低发之间的压力差通过高温热交换器流入低发。,4：高压发生器, 吸收器内的稀溶液通过溶液泵导入到发生器，由蒸汽加热使溶液浓缩，浓度变浓，浓溶液返回吸收器吸收冷剂水，蒸发分离出的冷剂蒸汽被冷却水冷凝，凝结成冷剂水返回蒸发器,再生,冷凝器,溴化锂溶液,燃料,发生器,冷却水,冷剂蒸气,5：低压发生器,低压发生器：有铜管、连接冷凝器的挡液板等组成，来自高发的中间溶液在铜管的外侧合铜管里面的冷剂蒸气进行交换，中间溶液进行蒸发浓缩程浓溶液浓溶液经过低温热交换器至吸收器。冷剂蒸气在冷凝器中送往冷凝器（在冷凝器冷凝成冷剂水，进入冷凝器液囊）。,6：冷凝器,冷凝器：有铜管、挡液板，冷凝器用冷却水和来自低发的冷剂蒸气，冷凝后的冷剂水流入蒸发器。,7：高、低温热交换器,高低温热交换器：他们主要是有铜管组成，稀溶液走管程，中间溶液或浓溶液走壳程，主要是用力提高热效率。前面说过吸收剂在低温下更有利于吸收，所以尽可能把高发产生的吸收剂降温。另一方面溶液的温度越高越有利于把冷剂蒸气从溶液中分离出来。 所以设置热交换器用稀溶液来降低中间及浓溶液的温度,溶液再生,冷却水,开,燃料,开,冷水,单效用吸收冷冻机,冷却水,吸收器,蒸发器,冷却水,冷媒水,双效用吸收式冷冻机 （2个发生器组成，效率大幅提高）,冷剂蒸气,高发,低发,冷凝器,冷水出水,用冷需求,蒸发器,冷水回水,吸收器,燃料,发生器,冷凝器,冷却水,吸收式制冷机工作原理,吸收式制冷机原理图,工作流程图,11,低温热交换,蒸汽凝水换热,高温热交换,高压发生器,低压发生器,冷凝器,吸收器,蒸发器,LiBr稀溶液,溴化锂中间溶液,冷剂蒸气,冷媒水,冷却水,蒸汽,B,B,中间溶液中的冷剂蒸气,冷剂蒸气,LiBr浓溶液,LiBr浓溶液,第三编：实物结构及流程对照,第三编：实物结构及流程对照,第三编：实物结构及流程对照,冷媒水进口,冷媒水出口,第三编：实物结构及流程对照,第三编：实物结构及流程对照,第三编：实物结构及流程对照,第三编：实物结构及流程对照,第三编：实物结构及流程对照,串联双效溴化锂制冷吸收机组动画演示,串联双效溴化锂制冷吸收机组动画演示(安徽开发矿业在用设备),第四编：LS空调安全操作规程和保养维护,LS空调安全操作规程 操作之前检查项目 一在微电脑控制面板上，把冷水泵、冷却水泵的操作转换到自动状态（手动操作除外）。 二当前控制面板上的控制阀手动灯亮，表示控制阀处于手动模式。再次按控制阀开关转换到自动模式 三检查控制阀是否正常打开，检查蒸汽管道压力高低。 四检查冷媒水管道阀门是否开启正常，冷媒水泵是否可正常开启，水压是否正常；检查冷却水管道阀门是否开启正常，冷却水泵是否正常开启，水压是否正常（操作冷媒水泵和冷却水泵时，再次检查阀门的开启状态） 五检查确认冷却塔冷却风机组开启正常(自动状态不开启) 六检查完毕以上项目，确认正常操作者方可进入正常操作机组。,LS空调安全操作规程和保养维护, 开机（自动操作） 一按压空调机控制面板上的操作开关3秒，系统就会进入开机状态，在远程操作状态下，要打开远程开关（计算机） 二当空调进入操作状态，检查冷水泵和冷却水泵。为确保冷却水和冷水的正常循环，要检查每一部分的水压。当冷水管、冷却水管的出口压力比进口压力高时，才是正常状态。如果进出口压力一样或者压差减小，要迅速停止空调机并且转换冷水泵到手动状态查找原因处理问题。如果温度指针摆动厉害或者压力差异很大，这主要是管道中的水压力不足造成，要检查冷水和冷却水管路、以及系统水量予以补水。（特别说明：因处于自动工作状态的空调机是在正常状态下起动，即使冷却水量不足或者冷却塔风扇不正常，机组还将继续运转，这一点需要特别注意。） 三检查蒸汽管道压力是否正常，冷却塔风扇是否正常运行,第四编：LS空调安全操作规程和保养维护, 停机（自动运行） 一按住控制面板上的停止键3秒种。 二一分钟内自动关闭蒸汽输入控制阀。 三冷却水泵停止工作。 四冷冻水泵停止工作。 五停机时的稀释运转大约需要515分钟，由高发的温度决定冷水泵和冷却水泵的停止时间。