210kW溴化锂吸收式制冷系统设计

PAGEPAGE7210kW随着国家经济的不断发展，工业生产和生活消费带来的环境污染越来越严重，人们也逐渐意识到环境破坏带来的影响是十分恶劣的，要保护环境的意识也逐渐增强，大家都在寻找可以替代以往对环境不利的物质材料的新型材料和方法。例如人们在制CFCCFCCFC制冷剂，以其可利用各种余热废热、耗电少、运行时无噪音、维护操作方便、对大气臭氧层无破坏等的优势，逐渐成为制CFC制冷机组的生产利用。由此看，研究溴化锂吸收式制冷系统具有重大意义，且溴化锂吸收式制冷有广阔的发展前景。本文主要根据课内所学内容和课程设计操作为基础，以溴化锂吸收式制冷系统的工作原理和特210kW的溴化锂吸收式制冷系统，主要设计步骤有热力计算、各个设备的热负荷计算和设计、传热计算等，最后根据溴化锂吸收式制冷的优缺点进行分析，得出其具体的节能措施和主要用途。关键词：溴化锂；吸收式；制冷；设计Designof210kWlithiumbromideabsorptionrefrigerationAbstractTheawarenessofprotectingtheenvironmenthasgraduallyincreased,peoplearelookingfornewmaterialsandmethodsthatcanreplacethematerialsthathavebeenharmfultotheenvironment.Forexample,peopleactivelyseektoreplaceCFCrefrigerantsintherefrigerationfield,andinthealternativestoCFCelectricchillers,lithiumbromideabsorptionchillersdonotneedCFCrefrigerants,withitsadvantagesofutilizingvariouswasteheat,lowpowerconsumption,nonoiseduringoperation,convenientmaintenanceandoperation,anddamagetotheozonelayerintheatmosphere,ithasgraduallybecomethemainstreamdevelopmentdirectioninrefrigeration,reduceorevenreplacetheproductionandutilizationofCFCrefrigerationunits.Therefore,theresearchonLiBrabsorptionrefrigerationsystemisofgreatsignificance,andLiBrabsorptionrefrigerationhasabroaddevelopmentprospect.Basedonthecoursecontentsandcoursedesignoperation,thispaperdesignsa210kWLiBrabsorptionrefrigeratingsystemwitharefrigeratingcapacityof210kWaccordingtotheworkingprincipleandcharacteristicsofLiBrabsorptionrefrigeratingsystem,themainstepsarethermalcalculation,heatloadcalculationanddesignofeachequipment,heattransfercalculation,etc.Finally,accordingtotheadvantagesanddisadvantagesofLiBrabsorptionrefrigeration,thespecificenergy-savingmeasuresandmainusesareanalyzed.Keywords:Lithiumbromide;Absorption;Refrigeration;design.