空气调节用制冷技术_07吸收式制冷

1、第七章第七章 吸收式制冷吸收式制冷 7.1 吸收式制冷的基本原理吸收式制冷的基本原理一、基本原理一、基本原理 溶液泵溶液泵吸吸收收器器溶液热溶液热交热器交热器发发生生器器蒸发器蒸发器节流阀节流阀Q0(冷水冷水)载冷体载冷体冷却水冷却水低品位低品位蒸汽蒸汽TgQg冷凝器冷凝器Qk却水水却水水相当于相当于压缩机压缩机二、吸收式制冷机的热力系数二、吸收式制冷机的热力系数 蒸汽压缩式制冷机用制冷系数蒸汽压缩式制冷机用制冷系数评价其经济行。评价其经济行。 热力系数热力系数是吸收式制冷机所制取的制冷量是吸收式制冷机所制取的制冷量0与消耗与消耗的热量的热量g之比，之比，评价其积极性。评价其积极性。= 0/w

2、 0/g 理想情况下为最大理想情况下为最大okTTT0最大？最大？最大热力系数最大热力系数 由热力学第一定律得：由热力学第一定律得： g0Pake由热力学第二定律可知：由热力学第二定律可知： SSgS0Se0 000EeggTTTS即：即：PTTTTTTegegg000若忽略泵的功率，则吸收式制冷机的热力系数：若忽略泵的功率，则吸收式制冷机的热力系数： )()(000TTTTTTegegg最大热力系数最大热力系数max为：为： ccgegeTTTTTT00max 可逆吸收式制冷循环是卡诺循环与逆卡诺循环构成的联可逆吸收式制冷循环是卡诺循环与逆卡诺循环构成的联合循环，故吸收式制冷机与由热机直接驱

3、动的压缩式制冷机合循环，故吸收式制冷机与由热机直接驱动的压缩式制冷机相比，在对外界能量交换的关系上是等效的。只要外界的温相比，在对外界能量交换的关系上是等效的。只要外界的温度条件相同，二者的理想最大热力系数是相同的。因此，压度条件相同，二者的理想最大热力系数是相同的。因此，压缩式制冷机的制冷系数应乘以驱动压缩机的动力装置的热效缩式制冷机的制冷系数应乘以驱动压缩机的动力装置的热效率后，才能与吸收式制冷机的热力系数进行比较。率后，才能与吸收式制冷机的热力系数进行比较。 小结：小结：n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吸收式制冷循环工质的选择要求n

4、1.吸收式制冷循环对制冷剂的选择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等性质n2.对吸收剂的选择应具有如下要求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力）吸收剂应具有强烈吸收制冷剂的能力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）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。越好。3）吸收剂也希望具有较大的热导率，较小的密度和粘度，而

5、且）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。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，）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。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）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。液。n（2） 吸收式制冷循环工质对吸收式制冷循环工质对 1.以水作为制冷剂的工质对以水作为制冷剂的工质对 2.以氨为制冷剂的工质对以氨为制冷

6、剂的工质对 3.乙醇作为制冷剂的工质对乙醇作为制冷剂的工质对 4.以氟利昂为制冷剂的工质对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到目前为止，实际上使用的还只限于氨-水溶液水溶液与溴化锂与溴化锂-水溶液两种水溶液两种 一、二元溶液的基本特性一、二元溶液的基本特性7.2 二元溶液的特性二元溶液的特性（一）混合现象（一）混合现象两种不同液体混合前后的容积和温度一般都有变化。混合后容积可能两种不同液体混合前后的容积和温度一般都有变化。混合后容积可能缩小，也可能增大，需通过实验确定。缩小，也可能增大，需通过实验确定。 两种液体混合前的比焓：h1hA（1-）hB 混合后的比焓：h2h

7、1qhA（1-）hBq 在等温等压条件下混合时，每生成1kg混合物所需要加入或排出的热量，称为混合物的混合热或等温热q，可以由实验测得。 溴化锂与水混合，以及水与氨混合时都会放热，即混合热为负值。（二）二元溶液的压力（二）二元溶液的压力温度关系温度关系二元溶液定压气化实验示意图：二元溶液定压气化实验示意图：不同压力下情况不同压力下情况 综上可见，二元溶液与纯物质有很大不同。纯物质在综上可见，二元溶液与纯物质有很大不同。纯物质在一定压力下只有一个饱和温度，其定压气化或冷凝过程是一定压力下只有一个饱和温度，其定压气化或冷凝过程是定温过程。而二元溶液在一定压力下的饱和温度却与浓度定温过程。而二元溶液

8、在一定压力下的饱和温度却与浓度有关。随着溶液的气化，剩余液体中低沸点物质储量的减有关。随着溶液的气化，剩余液体中低沸点物质储量的减少，其温度将逐渐升高。所以，二元溶液的定压气化过程少，其温度将逐渐升高。所以，二元溶液的定压气化过程是升温过程。同理，二元气态溶液的定压冷凝过程则是降是升温过程。同理，二元气态溶液的定压冷凝过程则是降温过程。温过程。（三）二元溶液的比焓（三）二元溶液的比焓浓度图浓度图二、溴化锂水溶液的特性二、溴化锂水溶液的特性1、溴化锂水溶液的压、溴化锂水溶液的压力力饱和温度图饱和温度图 2、溴化锂水溶液的、溴化锂水溶液的比焓比焓浓度图浓度图 第三节单效溴化锂吸收式制冷机第三节单效

