第四章吸收式制冷

1、12一、吸收式制冷基本原理一、吸收式制冷基本原理实验：实验：第一节吸收式制冷原理第一节吸收式制冷原理氨溶液水真空容器蒸发吸收温度温度水吸收氨蒸汽，使氨不断蒸发汽化所需的热量 取自于剩余的氨液 氨液 温度水吸收氨蒸汽汽化潜热汽化潜热氨蒸汽放出水温 系统中：氨 制冷剂 水吸收剂利用该原理的制冷机称吸收式制冷机3 利用某些物质对制冷蒸汽有很强吸收能力的特性来吸收蒸汽，替代蒸汽压缩制冷的压缩机例如：水可以吸收氨蒸汽 浓溴化锂溶液可以吸收水蒸汽4 吸收式制冷机是一种以热能为主要动力的制冷机 。 蒸汽压缩制冷循环：压缩机（消耗机械功） 吸收式制冷循环：吸收塔，解吸器(发生器），换热器，泵（消耗低品位热量）

2、 气体制冷剂回复液体状态气体制冷剂回复液体状态利用吸收或吸附方式利用吸收或吸附方式制冷剂蒸发制冷剂蒸发吸收热量制冷吸收热量制冷5二、吸收式制冷机基本工作原理二、吸收式制冷机基本工作原理1.蒸汽压缩式制冷系统62.2.吸收式制冷吸收式制冷泵泵吸吸收收器器换热器换热器解解吸吸器器蒸发器蒸发器节流阀节流阀QL载冷体载冷体水水低品低品位蒸位蒸汽汽TRQR冷凝器冷凝器QH水水7吸收式制冷循环吸收式制冷循环 由于它是利用由于它是利用工质对的质量分数工质对的质量分数变化，完成制冷剂变化，完成制冷剂的循环，因而被称的循环，因而被称为为吸收式制冷吸收式制冷8 蒸汽吸收式制冷系统是由发生器、冷凝器、蒸汽吸收式制冷

3、系统是由发生器、冷凝器、制冷节流阀、蒸发器、吸收器、溶液节流阀、制冷节流阀、蒸发器、吸收器、溶液节流阀、溶液热交换器和溶液泵组成。溶液热交换器和溶液泵组成。整个系统包括两个回路：一个是制冷剂回整个系统包括两个回路：一个是制冷剂回路，一个是溶液回路。路，一个是溶液回路。系统中使用的工作流体是制冷剂和吸收剂，系统中使用的工作流体是制冷剂和吸收剂，我们称它为吸收式制冷的我们称它为吸收式制冷的工质对工质对。吸收剂液。吸收剂液体对制冷剂有很强的吸收能力。吸收剂吸收体对制冷剂有很强的吸收能力。吸收剂吸收了制冷剂气体后形成溶液。溶液加热又能放了制冷剂气体后形成溶液。溶液加热又能放出制冷剂气体。因此，我么可以

4、用溶液回路出制冷剂气体。因此，我么可以用溶液回路取代压缩机的作用，构成蒸汽吸收式制冷循取代压缩机的作用，构成蒸汽吸收式制冷循环。环。9吸收式制冷1011吸收式制冷吸收式制冷和和蒸气压缩制冷蒸气压缩制冷都是利都是利用制冷剂的气化潜热制取冷量。下用制冷剂的气化潜热制取冷量。下图为两者工作原理的比较图。图为两者工作原理的比较图。他们的他们的共同点共同点是：是： 高压制冷剂蒸气在冷凝器中冷凝后，经节流元件节流，温度和高压制冷剂蒸气在冷凝器中冷凝后，经节流元件节流，温度和压力降低，低温、低压液体在蒸发器内汽化，实现制冷。压力降低，低温、低压液体在蒸发器内汽化，实现制冷。吸收式制冷吸收式制冷蒸气压缩制冷蒸

5、气压缩制冷12比较项目比较项目压缩式压缩式吸收式吸收式结结 构构压缩机压缩机吸收器、液泵、发生器吸收器、液泵、发生器耗能类型耗能类型 机械能机械能热能（蒸汽、燃油、燃气、热能（蒸汽、燃油、燃气、废热、余热）废热、余热）工况特点工况特点 冷凝压力高冷凝压力高冷凝压力低冷凝压力低制冷工质制冷工质 制冷剂（氨、氟利昂）制冷剂（氨、氟利昂） 工质对：吸收剂工质对：吸收剂- -制冷剂（溴制冷剂（溴化锂化锂- -水、水水、水- -氨）氨）热力计算热力计算 压缩式制冷热力计算压缩式制冷热力计算溴化锂吸收式制冷热力计算溴化锂吸收式制冷热力计算吸收式与压缩式的比较吸收式与压缩式的比较13吸收式制冷吸收式制冷和和

6、蒸气压缩是制冷蒸气压缩是制冷工作原理的比较工作原理的比较它们的它们的不同点不同点是：是：1) 1) 提供的能量不同。提供的能量不同。蒸发压缩式制冷机消耗机械功，吸收式制冷机消耗的是热能。蒸发压缩式制冷机消耗机械功，吸收式制冷机消耗的是热能。2) 2) 吸取制冷剂蒸气的方式不同。吸取制冷剂蒸气的方式不同。 利用液体蒸发连续不断地制冷时，需不断地在蒸发器内产生利用液体蒸发连续不断地制冷时，需不断地在蒸发器内产生蒸气。蒸气压缩式用压缩机蒸气。蒸气压缩式用压缩机A A吸取此蒸气，吸收式制冷机用吸收吸取此蒸气，吸收式制冷机用吸收剂在吸收器内吸取制冷剂蒸气。剂在吸收器内吸取制冷剂蒸气。3) 3) 将低压制