目录引言 2换热器设计的目的及意义 3国内外溴化锂吸收式制冷的发展概况 3溴化锂制冷系统的设计步骤和方法 4设计步骤 4设计过程 4溴化锂吸收式制冷的优缺点 5溴化锂制冷系统的设计及计算过程 6吸收式制冷系统介绍及工作原理 6吸收式制冷机组的分类 6溴化锂吸收式制冷系统的工作原6制冷系统设计过程 8热力计算 8循环各点的参数值 10设备热负荷计算 12装置的热平衡、性能系数及热力完善12工作蒸汽的消耗量和各类泵的流量计13结构计算 15冷凝器的设计 15蒸发器的设计 16吸收器的设计 17溶液热交换器的设计 19发生器的选取 22其他元件的选取 23制冷系统的性能分析和传热效率的提高方法 24相关分析 24性能影响因素分析 24效率分析 26污染分析 26提高换热器的传热效率的方法 264结论 27参考文献 27致谢 错误未定义书签。附录文献翻译 28引言随着制冷技术的不断发展与探索人们发现，在以往的各种不同的制冷剂中，像CFC、HFC、HCFC境有破坏作用，不利于人类生活的长久发展。总的来说，以往大多数常用的制冷剂如果长期使用，对我们生活的环境和气候是十分不利的，积极寻求替代含有氟氯烃化合物制冷剂的方案刻不容缓。而溴化锂吸收式制冷以其对臭氧层无破坏和省电的优点，成为替代方案中公认的发展方向。换热器设计的目的及意义氟氯烃化合物在最开始作为制冷剂的时候,它的制冷效果理想,能满足人们生活和工业工艺生产所需的冷量需求，但随着专家对它的深入探究，它的问题也开始呈现在人们眼前，人们通过研究发现CFC它对于大气臭氧层有破坏作用，还有可能导致温室效应加剧全球变暖，其危害之大不容忽视。因此人们开始寻找能够替代CFC的制冷剂和别的更环保、对环境友好的制冷方案。特别是在蒙特利尔议定书签订后，国际上开始禁用含有氟氯烃化合物的制冷剂，想要继续使用电动压缩式制冷机组，寻找代用工质变得十分迫切。而除了开发研究别的对环保的、大气臭氧层无破坏的制冷剂外，因为溴化锂吸收式制冷机组的产物对大气臭氧层无破坏作用，驱动能源为热能，可以缓解工业生产发展导致的用电紧张等的优点，且国际上对含氟氯烃破坏大气臭氧层的制冷剂的限制而导致电动压缩式制冷机也越来越少使用，人们对不含氟氯烃化合物的溴化锂吸收式制冷机的发展也越来越重视。在此次设计过程论述中，我也进一步了解到溴化锂吸收式制冷机组的发展和前景，在论述中除了设计步骤外，也会对溴化锂吸收式制冷系统的性能进行相应的分析。国内外溴化锂吸收式制冷的发展概况吸收式制冷技术如今能够迅速发展，主要是与现在能源的紧缺和环境问题的出现有关，因为能源和环境这两个方面是推动如今经济和技术发展的基础。在最开始溴化锂吸收式制冷机的发展历程中，法国在1860年便制作出世界上第一台吸收式制冷机，其制冷剂为氨，可以制取0℃以下的低温。世界上第一台吸收式制冷机是氨吸收式制冷机，但它并不适用于人们的日常生活中，因为它的体积比较庞大，相对来说溴化锂吸收式制冷机组更适合使用在人们的日常生活中。世界上第一台溴化锂吸收式制冷机是出自美国，其以燃气为热源用以驱CarrierCarrier有优秀成绩外，美国别的公司人员也不甘示弱，紧接着研制出一台双效溴化锂吸收式制冷机。由此可见在溴化锂吸收式制冷技术的研制方面美国的起步虽不及法国早，但相对来说也是比较早的，但因为美国的电费比较便宜，相对于要花钱更换空调机组使用溴化锂吸收式制冷机组，他们更喜欢用直接用电源驱动的、简便快捷的、传统的电动压缩式制冷机，因此美国溴化锂吸收式制冷技术总的发展并不快。但对溴化锂吸收式制冷技术的发展速度方面而言，日本才是发展最快的。一开始他们的技术是从美国那引进的，他们的起步没有美国早，但起步后的发展相对于美国来说是非常迅速的。相对于美国早在1930年便有燃气空调机售卖而言，日本第一台吸收式制冷机是在1959年才生产出来的，起步晚了很多。