第3章吸收式热泵的工作原理

1、第,3,章吸,收式热泵的工作原理,第,3,章,吸收式热泵的工作原理,3.1,吸收式热泵概述,3.2,吸收式热泵的工质对,3.3,吸收式热泵的循环及其计算,3.4,溴化锂吸收式热泵机组,3.5,溴化锂吸收式热泵的安装调试与维护,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.1,吸收式热泵概述,3.1.1,吸收式热泵的工作过程,3.1.2,吸收式热泵的分类,3.1.3,吸收式热泵的热力系数,返回首页,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.1.1,吸收式热泵的工作过程,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.1.2,吸收式热泵的分类,吸收式热泵的种类繁多，可以按其,工质对、,驱动热源及其利用方式、制热目的、溶

2、液循环,流程以及机组结构,等进行分类。,1,按工质对划分,（,1,）水,-,溴化锂热泵,水为制冷剂，溴化锂为,吸收剂。,（,2,）氨,-,水热泵,氨为制冷剂，水为吸收剂。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,2,按驱动热源划分,（,1,）蒸汽型热泵,以蒸汽的潜热为驱动热源。,（,2,）热水型热泵,以热水的显热为驱动热源。,热水包括工业余、废热水、地热水或太阳能热,水。,（,3,）直燃型热泵,以燃料的燃烧热为驱动热源。,可分为燃油型、燃气型或多燃料型。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,（,4,）余热型热泵,以工业余热为驱动热源。,（,5,）复合热源型热泵,如热水与直燃型复合、,热水与蒸汽型复合、

3、蒸汽与直燃型复合等形式。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3,按驱动热源的利用方式划分,（,1,）单效热泵,驱动热源在机组内被直接利用,一次。,（,2,）双效热泵,驱动热源在机组内被直接和间,接地利用两次。,（,3,）多效热泵,驱动热源在机组内被直接和间,接地利用多次。,（,4,）多级热泵,驱动热源在多个压力不同的发,生器内依次被直接利用。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,4,按制热目的划分,（,1,）第一类吸收式热泵,也称,增热型,热泵,是,利用少量的高温热源热能，产生大量的中温有,用热能。即利用高温热能驱动,把低温热源的,热能提高到中温，从而提高热能的利用效率。,第,3,章吸,收式热泵

4、的工作原理,（,2,）第二类吸收式热泵,也称,升温型,热泵,是,利用大量的中温热源热能产生少量的高温有用,热能。即利用中低温热能驱动,用大量中温热,源和低温热源的热势差，制取热量少于但温度,高于中温热源的热量，将部分中低热能转移到,更高温的品位上，从而提高了热能的利用品位。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,第二类吸收式热泵可利用中温的废热作驱,动。其特点是,热泵循环中发生器的压力低于吸,收器的压力，冷凝器的压力低于蒸发器的压力,。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,5,按溶液循环流程划分,（,1,）串联式,溶液先进入高压发生器，再进入,低压发生器，然后流回吸

5、收器。,（,2,）倒串联式,溶液先进入低压发生器，再进,入高压发生器，然后流回吸收器。,（,3,）并联式,溶液同时进入高压发生器和低压,发生器，然后流回吸收器。,（,4,）串并联式,溶液同时进入高压发生器和低,压发生器，流出高压发生器的溶液再进入低压,发生器，然后流回吸收器。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,6,按机组结构划分,（,1,）单筒式,机组的主要热交换器布置在一个,筒体内。,（,2,）双筒式,机组的主要热交换器布置在二个,筒体内。,（,3,）三筒式,机组的主要热交换器布置在三个,筒体内。,（,4,）多筒式,机组的主要热交换器布置在多个,简体内。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,(

6、a),(b),(c),(d),图,3,15,单筒型结构布置方式,1,蒸发器；,2,吸收器；,3,发生器；,4,冷凝器,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,(a),(b),(c),(d),图,3,17,双筒型结构布置方式,1,蒸发器；,2,吸收器；,3,发生器；,4,冷凝器；,5,热交换器,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.1.3,吸收式热泵的热力系数,Q,h,Q,g,Q,a,?,Q,c,Q,g,T,g,?,T,0,T,g,T,e,?,?,?,c,?,COP,c,T,e,?,T,0,?,?,?,?,?,Q,a,?,Q,c,Q,g,?,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.2,吸收式热泵的工质对