7、冷剂蒸气变为高压制冷剂蒸气时采取的方式不同。将低压制冷剂蒸气变为高压制冷剂蒸气时采取的方式不同。 蒸气压缩式制冷机通过原动机驱动压缩机完成，吸收式制冷蒸气压缩式制冷机通过原动机驱动压缩机完成，吸收式制冷机则是通过吸收器、溶液泵、发生器和节流阀完成。机则是通过吸收器、溶液泵、发生器和节流阀完成。14三、三、 吸收式制冷机的工质对吸收式制冷机的工质对1. 吸收式制冷循环工质的选择要求（1）吸收式制冷循环对制冷剂的选择 要求与蒸汽压缩式制冷基本相同，应具有较大的单位容积制冷量，工作压力不应太高或太低，价廉，无毒，不爆炸和不腐蚀等性质（2）对吸收剂的选择应具有如下要求1）吸收剂应具有强烈吸收制冷剂的能

8、力2）作为吸收剂和制冷剂的两种物质，它们的沸点希望相差越大越好。 低沸点液体低沸点液体制冷剂制冷剂 高沸点液体高沸点液体吸收剂吸收剂3）吸收剂也希望具有较大的热导率，较小的密度和粘度，而且应具有较小的比热，以提高制冷循环的工作效率。4）在化学性质方面与制冷剂一样，要求无毒不燃烧不爆炸，对制冷机的金属材料无腐蚀和具有较好的化学稳定性。5）吸收式制冷循环工质对所组成的二元溶液，必须是非共沸溶液。152 .吸收式制冷循环工质对 1.以水作为制冷剂的工质对 2.以氨为制冷剂的工质对 3.乙醇作为制冷剂的工质对 4.以氟利昂为制冷剂的工质对 到目前为止，实际上使用的还只限于氨-水溶液与溴化锂-水溶液两种

9、 工工 质质 对对制冷剂制冷剂吸收剂吸收剂溴化锂水溶液溴化锂水溶液水水溴化锂溶液溴化锂溶液氨水溶液氨水溶液氨氨水水1617四、四、吸收式制冷循环经济技术分析经济技术分析l优点：优点：1.1.工质环保工质环保 2.2.以热能为动力，节电效果明显以热能为动力，节电效果明显 3.3.可以利用余热废热可以利用余热废热l缺点：缺点：1.1.价格无优势价格无优势 2.2.耗能大，机组笨重耗能大，机组笨重 3.3.利用热能促进全球变暖利用热能促进全球变暖 18第二节 吸收式制冷机一、吸收式制冷机的类型1.氨水吸收式制冷系统氨制冷剂 水吸收剂可获得0 以下的低温2.溴化锂吸收式制冷系统水制冷剂 溴化锂吸收剂可

10、获得0 以上的温度，通常用于空调系统的冷水19二、吸收式制冷系统组成二、吸收式制冷系统组成1.1.组成设备：蒸发器、冷凝器、节流阀、组成设备：蒸发器、冷凝器、节流阀、 吸收器、发生器、溶液泵。吸收器、发生器、溶液泵。 吸收器：吸收制冷剂蒸气吸收器：吸收制冷剂蒸气 发生器：加热、释放制冷剂发生器：加热、释放制冷剂 溶液热交换器：内部能量利用，提高效率溶液热交换器：内部能量利用，提高效率 溶液泵：加压作用溶液泵：加压作用 2.2.循环循环 ：制冷剂循环：制冷剂循环 溶液循环溶液循环203、氨水吸收式制冷机、氨水吸收式制冷机211.1.溴化锂水溶液的特性溴化锂水溶液的特性（1 1） 溴化锂具有强烈的

11、溴化锂具有强烈的吸水性吸水性；（2 2）溴化锂水溶液具有很强的吸湿性；）溴化锂水溶液具有很强的吸湿性；（3 3） 溴化锂与水的沸点溴化锂与水的沸点相差相差很大；很大；（4 4）溶液温度过低或浓度过高，均易发生）溶液温度过低或浓度过高，均易发生结晶结晶； （5 5）对金属具有较强的）对金属具有较强的腐蚀性腐蚀性； （6 6）无毒，对人体无害。）无毒，对人体无害。 20时溴化锂的溶解度可时溴化锂的溶解度可以达到以达到108g左右，饱和溶左右，饱和溶液的浓度可达液的浓度可达60%左右左右 LiBrLiBr沸点为沸点为12651265方法：方法：添加缓蚀剂减轻腐蚀危害：危害：1.腐蚀产生氢气=不凝性气体，机组设置自动抽气装置排除2.铁锈铜锈易造成堵塞三、 溴化锂吸收式制冷机工作过程222.2.溴化锂吸收式制冷机溴化锂吸收式制冷机类型：类型： 按驱动热源分按驱动热源分 按驱动热源的利用方式分按驱动热源的利用方式分 按机组结构分按机组结构分蒸汽型蒸汽型热水型热水型直燃型直燃型 单效机组单效机组双效机组双效机组多效机组多效机组 单筒型单筒型双筒形双筒形三筒三筒多筒型多筒型 232.单效溴化锂吸收式制冷机工作过程243.3.单效溴化锂吸收式制冷机工作过程单效溴化锂吸收式制冷机工作过程单效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的应用系统。单