但在该机组生产研制成功后他们对吸收制冷技术不断展开研究和试验，后面他们在这项技术上取得的成果也非常优19613以蒸汽为驱动热源的溴化锂机组，还是双效型的，以燃气直燃为驱动热源的吸收式制19681971年成功研制出来等，发展十分迅速，现在日本的产品也反过来向美国输出。而在我国，改革开放以来，工业生产的不断发展导致人们在用电高峰期出现用电紧张现象，而以热能作为驱动能源的溴化锂吸收式制冷技术也开始在国内飞速发展和1973溴化锂吸收式制冷以其可以利用废热余热等低品位热能的优点，在国内得到了进一步的发展研和究，在研制国内第一台单效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组成功后他们并没有懈怠，对不同类型机组的研制和设计制造方面进做了大量工作，也在不断地对溴化锂水溶液的物性、腐蚀和传热等进行基础性研究。相对来说，国内研制溴化锂吸收式80改革开放的趋势才得到迅速的发展，其研究也有一部分原因是为了缓解工业发展带来的用电紧张问题，与国外先进水平相比还有一定差距。虽然溴化锂吸收式制冷存在许多优点，但它也有不少缺点，如一次性能源浪费发展的主要原因。溴化锂制冷系统的设计步骤和方法设计步骤溴化锂吸收式制冷机组相对于传统的压缩式制冷机组而言，传统的压缩式制冷机组需要用压缩机提供动力来维持制冷循环运转，而溴化锂吸收式制冷机组不需要压缩机提供动力，它的驱动能源为热能,其具体步骤如下:根据已知的参数和需求,选定设计参数,求出对应状态点的部分状态参数,根据LiBr-H2O溶液的h-ω图查出该状态点剩余对应的状态参数,或根据以算得的数据计算未知的参数,从而可以在h-ω图中标画出循环图，再以其为基础，通过热平衡、质平衡和溴化锂平衡三个方面的计算判断最开始选取的设计参数是否合理。确认合理后设计计算出各个循环状态点的物性参数值，根据相关的公式求出与设计冷量对应的溶液循环量、冷剂循环量以及各个设备的热负荷；后根据所求的结果，计算出加冷剂水、热蒸汽和溴化锂水溶液的通路面积、泵的流量等数据，而后根据换热量及各个计算数据确定各个换热设备所需的传热面积，最后再设计选定出换热器的结构和尺寸。设计过程1根据给定条件计算各个状态点的状态参数1根据给定条件计算各个状态点的状态参数2根据状态点对应的状态参数计算溶液热交换器、冷凝器、吸收器、发生器和蒸发器的热负荷32根据状态点对应的状态参数计算溶液热交换器、冷凝器、吸收器、发生器和蒸发器的热负荷3根据所求的设备热负荷计算系统的热平衡、性能系数以及热力完善度4根据对应热负荷和状态参数计算各类泵的流量和加热蒸汽的消耗量5计算各个换热设备的传热面积6对各个换热设备进行结构计算CFC制冷有许多优点，主要在环保、节能方面，如：CFC体、环境无害，对保护环境有一定的帮助；驱动的压缩式制冷能明显节约电耗，具有省电效应，可以缓解用电紧张的局面；现能源的阶梯利用，提高能源利用率，节约能耗；外没有其他的运动部件，运作比较安静，且没有高压爆炸危险，比较安全可靠，因为其在真空状态下运行的；20%~100%的负荷内。虽然溴化锂吸收式制冷有着许多优点，但它也有一些不容忽视的缺点，主要有：0上的冷水；机组的性能和寿命，增加设备的制作成本；严重影响，因此设备的制造要求严格。总的来说，溴化锂吸收式制冷机组在作为空调设备方面还是很有发展前景的，它0害，其驱动能源是热能，在工业生产中可以有效利用工业生产所产生的废热，电动部件很少，相对于传统的空调设备有省电效果，可以在夏季用电高峰时期缓解用电紧张，只是设备制作方面要求比较严格，在如今大家环保意识日渐增强的时代，人们对环境问题越来越重视，其发展前景还是非常广阔的。溴化锂制冷系统的设计及计算过程暖风，因此发展出如今的空调设备。而冷和热的概念是相对的，是与之相比较而言管道运输把热量传到室外温度较高的空间进行换热把热量放出去，这便是制冷的意保持在稳定的温度状态。本设计便是设计一个满足210kW冷量需求的溴化锂吸收式制冷系统，结构比较简单，以溴化锂水溶液作为吸收剂，水作为制冷剂，制取0℃以上的冷水以满足其冷量需求。