,第四编：LS空调安全操作规程和保养维护, 人工运行操作 一手动起动冷水泵、冷却水泵，检查冷水泵和冷却水泵循环正常，按压空调控制面板上的开启键3秒种，机组开启蒸汽自动运行。 二检查蒸汽，冷却塔风扇是否正常。 人工停机 一按压控制面板上的停止键3秒种。 二一分钟内蒸汽停止供给。 三在稀释运转515分钟之后，空调机停止运行。 四停止冷却水泵。 五停止冷水泵 六停止冷却塔（自动或手动）风扇。,第四编：LS空调安全操作规程和保养维护, 特别注意 一当操作者忘记关闭抽气阀或因异常操作而使空气进入机组，这是机组真空受到破坏，必须立即检查原因并且完全排除空气。 二一旦蒸汽泄漏，马上关闭蒸汽进汽阀门，予以修理。 三在机组稀释运转过程中，稀释运转完全结束后再关闭冷水泵和空调机，空调的突然停止会造成过冷的危险。特别是在运行期间尽可能不手动操作冷水泵，因为机组停止操作稀释运行期间，冷却水继续流动时，蒸发器铜管内不能流动的水会被留在机组内的残余冷量过渡冷却。 四不要用兆欧表来测量主板上的温度调节控制元件。,第四编：LS空调安全操作规程和保养维护,五冷水泵和冷却水泵通过互锁循环自动操作，就是说只有当冷水泵、冷却水泵、冷却塔相互连锁有效时自动操作才是有效的，所以必须检查保证其联锁正常，连锁运行起动关闭程序如下： 起动程序 冷水泵冷却水泵冷却塔机 组 关闭程序 机 组冷却水泵冷却塔冷水泵,第四编：LS空调安全操作规程和保养维护,一、溴化锂制冷机日常维护保养 溴化锂吸收式制冷机是以流体基本状态参数的变化和物质的传热过程理论为基础，利用溴化锂二元溶液的特性及其热力状态变化规律进行制冷循环的。它对机组真空度要求很高。平时必须对机组采取日常维护保养，其主要内容为： 1、短期停机保养停机时间在1-2周内时，保养工作主要是保持机组的真空度。应每日早晚两次监测其真空度。为了准确起见，在观察测压仪表之前把发生器泵和吸收器泵起动运转10min，而后再观察仪表读数并和前一次做出比较。 2、长期停机保养长期停机，应将蒸发器内的冷剂水全部旁通至吸收器，并使溶液均匀稀释，以防在环境温度下结晶。停机期间的保养方法，尚无统一规定，一般采用真空和充氮两种保养方法。,第四编：LS空调安全操作规程和保养维护,充氮保养是在保证机组确定无漏时，向机内充入49kPa（表压）左右的氮气，使之始终处于正压状态，使机组出现泄漏也不会漏入空气，而且有泄漏也可随时检漏，十分方便。它的缺点是：由于机组结构流程比较复杂，氮气难以一次性抽除。开机时制冷效率达不到要求，需要继续启动真空泵抽真空。此外还需要耗用购买氮气的资金。 真空保养是在机组停机后须使机内保持较高的真空度。这种方法比较简单，不但节省开支，而且也省去了充氮工艺操作。机组试运行前如果真空度依然合格，可直接开机投入运行。真空保养也有缺点：一旦监测不严或分析失误，会漏入空气而造成腐蚀另外如制冷机因密封质量不高而出现泄漏，还得充氮升压检漏。因此停机后与其等出现泄漏再充氮处理，还不如停机后立即充氮更主动。当然，对密封质量优良的制冷机，那就另当别论了。真空保养必须要设专人每天监测两次机组真空度，发现泄漏立即处理，不允许延误时间。,第四编：LS空调安全操作规程和保养维护,二、溴化锂制冷机内部的清洗 中央空调溴化锂制冷机的清洗包括内部清洗和系统清洗。 1、溴化锂制冷机内部的清洗 对溴化锂溶液循环系统的化学清洗，是在机组内部腐蚀严重，机组已不能正常工作时，所采取的一种清洗，是使机组内腔清洁的唯一手段，一般4-5年清洗一次。通过清洗，可将机组内腔因腐蚀产生的锈蚀物彻底清除干净，可改善内腔的传热效果，提高喷淋效果，新灌注的溶液不受杂质的影响，在最佳状态发挥最佳的制冷力，通过对机组内腔壁的预膜，使预膜剂在材质表层发生化学反应，生成惰性的保护膜从而使机组腐蚀减少，使用寿命延长。 2、溴化锂制冷机冷却水冷媒水系统的清洗 在长期的循环过程中会在铜管、管道等内壁形成一层坚硬的污垢及锈质，有时甚至使管道产生堵塞现象，严重影响热质间的热量交换，导致机组制冷量大幅度下降。因此必须定时对水循环系统进行清洗。