chapter3.6燃气吸收式冷热水机种类

Chapter3.6吸收式冷热水机的种类

直燃型溴化锂双效水冷吸收式冷热水机组3.6.1吸收式冷热水机的分类

溴化锂吸收式冷（热）水机与热泵的种类繁多，各种热源都可以作为发生器的驱动热源。溴化锂溶液/氨水溶液按照工质对来分类按照驱动热源来分类单效机组/双效机组按照热源的利用方式来分类冷水机组/冷热水机组按照机组本身的用途来分类水冷/空冷按照机组的排热方式来分类3.6.1吸收式冷热水机的分类分类依据：按照制冷工质对的组合；按照驱动热源（如热水、蒸汽、燃料直燃）；按照热能利用方式（被利用的次数）；按照用途（机组本身的用途，如冷水机组还是冷热水机组等）；按照机组排热方法（机组的散热方式，如水冷、空冷）3.6.1吸收式冷热水机的种类溴化锂吸收式冷（热）水机与热泵的分类3.6.1.1按制冷工质对分类水-溴化锂水溶液；氨-水；属于不含氟的自然冷剂，可以改善地球环境，平衡冬夏季电力负荷；

目前国际上主要研究与开发的新型吸收式制冷工质基本上按现有的两种吸收式制冷工质展开。

但为了避免使用氨制冷剂，也开发了可以取代氨制冷剂的其它新型制冷剂，如甲胺（CH3NH2

）、甲醇（CH3OH）、三氟乙醇（C2H3F3O）、六氟异丙醇（(CF3)2CHOH

）。3.6.1.1按制冷工质对分类

对于水－溴化锂吸收制冷工质的性能研究集中在改进其特性，主要在如下几个方面：(1)提高溴化锂的溶解度，在较高浓度、较低温度和较低压力的条件下，避免溴化锂结晶的析出，以便采用风冷；(2)在提高溴化锂溶解度的同时，进一步提高溴化锂吸收式制冷循环的性能系数；(3)减轻溴化锂溶液对金属材料的腐蚀作用；(4)采用辅助制冷剂，进一步提高吸收式制冷循环的性能系数；(5)采用表面活性剂，减小吸收界面的传质阻力，改善吸收过程，减小吸收面积；尤其是在采用辅助制冷剂情况下，提高气液两相界面的传质系数至关重要。3.6.1.1按制冷工质对分类空冷化

即在水－溴化锂工质对内添加各种无机盐类（如:ZnBr2、ZnCl2、CaCl2、LiI、LiNO3、KNO3、NaNO3等）或有机物（如:C2H6O2，乙二醇）使溴化锂的溶解度增大。据研究文献所述，在采用H2O+LiBr+CaCl2三元工质系时，当LiBr和CaCl2的质量比为2∶1时，LiBr溶解度比不加CaCl2时的溴化锂溶解度增加14％。采用H2O+LiBr+LiI+C2H6O2

（乙醇）的四元工质系时，当LiBr、LiI和C2H6O2的质量比为12∶3∶5并且温度为20℃，LiBr的溶解度可增加16％。

经实验研究表明，在水－溴化锂工质内添加一些无机盐或有机物后，不仅可使溴化锂的溶解度得以提高，而且在有些情况下还可使循环的COP值或使金属抗溴化锂溶液的腐蚀能力有所提高。3.6.1.1按制冷工质对分类

开发新型多元工质系。吸收剂仍然以溴化锂溶液为主，添加了其它不影响吸收过程又能使溴化锂溶解度增加的物质。分类依据：驱动热源根据热能的形式分类1）来自锅炉的蒸汽（或热水），称为一次蒸汽。2）燃气、燃油或其它燃料的直接燃烧热。3）蒸汽轮机的排汽，称为二次蒸汽。4）燃气发动机的排气。5）燃气发动机冷却介质产生的蒸汽或热水。6）废气锅炉或废气换热器（例如汽车）产生的蒸汽或热水。7）太阳能产生的热水。3.6.1.2按驱动热源分类废气锅炉