吸收式制冷系统介绍及工作原理吸收式制冷机组的分类吸收式制冷机组可以根据机组以高温蒸汽驱动、热水驱动或以太阳能驱动等不同的驱动来源进行分类；或者根据不同的条件需求，其循环形式的差别，可以划分为只供冷水而只有制冷循环的冷水机组，冷热两用的具有制冷、制热循环的冷热水机组，和一种依靠驱动能源将低势热能转变为高势热能的热泵循环型。而我所设计的210kW溴化锂吸收式制冷系统由于给定的驱动热源为热蒸汽，属于蒸汽制冷循环型。根据其制冷剂的不同吸收式制冷机组也可以分为不同的类型，不同的制冷剂也会有不同的制冷效果。制冷剂的不同，制冷剂的沸点也不一样，也会对机组的工作范围000℃以下的低温。但氨需要有刺激性气味，安装精馏设备，体积庞大，热效率较低，不太适用于生活中的空调设备，一般多用于工业工艺过程。因此我设计的是冷量需求为210kW的溴化锂吸收式制冷系统，用于人们的日常生活中。溴化锂吸收式制冷系统的工作原理0以溴化锂水溶液作为吸收剂，水作为制冷剂。其具体的制冷原理为：热能为驱动能源，加热发生器中的稀溶液使沸点低的水分蒸发，蒸发后的水蒸气在冷凝器中被冷却水冷却，而系统工作在低压真空环境下，在这种环境下蒸发器中经过节流后的过冷水会吸收流经蒸发器的冷媒水的热量作为气化潜热而蒸发，达到制冷效果，而在吸收器中的浓溶液，会吸收因为压差作用而不断从蒸发器中输送来的水蒸气，使吸收器内溶液的浓度不断降低，降低到一定浓度时通过溶液循环把稀溶液输送至发生器，使制冷剂在封闭的系统中不断循环。其工作过程可分为两路看，一是溶液的循环过程，二是制冷剂水的循环过程，详细如下：溶液的循环过程：溶液循环只发生在发生器、溶液热交换器和吸收器中。在高温蒸汽加热发生器分来自浓溶液的热量。制冷剂的循环过程：其制冷过程主要包括蒸发过程、冷凝过程、发生过程、节流过程和吸收过程。发生器中在高温蒸汽加热作用下产生的水蒸气为了保持发生器压力与冷凝器压力相同，会随着管道进入冷凝器，在冷凝器中放出热量冷凝成液体，冷凝所放出的热量则被冷却水带走，冷凝后的液态水在经过节流装置的节流降压后，会有一部分液体闪蒸，但绝大部分还是以液态形式降压后进入到蒸发器内上方的喷淋装置中喷淋而下，与冷媒水回水进行换热，液态水吸收冷媒水放出的热量作为汽化潜热而不断蒸发成水蒸汽，从而使冷媒水回水的温度降低，当温度达到系统设定的要求时，冷媒水便送往各个风口，而蒸发器中的水蒸汽则会在压差的作用下进入吸收器，被喷淋的中间溶液吸收形成稀溶液，而后通过溶液循环过程不断的发生，组成一个完整的制冷循环系统，达到稳定的制冷效果。制冷系统设计过程热力计算Ф0Tx”Tx’

图1溴化锂吸收式制冷原理图表1系统设计的已知条件

210kW32℃40℃12℃7℃ThPhTw1

104.78℃0.12MPa（表）根据给定的冷却水进出温度，为了节省冷却水的消耗量，采用串联方式。已知冷却水进出口温差ΔTw=40-32=8℃因为吸收器的热负荷比冷凝器的热负荷大一些，因此吸收器冷却水进出口温差ΔTw1大于冷凝器冷却水的进出口温差ΔTw2，参考《溴化锂吸收式制冷技术及应用》[1]中的例题，取ΔTw1:ΔTw2=1.3:1，则：ΔTw1=4.5℃ΔTw2=3.5℃∴Tw1=32+4.5=36.5℃Tw2=40℃8Pk及冷凝温度TkΔT=4Tk=(Tw2+ΔT)=40+4=44℃Pk=9.10x10-3MPaP0及蒸发温度T0ΔT=3T0=Tx’-ΔT=7-3=4℃P0=8.13x10-4MPaT2ΔT=4T2=Tw1+ΔT=36.5+4=40.5℃吸收器压力Pa 设Pa=P0则Pa=8.13x10-4MPaωaPaT2LiBr-H2Oh-ωωa=0.595ωrωr-ωa=0.044则ωr=ωa+0.044=0.639T4Pkωrh-ωT4=98℃T8ΔT=15T8T2+ΔT=40.5+15=55.5℃在已知状态点对应温度、浓度情况下求该状态点的比焓值比焓的绝对值是无法测定的，由《溴化锂水溶液的几个物性参数计算方程》[9]中LiBr-H2O溶液在任意温度、浓度状态下的比焓值，只需要确定比焓的变化值带入回归公式即可求出，其中回归公式为：h= +t + +表2溴化锂水溶液的比焓值计算方程回归系数nAnBnCnDn0-571.177154.074.96E-4-3.996E-617507.234-5.1233.145E-31.46183E-62-23006.75182.297-4.69E-34.189E-6328037.36684-11610.75T2=40.5℃，ωa=0.595带入上式求出h2=274.9527kJ/kgT4=98℃，ωr=0.639带入上式求出h4=376.3026kJ/kgT5=89℃，ωr=0.595带入上式求出h5=360.8875kJ/kgT6=50.5℃，ωr=0.639带入上式求出h6=297.7006kJ/kg9T8=55.5℃，ωr=0.639带入上式求出h8=306.0956kJ/kgT7循环倍率α= =0.639÷（0.639-0.595）=14.52h7= （h4-h8）+h2=（14.52－1）x（376.30-306.10）÷14.52＋274.95=340.32kJ/kg再根据h7和ωa查h-ω图得T7=77.5℃喷淋溶液的浓度和比焓值h9’=ω0=计算时取f=30则h9’=[(14.52-1）x306.10+30x274.95]÷(14.52+30-1)=283.63kJ/kgω0=[30x0.595+（14.52-1）x0.639]÷(14.52+30-1)=0.61循环各点的参数值状态点数值的检验方法，通过查《制冷原理及设备》（第4版）的附图可知：图2LiBr-H2O溶液的h-ω图’T0P0查LiBr-H2Oh-ω图查得10P0ωaLiBr-H2Oh-ω图查得TkPkLiBr-H2Oh-ω图查得’点：T3‘T4+T5)/2T3’Pkh-ω图的气液区查得PkωrLiBr-H2Oh-ω图查得PkωaLiBr-H2Oh-ω图查得PaωrLiBr-H2Oh-ω图查得h7ωaLiBr-H2Oh-ω图查得T8ωrLiBr-H2Oh-ω图查得’h9’ω0查LiBr-H2Oh-ω图查得表3各循环点参数值名称点号温度/℃质量分数压力/kPa比焓蒸发器出口处冷剂蒸汽1’400.8132935.12吸收器出口处稀溶液240.50.5950.813274.95冷凝器出口处冷剂水34409.100572.29冷凝器进口处水蒸气3’93.509.1002988.70发生器出口处浓溶液4980.6399.100376.30发生器进口处饱和稀溶液5890.5959.100360.89吸收器进口处饱和浓溶液650.50.6390.813297.70热交换器出口处稀溶液a777.50.595340.32热交换器出口处浓溶液b855.50.639306.10吸收器喷淋溶液c9’450.610283.6311图3溴化锂吸收式制冷系统工作过程在h-ω图上的表示设备热负荷计算qmdq0=h1’-h3=2935.12-572.29=2362.83qmd=Φ0/q0=210÷2362.83=0.0889kJ/sΦgΦg=qmd[(α-1)h4+h3’-αh7]=0.0889x[(14.52-1)x376.30+2988.70-14.52x340.32]=278.61kWΦkqmd(h3’-h3)=0.0889x(2988.70-572.29)=214.76kWΦaΦa=qmd[(α-1)h8+=0.0889x[(14.52-1)x306.10+2935.12-14.52x274.95]=273.85kWΦexqmd[α(h7-h2)]=0.0889x[14.52x(340.32-274.95)]=84.36kW装置的热平衡、性能系数及热力完善度热平衡12吸收热量Φ1=Φg+Φ0=278.61+210=488.61kW放出热量Φ2=Φk+Φa=214.76+273.85=488.61kWΦ1和Φ2相等，表明上式的计算是正确的。