7、,3.2.1,工质对的选择,3.2.2,溴化锂水溶液的性质,返回首页,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.2.1,工质对的选择,吸收式热泵中常用的工质对通常,是二组分溶液,。,1.,工质对的种类,?,以水作为制冷剂,?,以醇作为制冷剂,?,以氨作为制冷剂,?,以氟利昂作为制冷剂,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,1.,对工质对的要求,吸收式热泵对制冷剂的要求和压缩式热泵基本,相同。,对吸收剂则要求具有一些特别的性质,（,P73,）。,返回本节,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.2.2,溴化锂水溶液的性质,1,溴化锂水溶液的物理性质,一般性质、溶解度、密度、质量定压热容、饱,和蒸气压,表面

8、张力、粘度、热导率,2,溴化锂溶液的热力状态图,压力,-,温度,(p-t),图,、比焓,-,浓度,(h-,)图,返回本节,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.3,吸收式热泵的循环及其计算,3.3.1,吸收式热泵循环,3.3.2,单效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算,3.3.3,双效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算,返回首页,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.3.1,吸收式热泵循环,T,T,g,循环,5,6,7,8,5,为制,冷循环,T,a,T,c,T,0,循环,1,2,3,4,1,为动,力循环,S,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.3.2,单效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算,1,单效溴化

9、锂吸收式热泵的理论循环,热水（供水）,冷凝器,发生器,溶,液,热,交,换,器,蒸发器,10,吸收器,热水（回水）,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,比,焓,（,K,j,/,k,g,）,气态平衡辅助线,饱和液线,浓度（,%,）,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,2,热力计算,?,确定各循环节点参数,?,各设备的单位热负荷,?,各设备的热负荷,?,热力系数,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.3.3,双效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算,1,双效溴化锂吸收式热泵的理论循环,双效,(,也称两效,),吸收式热泵有两个发生器，,第一发生器中产生的制冷剂蒸汽，又用作第二发,生器的热源，因此，热力系数可明显

10、提高。但是，,由于第一发生器中溶液的温度升高，其腐蚀性增,强；高、低压部分的压差增大，机组结构也比较,复杂。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,第一,发生器,第一,热交换器,第二,发生器,冷,凝,器,热水,（供水）,第二,热交换器,节流阀,吸,收,器,蒸,发,器,低温,热源,冷剂泵,溶液泵,热水,（回水）,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,焓,质量分数,（,%,）,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.4,溴化锂吸收式热泵机组,3.4.1,单效溴化锂吸收式热泵机组的结构,3.4.2,双效溴化锂吸收式热泵机组的结构,返回首页,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.4.1,单效溴化锂吸收式热泵机组

11、的结构,溴化锂吸收式热泵机组是由各种换热器，并,辅以屏蔽泵、真空阀门、管道、抽气装置、控制,装置等组合而成。按照各换热器的布置方式分为,单筒型、双筒型或三筒型结构。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,单效溴化锂吸收式热泵机组由下列九个主要部,分构成：,?,蒸发器,借助制冷剂水的蒸发来从低温热源,吸收热量。,?,吸收器,吸收制冷剂蒸汽，保持蒸发压力恒,定，同时放出吸收热。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,?,发生器,使稀溶液沸腾产生制冷剂蒸汽，稀溶液同时被浓,缩。,?,冷凝器,使制冷剂蒸汽冷凝，放出凝结热。,?,溶液热交换器,在稀溶液和浓溶液间进行热交换，提高机,组热效率。,?,液泵和制冷剂泵

12、,输送溴化锂溶液和制冷剂水。,?,抽气装置,抽除影响吸收与冷凝效果的不凝性气体。,?,控制装置,有热量控制装置、液位控制装置等。,?,安全装置,确保安全运转所用的装置。,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,(a),(b),(c),(d),第,3,章吸,收式热泵的工作原理,蒸汽或高温水,热水（供水）,低温热源,热水（回水）,浓溶液,稀溶液,冷剂水,中间溶液,冷剂蒸汽,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,(a),(b),(c),(d),第,3,章吸,收式热泵的工作原理,返回本节,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,3.4.2,双效溴化锂吸收式热泵机组的结构,蒸汽,热水,低温热源,热水（回水）,第,3,章吸,收式热泵的工作原理,热水（供水）,蒸汽,热水（回水）,低温热源,第,3,章吸,收式热泵