废气锅炉在船舶上用的比较多。船舶废气锅炉是利用柴油机排气余热作为能量进行加热提供蒸汽的装置。吸收式冷热水机组正是利用废气锅炉产生的蒸汽作为热能来驱动的。3.6.1.2按驱动热源分类3.6.1.2按驱动热源分类重油：

重油是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油，其特点是分子量大、黏度高。重油的比重一般在0.82～0.95，比热在10,000～11,000kcal/kg左右。其成分主要是碳氢化合物，另外含有部分的（约0.1～4％）的硫黄及微量的无机化合物。3.6.1.2按驱动热源分类3.6.1.2按驱动热源分类蒸汽型:排气型:直燃型:热水型:根据工作蒸汽的品位高低单效：表压0.15MPa以下；双效：表压0.25~0.8MPa以下；根据燃料的种类燃油；燃气；双燃料型；根据热水的温度和热水的来源以燃料发动机的高温排气等工业余热为驱动热源复合型:两种驱动热源复合其它燃料；可燃废料；3.6.1.3按驱动热源的利用方式分类单效型：驱动热源在机组内被直接利用一次。双效型：驱动热源在机组的发生器内被直接利用，并在低压发生器内被间接地第二次利用。多效型：驱动热源在机组内被直接和间接地多次利用。3.6.1.4按用途分类冷水机组：供应空调用冷水或工艺用冷水，按照单效或双效制冷循环工作，是目前主要生产的机型。冷热水机组：供应空调和生活用冷热水，通常设计成季节性的供冷或供热，也可设计成同时供冷或供热，在制冷工况下通常按照双效制冷循环工作。热泵机组：7℃：降温除湿；10℃：降温冷却；13℃：降温冷却；第二类吸收式热泵：以升温为目的；第一类吸收式热泵：以供热为目的；3.6.2燃气溴化锂吸收式冷（热）水机的分类制冷采暖专用型燃气吸收式冷(热)水机Chapter3.6.3制冷采暖专用型燃气吸收式冷（热）水机3.6.3制冷采暖专用型燃气吸收式冷（热）水机组特点：制冷采暖专用型燃气吸收式冷(热)水机交替供应冷水和热水。在夏季，制冷采暖专用型燃气吸收式冷(热)水机仅制取冷水用于空调，无法提供采暖用热水。而在冬季采暖时，制冷采暖专用机仅制取热水，用于采暖，无法提供制冷用冷水。

分类：根据热水制造方式，可以分为如下两种：（1）将冷冻水回路切换成热水回路；（2）另外设置和高压发生器相连接的热水器；产生蒸汽浓溶液稀溶液稀溶液打开打开运转停3.6.3.1冷冻水和热水采用同一回路特点：仅通过切换阀切换成制冷与采暖循环。采暖时：将机组外围系统的冷热切换阀打开，关闭冷却水回路，机组的冷剂泵停转，溶液泵继续运转，冷水回路切换成热水回路。吸收器、冷凝器、低压发生器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器停止工作。3.6.3.1冷水和热水采用同一回路采暖循环过程：1）蒸汽发生：借助于燃气的燃烧热，直接加热高压发生器中的溶液，产生蒸汽；2）加热热水：来自高压发生器的蒸汽直接进入蒸发器，在蒸发器的管簇上加热热水而凝结成凝结水。凝结水从蒸发器的水盘溢流入吸收器；3）稀释：高压发生器溶液浓缩后，直接进入吸收器，与从蒸发器水盘溢流入吸收器的凝结水混合成稀溶液；4）供液：稀溶液被溶液泵输送，经低温溶液换热器、高温溶液换热器后（没有实际的换热过程，只是作为通路），送入高压发生器完成采暖循环。特点：仅通过切换阀切换成制冷与采暖循环。3.6.3.2另外设置和高压发生器相连接的热水器1）区分阀门的开启和关闭；2）投入运行的设备；该机组在高压发生器的上方，另外增加一个热水器。采暖时，将冷热转换阀关闭，使机组的主体与高压发生器分隔，同时机组的冷剂泵、溶液泵都停转，不参与采暖运转。只有高压发生器、热水器和热水回路投入运行。高压发生器成为真空溶液锅炉，高压发生器中存有一定容量和浓度的溴化锂溶液，所发生的蒸汽进入热水器，在热水器的管簇上加热热水而冷凝成凝结水，凝结水再流回高压发生器的溶液中,完成采暖循环。高压发生器热水器冷却水冷却水低压发生器冷凝器关闭溶液泵停转冷剂泵停转蒸发器冷水进出口阀关闭