性能系数COP=Φ0/Φg=210÷278.61=0.75ηTwm=(Tw+Tw2)/2=(32+40)÷2=36Txm=(Tx”+Tx’)/2=(12+7)÷2=9.5℃COPc=[(273.15+104.78)-(273.15+36)]÷(273.15+104.78)x(273.15+9.5)÷[(273.15+36)-(273.15+9.5)]=1.94η=COP/COPc=0.75÷1.94=0.38工作蒸汽的消耗量和各类泵的流量计算qmv=AΦg÷(h”-h’)参数意义：A——考虑热损失的附加系数，A=1.05~1.10；h”——加热蒸汽单元的比焓，kJ/kg；h’——加热蒸汽凝结水比焓，kJ/kg。用水和水蒸气性质计算软件计算出在0.12Mpa压力下，h”=2683.06kJ/kgh’=439.30kJ/kg∴qmv=1.05x278.61÷(2683.06-439.30)x3600=468kg/hLiBr-H2Oρ溴化锂溶液密度ρ随温度和浓度的变化是有规律的，在《溴化锂水溶液的几个物性参数计算方程》[9]中的可知，LiBr-H2O溶液的密度与溶液的浓度和温度有关，LiBr-H2O溶液的浓度一定时，其温度和密度近似成一条直线，利用正交多项式的回归方法，可以求出溴化锂溶液密度ρ与溶液温度t和浓度ω的关系，在t=0℃~120℃，ω=0.4~0.66的范围内，它们的关系为：ρ= +表4溴化锂溶液的密度计算方程回归系数n0123An1016.028844.165-419.0361696.176Bn-4.90327.309-55.46536.27313(a)ω0=0.61T9’=45ρ0=1.73kJ/kg(b)ωa=0.595T2=89ρa=1.669qva=3600=3600x(14.52+30-1)x0.0889÷(1.73x103)=8.051m3/hqvg==3600x14.52x0.0889÷(1.669x103)=2.784m3/hqv0=3600其中cp为冷媒水的比热容，cp=4.1868kJ/(kg·K)∴qv0=3600x210÷[1000x(12-7)x4.1868]=36.113m3/hqvb对于吸收器：qvb1=3600=3600x273.85÷[1000x(36.5-32)x4.1868]=52.326m3/h对于冷凝器：qvb2=3600=3600x214.76÷[1000x(40-36.5)x4.1868]=52.761m3/h两者基本相同，表明开始假定的冷却水温升的分配是合适的，并取qvb=53m3/h。qvdqvd=3600αqmd其中α为蒸发器冷剂水的再循环倍率，α=10~20。∴qvd=3600x10x0.0889÷1000=3.2004m3/h14结构计算冷凝器的设计冷凝器的作用是在于为了保证冷凝压力的稳定，利用冷却水冷却来自发生器加热产生的制冷剂水蒸汽使其变成液态。因为冷凝器与发生器的工作压力相同，冷凝器主要由容器和铜管组成，其具体设计过程如下：Φ90x5的铜管。f f αi=0.023λRe0.8Pr0.4f f 冷却水串联后经过冷凝器的温度比在吸收器中的温度要高，因此冷凝器中冷却水的平均温度为：Ts=(Tw1+Tw2)/2=(36.5+40)÷2=38.25℃冷却水的流速v= =4x52.761÷(3600x3.14x(80x10-3)2)=2.92m/s查38.25℃水的物性参数可知：λ=0.6132W/(m·K) μ=7.4329E-4Kg/(m·s) Pr=4.9466 ρ=990.8056Re= =990.8056x1.875x0.08÷(7.4329x10-4)=199950∴αi=0.023x0.6132x1999500.8x4.94660.4÷0.08=5817.01W/(m2·℃)因为采用螺旋方式，螺旋时管内侧的发热系数变大，需要修正。