9、溴化锂吸收式制冷机 单效溴化锂吸收式制冷机的典型结构与流程单效溴化锂吸收式制冷机的典型结构与流程 单效溴化锂吸收式制冷机的典型结构与流程单效溴化锂吸收式制冷机的典型结构与流程 （二）溴化锂吸收式制冷机的主要附加措施（二）溴化锂吸收式制冷机的主要附加措施 1. 防腐蚀问题防腐蚀问题 溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀作用，尤其在有空气存溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀作用，尤其在有空气存在的情况下腐蚀更为严重。在的情况下腐蚀更为严重。 2. 抽气设备抽气设备 定期抽气系统定期抽气系统自动抽气装置自动抽气装置 3. 防止结晶问题防止结晶问题 结晶现象一般先发生在溶液热交换器的浓溶液侧，因为结晶现象一般先发生

10、在溶液热交换器的浓溶液侧，因为此外溶液浓度最高，温度较低，通路窄小。发生结晶后，浓此外溶液浓度最高，温度较低，通路窄小。发生结晶后，浓溶液通路被阻塞，引起吸收器液位下降，发生器液位上升，溶液通路被阻塞，引起吸收器液位下降，发生器液位上升，直到制冷机不能运行。直到制冷机不能运行。 为解决热交换器浓溶液侧的结晶问题，在发生器中设有为解决热交换器浓溶液侧的结晶问题，在发生器中设有浓溶液溢流管，或称防晶管。浓溶液溢流管，或称防晶管。 4. 制冷量的调节制冷量的调节 吸收式制冷机的制冷量一般是根据蒸发器出口被冷却介质吸收式制冷机的制冷量一般是根据蒸发器出口被冷却介质的温度，用改变加热介质流量和稀溶液循环

11、量的方法进行调节的温度，用改变加热介质流量和稀溶液循环量的方法进行调节的。用这种方法可以实现在的。用这种方法可以实现在10100范围内制冷量的无级调范围内制冷量的无级调节。节。 （三）吸收式热泵（三）吸收式热泵 吸收式制冷机可以作为热泵使用，它可以回收废热水的热吸收式制冷机可以作为热泵使用，它可以回收废热水的热量，制取高温水，用于采暖等场合。吸收式热泵有两种形式。量，制取高温水，用于采暖等场合。吸收式热泵有两种形式。 （1）第一种热泵：利用高温热源，把低温热源的热能提高）第一种热泵：利用高温热源，把低温热源的热能提高到中温的热泵系统，它是同时利用吸收热和冷凝热以制取中温到中温的热泵系统，它是同

12、时利用吸收热和冷凝热以制取中温热水的吸收式制冷机，如下图所示。这种热泵以增加热量为目热水的吸收式制冷机，如下图所示。这种热泵以增加热量为目的，故又称为增热型吸收式热泵。的，故又称为增热型吸收式热泵。 （2）第二种热泵：利用中温废热和发生器形成驱动热源系）第二种热泵：利用中温废热和发生器形成驱动热源系统，同时还利用中温废热和蒸发器构成热源系统，在吸收器中统，同时还利用中温废热和蒸发器构成热源系统，在吸收器中制取温度高于中温废热的热水的热泵系统。这种热泵以升温为制取温度高于中温废热的热水的热泵系统。这种热泵以升温为目的，故又称为热变换器。目的，故又称为热变换器。 7.4 双效溴化锂吸收式制冷机双效

13、溴化锂吸收式制冷机 一、串联流程的双效溴化锂吸收式制冷机组的流程一、串联流程的双效溴化锂吸收式制冷机组的流程 二、并联流程的双效溴化锂吸收式制冷机组的流程二、并联流程的双效溴化锂吸收式制冷机组的流程三、直燃双效型溴化锂吸收式制冷机的流程三、直燃双效型溴化锂吸收式制冷机的流程 三、双级溴化锂吸收式制冷机三、双级溴化锂吸收式制冷机 n4.1.3.4 溴化锂吸收式制冷机的特点1）以水作制冷剂，溴化锂溶液作吸收剂，因此它对人体无危害，对大气臭氧层无破坏作用。2）对热源要求不高.3）整个装置基本上是换热器的组合体，除泵外，没有其他运动部件。4）结构简单，制造方便。5）整个装置处于真空状态下运行，无爆炸危险。6）操作简单，维护保养方便，易于实现自动化运行。7）能在10100范围内进行制冷量的自动、无级调节，而且在部分负荷时，机组的热力系数并不明显下降。7）溴化锂溶液对金属，尤其是黑色金属有强烈的腐蚀性，因此对金属的密封性要求非常严格。9）由于系统以热能作为补偿，加上溴化锂