只有高压发生器、热水器、和热水回路投入运行。开启√Chapter3.6.4冷热水同时取出型燃气吸收式冷（热）水机组3.6.4冷热水同时取出型燃气吸收式冷（热）水机组3.6.4.1生活热水并用型燃气吸收式冷（热）水机组制冷采暖专用型机组+生活热水加热器特征：1）将高压发生器产生的蒸汽一部分导入热水加热器，利用蒸汽的冷凝热加热生活热水，在制冷采暖的同时提供生活热水；2）在停止制冷和采暖时，可以单独提供生活热水；高压发生器热水器冷却水冷却水低压发生器冷凝器关闭溶液泵停转冷剂泵停转蒸发器冷水进出口阀关闭开启12℃7℃2）在停止制冷和采暖时，可以单独提供生活热水；3.6.4.2制冷采暖并用型燃气吸收式冷（热）水机组特征：可以同时提供冷热水；

这种机型主要是为了适应诸如计算机房等在冬、夏交替的季节中，空调房间需要温、湿度的智能化控制，即在采暖运行同时需要制取冷水；在制冷运行同时还需要制取热水。上节中所介绍的机型与这种机型相当，即在高压发生器的上方、设有一个热水器，可用以在冬季提供采暖用热水。根据冷热水负荷控制冷热水的供给量，提供一定温度的冷热水。3.6.4.2制冷采暖并用型燃气吸收式冷（热）水机组特征：可以同时提供冷热水；

可根据冷热水的负荷变化，实现能量的自动控制。借助于燃气的燃烧热，直接加热高压发生器中的溶液，产生蒸汽，分别供给热水器和低压发生器。以此分配冷热水的负荷。燃料控制阀燃烧量控制回路测出热水器热水出口温度通过热水温度调节器的信号，将热水的信号送给蒸汽凝结水排出控制阀CMH，调节控制阀开度。热水负荷燃料控制阀燃烧量控制回路测出蒸发器冷水出口温度通过温度调节器的信号，将信号送给溴化锂稀溶液控制阀CMA调节阀门开度，控制溶液的循环量冷水负荷燃料控制阀，控制燃烧量燃烧量控制回路燃烧热负荷Chapter3.6.5中小型燃气吸收式冷（热）水机组3.6.5中小型燃气吸收式冷（热）水机组中小型吸收式冷热水机组的特点：以燃气为能源的直燃型吸收式冷热水机在小型建筑中颇有应用的市场小型溴化锂吸收式冷热水机组的发展趋势：单效双效克服热效率低、燃料消耗量大、运转经济性差3.6.5.1模块化吸收式冷（热）水机组一台到多台并列随意组合（70～280kW）～（70～840kW）三台不同规格模块化机组并联运行；共用一套冷却水系统、冷热水系统、烟道系统；制冷采暖方式为冷水和热水采用同一回路（通过阀门的切换）；模块化吸收式冷（热）水机组制冷循环流程冷凝器低压发生器高温换热器低温换热器高压发生器燃烧器冷剂泵溶液泵冷凝器低压发生器高温换热器低温换热器高压发生器燃烧器冷剂泵溶液泵模块化吸收式冷（热）水机组制冷循环流程这种机型有如下特点：1）不同规格的机组高度统一，搬入高度降低，外观美观整齐。2）小型轻量、室内室外均可设置。3）制冷机本体已做好保温、保冷措施，水系、燃料在后部配管。大幅度提高了施工效率。4）增加水系使用压力，最高使用压力为0.8MPa（表），有助于向高层建筑配置。5）运行时，容量调节方便。3.6.5.1模块化吸收式冷（热）水机组3.6.5.2冷却塔一体化组合机单台制冷量：70-582kW；制冷量在280kW以下的冷却塔一体化组合机以整机出厂；制冷量在280-582kW之间的冷却塔一体化组合机分体运输，现场安装。冷热水入口燃气配管口冷热水出口烟室排水口冷热水机组侧冷却水排水口溢流口冷却塔自动给水冷却塔手动给水冷却水侧冷却水排水口冷却塔一体化组合机冷却塔一体化组合机冷却塔一体化组合机冷却塔一体化直燃式冷热水机的制冷循环冷却水按串联流动冷却塔冷却水泵吸收器冷凝器蒸发器高压发生器凝结式锅炉生活热水水泵高温换热器低温换热器溶液泵冷剂泵低压发生器冷却风机冷却塔一体化直燃式冷热水机的采暖循环热水回路凝结式锅炉冷却塔一体化直燃式冷热水机的制冷循环