∴αi=5817.01x1.2=6980.41W/(m2·℃)α0由上计算可知冷凝器的冷凝温度为44℃，计算44℃水的物性参数得：λ=0.6283W/(m·K) ρ=986.624kg/m3 μ=6.18x10-4m2/s g=9.8m/s2 d=0.09mm由α0=c[β/(Δt0d0)]0.25n-0.25取c=0.725nm=1mβ=(λ3ρ2gγ/μ)1/4=[0.62833x986.6242x9.8x2398.34x103÷(6.18x10-4)]1/4=9788.998W/(m2·℃)则α0=0.725x9788.998x(0.09)-1/4x(Δt0)-1/4=12957.33(Δt0)-1/4K0传热过程由外到内分两部分：一是管外热量经过管内外污垢层和管壁后，与管内冷却水换热的传热过程。二是热量经过管内制冷剂的传热过程，传热温差Δt0。热流密度1：q1=热流密度2：q2=α0Δt0=12957.33(Δt0)3/415其中参数意义：γi——管内测污垢系数，W/(m2·℃)γ0——管外测污垢系数，W/(m2·℃)d0——管外径，(mm)dm——管中径，(mm)di——管内径，(mm)δ——管的厚度，(mm)λ——铜管的导热率，λ=398W/(m·K)。i设γi=0.9x10-4W/(m2·℃) γ0=0.45x10-4W/(m2·℃)i

= =2833.26Δtq1q22833.26Δti=12957.33(Δt0)3/4即2833.26(Tw-Ts)=12957.33(Tk-Tw)3/42833.26x(Tw-34.25)=12957.33x(44-Tw)3/4求得Tw=43.51℃热流密度q=26235.99W/m2传热面积及换热管的有效长度计面积：F0= =214760÷26235.99=7.35 换热管有效长度为：L= =7.35÷(3.14x0.09）=26m采用螺旋方式，螺旋曲率半径R=30cm则其螺旋圈数：n=L/(2πR)=26÷(2x3.14x0.3)=13.79(圈)螺旋高度h=(n+1)d0=14.79x90=1331.1mm外套容器罩半径R=65cm。蒸发器的设计蒸发器的作用是让冷凝器出来的经过节流后的过冷水吸收流过蒸发器的冷媒水的热量，是利用水在低压真空状态下蒸发吸热的原理，制取出符合温度要求的低温冷媒水用于制冷。即换热管道内的冷媒水在蒸发器中被管外的冷剂水吸热降温，换热管采用铜管，管型为高效换热管。具体设计过程如下：Φ80x5的铜管。αi冷媒水的流速v= =4x36.113÷(3600x3.14x(70x10-3)2)=2.61m/s管内冷媒水平均温度Tm=(Tx”+Tx’)/2=(12+7)÷2=9.5℃mαi=(1230+19T) =(1230+19x9.5)x2.610.8÷0.070.2=5172.09kcal/m·h·℃m16即αi=5172.09x1.163=6015.14 W/(m2·℃)因为采用螺旋方式，螺旋时管内侧的发热系数变大，需要修正。∴αi=6015.14x1.2=7218.16W/(m2·℃)αo对于喷淋设备：αo=冷媒水温度为4℃，计算4℃水的物性参数得:cp=4.3993kJ/(kg·K) ρ=1027.5699kg/m3T=w/2l l=2πR 而式中R为旋转曲率半径，取值40cmw= = =210÷(4.3993x(12-7))=9.55kg/sl=2x3.14x0.4=2.512m则αo=4x4.3993x9.55x210÷(3.14x0.08x9.5)=14788.46 kcal/(m²·h·℃)=17198.97W/(m²·K)Ko设γo=0.90x10-4W/(m2·℃) γi=0.45x10-4W/(m2·℃)计算公式Ko=Ko==2442.36 W/(m2·℃)F0=F0==18.10m2换热管有效长度：L= =18.10÷(3.14x0.08）=72.05m采用螺旋方式，旋转曲率半径R=40cm则其螺旋圈数：n=L/(2πR)=72÷(2x3.14x0.4)=28.66(圈)螺旋高度h=(n+1)d0=29.66x80=2373mm吸收器的设计吸收器的作用是用浓溶液与稀溶液混合成的中间溶液在吸收器上方的喷淋器作用下与来自蒸发器由于压差作用而进入到吸收器的水蒸汽。为了增大浓溶液在吸收水蒸汽时的换热接触面积，吸收器采用喷淋式的换热器，主要有换热管、喷淋装置和抽气17系统。换热管采用铜管，为了增强传热，管型选择高效换热管，具体设计过程如下：Φ90x5的铜管。αi=(1230+19Tm)冷却水平均温度Tm=(Tw+Tw1)/2=(32+36.50)÷2=34.25℃αi=(1230+19Tm)