该清洗包括机组冬季保养时的铜管清洗和水系统清洗。,第四编：LS空调安全操作规程和保养维护,三 溴化锂溶液的再生处理 溴化锂溶液是机组的“血液”，经过长期的运行都会发生不同程度的变化。如：颜色由原来的淡黄色变为暗黄、红、白、黑等不正常颜色。溶液的浓度因腐蚀产物而降低，溶液的PH值变成强碱性或者偏酸性，溶液中的缓蚀剂失效，以及各种杂质离子的增加，这都将导致机组的正常制冷能力不能充分发挥，以及机组本身的腐蚀加剧。这时须对该溴化锂溶液进行再生处理。溴化锂溶液再生时，针对各项指标的变化情况，在密封反应器中添加各种试剂，在高温及有压力的情况下将杂质除去，使溶液指标达到符合化工部行业标准HG/T28221996中所规定的范围。溶液再生后，将会具有与新溶液同样的制冷效果和缓蚀效果。这种再生办法只能在溶液厂家里进行。,第五编：基本知识,溴化锂是由碱金属元素锂（Li）和卤族元素（Br）两种元素组成，其一般性质和食盐大体类似，是一种稳定的物质，在大气中不变质、不挥发、不分解、极易溶解于水，20时在水中的溶解度约为食盐的溶解度的3倍左右。常温下是无色粒状晶体，无毒、无臭、有咸苦味。融点549,沸点高（1265,不挥发），易溶于水，性质稳定,溴化锂溶液的物理性质 （ BrLi ）,溴化锂溶液具备强烈的吸湿性 溴化锂溶液的吸湿性很强，具有吸收比其温度低得多的水蒸汽的能力。且溴化锂溶液温度越低、浓度越高吸水性越强。,基本知识,溴化锂溶液结晶性 一定温度下的溴化锂饱和水溶液，当温度降低时，由于溴化锂在水中溶解度的减小，就会形成结晶现象，造成事故。作为机组的工质，溴化锂溶液应始终处于液体状态，无论是运行或停机期间，都必须防止溶液结晶，这一点非常重要。,浓度,非结晶区,结晶区,结晶区,结晶曲线图,温度,.高液位控制 .低液位控制 .浓度控制 .温度控制,防结晶4级保护,专利的冷剂液位控制技术,P,P,蒸发器,溢流管,吸收器,稀释阀,浓度调节阀,完全稀释阀,稳定性,基本知识,溴化锂溶液对金属材料具有腐蚀性 溴化锂溶液对金属材料具有腐蚀作用，氧气是促进腐蚀发生的主要因素，因此在溴化锂吸收式机组中，隔绝氧气是最根本的防腐措施。,有氧气存在：,无氧气存在：,真 空 是 溴 化 锂 机 组 的 生 命 ！,集气箱,引射器,氢气排出,不凝性气体,溶液泵,钯管,真空泵排出,机组筒体,机组循环,P,双重全自动抽气系统（钯管可选）,基本知识,1.溶液的温度 溶液温度超过180 ，溶液对金属材料的腐蚀速度急剧加剧，因此溶液温度不允许超过180 。对于蒸汽型机组存在一个蒸汽过热度的问题。 有关蒸汽过热度问题 蒸汽压力为0.4MPa, 对应的饱和蒸汽温度为152 蒸汽压力为0.6MPa, 对应的饱和蒸汽温度为165 蒸汽压力为0.8MPa, 对应的饱和蒸汽温度为175,影响溴化锂溶液对金属材料腐蚀的因素,影响溴化锂溶液对金属材料腐蚀的几个因素有溶液的浓度、溶液的温度、溶液的碱度。这其中，溶液的温度对腐蚀作用的影响最大。,基本知识,2溶液的酸碱 PH7或PH10.5，溶液对金属材料的腐蚀加剧.最佳的PH值在9-10.5之间. 总之,溴化锂溶液的分析和调整是非常重要的,通常的分析要包括溶液的酸碱度和缓蚀剂的浓度.因此对溶液添加进机组以后不加任何分析和调整的做法是对用户的极端不负责的.,单效溴化锂吸收式制冷机工况： 蒸气压力0.10.25 MPa或75140的热水。循环热力系数为0.650.75. 双效溴化锂吸收式制冷机工况 蒸气压力0.4 Mpa，循环热力系数1.,基本知识,什么叫缓蚀剂？ 顾名思义，缓蚀剂是指添加到溶液中，在化学反应作用下，可在金属表面生成保护膜，以减少或延缓溶液对钢板产生腐蚀的添加物。 通常有铬酸锂（ Li2CrO4）和钼酸锂（Li2MoO4 ）两种。我公司选用Li2MoO4作为缓蚀剂。 缓蚀机理 3Fe4H2O Li2MoO4Fe3O4MoO22LiOH3H2 由此可以看出，缓蚀剂加入机组以后要被消耗，而且溶液的酸碱度也要发生变化，所以在日后的服务工作中，要对溶液进行分析和调整。,