在制冷工况，冷却水按串联流动。即冷却水自冷却塔17流下，由冷却水泵19送入吸收器11，再经冷凝器15流回冷却塔17。机组按双效制冷循环运行，通过蒸发器12制取冷水。在采暖工况，冷却水回路和冷剂水回路停止运转，冷水回路转换成热水回路。机组按制冷采暖专用型冷水和热水采用同一回路的采暖循环运行。机内还可设有凝结式锅炉（热水器）2，燃料另行供给，可通过泵4提供生活热水。冷却塔一体化直燃式冷热水机的制冷循环这种机型有如下优点：1）整个空调系统装置的占地面积少，设置紧凑。整个空调系统装置也可以放置在屋顶上，可节省空间。2）可靠性高。整个空调系统装置均在工厂完成产品的生产、组装、制冷及采暖调试。提高了冷热源系统的可靠性。3）配套设备能耗节省、设计和施工简化。冷却塔风机、水泵及配管因管路一定，可按配套电功率配备电力，节省了耗电量。4）维护管理容易。整个空调系统装置为一体，运行管理容易。机组可根据气候变化及空调负荷需求自动开停机、自动调节冷热水量，水泵、风机功率跟踪制冷负荷变化而变化，自动识别主机及水系统故障、自动更新冷却水、冷热自动转换。5）现场工期短。冷却水配管、冷却塔、水泵整机提供，减少了现场的管路安装工程。3.6.5.3热水器一体化组合机两种组合真空式热水加热器与燃气吸收式冷热水机组的组合机简易热水锅炉与燃气吸收式冷热水机组的组合机单独加热水锅炉前提：中小型规模的宾馆、饭店和医院在投资开发中总是希望把空调和生活热水的供给一并考虑。前面内容中提供的生活热水并用型燃气吸收式冷（热）水机组，在生活热水供给量上一般为制冷量的10％～20％左右。有时无法满足宾馆、饭店和医院对生活热水的需求量。为此，可采用热水器一体化组合机。热水器与燃气吸收式冷热水机的组合机各有一套燃烧系统减少制取生活热水的燃气消耗量，相应增加了生活热水量。约节能15%左右！热水器与燃气吸收式冷热水机的组合机其结构特点是：1）燃气吸收式冷热水机组和生活热水器各有一套燃烧系统；2）在制取冷水同时，将冷凝器冷却水的排热用于加热生活热水，冷却水从冷凝器排出不是直接去冷却塔冷却，而是导入排热回收热交换器，先对生活热水进行预热，以减少制取生活热水的燃气消耗量，约可以节能15％左右。3.6.5.4家（商）用燃气溴化锂吸收式冷（热）水机特点广泛用于小规模工业设备、公共设施、学校、别墅、餐厅、小型办公室等；要求小型化、高可靠性、低能耗。机组具有制冷、采暖与提供生活用热水的三重功能。具有气温感应功能，根据室外气温决定冷热运转以及开关变频调节，能耗跟踪负荷变化，达到节能目的。室外机的制冷量16～115kW，性能