制冷装置教材9溴化锂吸收式制冷机

溴化锂吸收式制冷机第一节 溴化锂水溶液的性质 1.1水特点：便宜，安全，气化潜热大，常压下蒸发温度高（100），常温下饱和压力低，0以下结冰。12溴化锂属盐类，融点549,沸点高（1265,不挥发），易溶于水，性质稳定。1.3溴化锂水溶液 1无色、咸味、无毒。 2溶解度（质量浓度）随温度降低而降低。不宜超过66%，防止结晶。 3水蒸气分压力（=溶液蒸气总压力）很低。 具有吸收温度比它低的水蒸气的能力； 同温度下，溶液蒸气分压力远低于纯水饱和蒸汽压。 溶液中的蒸气处于过热状态。 同压力下，溶液蒸气温度高于纯水饱和温度。4密度大于水。5比热容小,热力系数大。6粘度大，表面张力大。7导热系数随浓度增大而降低；随温度升高而增加。对黑色金属和紫铜等材料腐蚀性强烈。 溴化锂-水溶液性质 溴化锂-水溶液性质1.4 计算公式溶液的饱和温度，定压比热，密度，质量浓度，导热率，动力粘度，表面张力。溴化锂-水溶液的密度溴化锂-水溶液的比热容溴化锂-水溶液的动力粘度幻灯片10溴化锂-水溶液的表面张力溴化锂-水溶液的导热系数第二节 溴化锂吸收式制冷机原理 21 工作原理与循环1）原理：溶液中水蒸气分压力很低，具有吸收纯水的水蒸气的能力。使纯水蒸发吸热。为使吸热连续进行，设置发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、节流阀、溶液泵、溶液热交换器等设备组成溴化锂吸收式制冷机。 图7-7 吸收制冷的原理2）吸收式制冷 循环系统3）设备的作用 发生器：加热使稀溶液中的水蒸发变为浓溶液。 冷凝器：冷却使水蒸气冷凝为纯水。 节流阀：降压，使水在低压下蒸发。 蒸发器：纯水蒸发吸热制冷。 吸收器：浓溶液吸收水分使蒸发器的水蒸发。其中设置冷却水管用于吸收吸收热。 溶液泵：提升溶液压力，使水蒸气能在常温下凝结。 溶液热交换器：使出发生器的浓溶液冷却，出吸收器的稀溶液加热，有效利用能量。冷凝器与发生器在一容器中，蒸发器与吸收器在一容器中。避免连接管路过粗。4）工作过程 发生器水蒸气冷凝器冷凝成水U型管节流蒸发器制冷 发生器浓溶液节流降压吸收器吸收水蒸气泵升压发生器（压缩机的功能）提高溴化锂吸收式制冷机性能的途径 ：（1）及时抽除不凝性气体原因：蒸发器、吸收器的绝对压力极低，易漏入气体。措施：设抽气装置（两种），设于冷凝器与吸收器的上部。 前者带水气分离器，中间溶液喷淋，吸收水气，不凝性气体由分离器顶部排出，经阻油器进入真空泵排出。阻油器用于防止真空泵停机时，大气压力将油压入制冷系统中。 后者为自动抽气。由引射器引射不凝性气体入气液分离器，打开放气阀排气。(2)调节溶液的循环量 发生器热负荷一定进入发生器的稀溶液循环量溶液浓度差水蒸气量Q0 进入吸收器的浓溶液循环量吸收液温度吸收效果Q0溶液循环量机组部分负荷运行制冷能力未充分发挥 溶液循环量溶液浓度差结晶危险(3)强化传热与传质过程 添加能量增强剂。如辛醇；减少冷剂蒸气的流动阻力。增大流通截面，管簇间留气道，吸收器采用热质分开的结构；提高交换器内工质的流速；传热管表面进行脱脂和防腐处理；改进喷嘴结构，改善喷淋雾化程度；提高冷却水和冷媒水的水质减少污垢；采用强化传热管；合理调节喷淋密度。(4)采用适当的防腐措施 l 溴化锂溶液对金属强烈腐蚀，漏入空气时更为严重。l 措施：防止空气漏入，设置抽气装置，添加缓蚀剂。 溴化锂吸收式制冷机冷量的调节及安全保护 冷量的自动调节 冷量的自动调节：根据外界负荷的变化，自动调节机组制冷量，使蒸发器的冷媒水出口温度保持恒定，并使机组有较高的热效率。方法： 加热蒸气量调节法； 加热蒸气压力调节法； 加热蒸气凝结水量调节法； 冷却水量调节法； 溶液循环量调节法； 溶液循环量与蒸气量调节法； 溶液循环量与加热蒸气凝结水量调节法。多采用 两种方法，其优点是调节时蒸气的单耗量不变，减少结晶危险。安全保护措施：（1）防止溶液结晶的措施 当溶液浓度过高或温度过低，可能引起结晶。措施： 设自动融晶管消除结晶 设温控器控制加热蒸气量 蒸发器设液位控制器，用冷剂水稀释浓溶液 设溶液泵和蒸发器泵延时继电器，防止停机时溶液温度降低而结晶 设冷剂水旁通管，防止突然停机时结晶。（2）预防蒸发器中冷媒水和冷却水冻结 当负荷突然降低或水泵故障，发生结冻。 措施：冷剂水管设温度继电器；冷媒水管设压力继电器或压差继电器。（3）屏蔽泵保护措施：蒸发器和吸收器设液位控制器，保证泵的吸入高度，防止气蚀。泵中设过载继电器。泵出口处设温度继电器，防止润滑油温度过高。（4）预防冷剂水污染 冷却水温度过低或冷凝器压力过低，溶液会溅入冷凝器使冷剂水污染。措施：冷却水进口处设水量调节阀，减少水量，提高压力。 双效溴化锂吸收式制冷机 单效溴化锂吸收式制冷机： 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： 蒸气压力0.4 Mpa，循环热力系数1.设置高压发生器和低压发生器，高压发生器产生的高温冷剂水蒸气加热低压发生器。充分利用了冷剂水蒸气的潜热，减少冷凝器的热负荷。经济性得以提高。 串联流程 并联流程1）蒸汽型 双效溴化锂吸收式制冷机并联系统流程1高压发生器泵 2高温换热器 3吸收器 4蒸发器 5高压发生器 6冷凝器 7低压发生器 8、12引射器9冷剂水泵 10凝水换热器 11低温换热器 13溶液泵2）直燃型 溴化锂吸收式制冷机的特点1.水为制冷剂，有利于环保；2.能源利用范围广；3.对安装基础的要求低，机组运行安静4.结构简单，制造方便；5.制冷机在真空状态下运行，安全可靠6.易于实现自动化7.制冷量调节范围广8.腐蚀性强，气密性要求高；9.对外排热量大、允许较高的冷却水温升；10.制取5以下的冷水11.热力系数较低12.溴化锂价格贵。机组特征： 单效制冷机使用能源广泛，可以采用各种工业余热，废热，也可以采用地热、太阳能等作为驱动热源，在能源的综合利用和梯级利用方面有着显著的优势。而且具有负荷及热源自动跟踪功能，确保机组处于最佳运行状态。 单效制冷机的驱动热源为低品位热源，其COP在0.5-0.7. 远大直燃机或蒸汽双效制冷机，其COP在1.31以上。溴化锂吸收式制冷机的分类1. 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 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。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。13