=4x52.326÷(3600x3.14x(80x10-3)2)=2.89m/s=(1230+19x34.25)x2.890.8÷0.080.2=7285.03kcal/m·h·℃即αi=7285.03x1.163=8472.49 W/(m2·℃)因为采用螺旋方式，螺旋时管内侧的发热系数变大，需要修正。∴αi=8472.49x1.2=10166.99W/(m2·℃)管外喷淋侧的传热系数αoαo=117.3( )g0.615 (g为喷淋密度g=G/2l，G为喷淋液的质量流量，l为第一排管长，设则g=G/2l=8.051x1730÷(2x2x3.14x2)=554.47 kg/(m·h)αo=117.3x( )x554.470.615=1343.98 kcal/(m²·h·℃)=2531.94W/(m²·K)Ka设γo=0.90x10-4W/(m2·℃) γi=2.0x10-4W/(m2·℃)计算公式Ka=Ka==1199.17 W/(m2·℃)Fa===17.57m2换热管有效长度：L= =17.57÷(3.14x0.09）=62.17m采用螺旋方式，旋转曲率半径R=40cm18则其螺旋圈数：n=L/(2πR)=62.17÷(2x3.14x0.4)=24.75(圈)螺旋高度h=(n+1)d0=25.75x90=2317.52mm外用容器半径R=50cm 高度h=2.5m溶液热交换器的设计较强且压力较大，所以浓溶液在管内流动放热，而管外流稀溶液来吸收浓溶液的热量，管子选用光管，材料选择为铜管，具体设计过程如下：Φ32x1.5Φ70x5λ=398W/(m2·℃)。管程流体的传热系数在湍流区用如下公式计算：=0.027( )0.8( )1/3( )0.14其中：h——管程的对流换热系数，W/(m2·℃)Di——换热管的特征直径，mv——管程流速，m/scp——管侧平均温度下流体的比热容，J/(kg·℃)μ——管侧平均温度下的流体黏度，N·s/m2λ——管侧平均温度下流体的导热系数，W/(m2·℃)管内溴化锂浓溶液的传热系数计算TmR=(T4+T8)/2=(98+55.5)÷2=76.75℃76.75℃下溴化锂溶液的物性参数：LiBr-H2O线，在贾明生所写的《溴化锂水溶液的几个物性参数计算方程》[9]中可知，LiBr-H2O溶液的密度与溶液的浓度和温度有关，假设关系公式后通过正交多项式回归方法可以ρtXX=0.4~0.66，t=0~120关系为：ρ= +表5溴化锂溶液的密度计算方程回归系数n0123An1016.028844.165-419.0361696.176Bn-4.90327.309-55.46536.273t=76.75℃X=0.639求得：ρ=1778.11kg/比热容计算，LiBr-H2O溶液的温度及浓度会影响溶液的比热容，在贾明生所写19的《溴化锂水溶液的几个物性参数计算方程》[9]LiBr-H2Ot=25~130℃，X=0.5~0.66范围内，其关系为：cp= + +表6溴化锂溶液的比热容计算方程回归系数nAnBnCn04.079.92E-4-1.1988E-51-5.1236.29E-34.3855E-622.297-9.38E-31.2567E-5t=76.75℃X=0.639求得：cp=1.801x103J/(kg·℃)粘性系数计算，LiBr-H2O溶液的温度及溶液的浓度变化会影响溶液的粘性系数，由《溴化锂吸收式制冷空调技术实用手册》[5]粘度系数数据及曲线图便可知。LiBr-H2O正比；LiBr-H2O所写的《溴化锂水溶液的几个物性参数计算方程》[9]LiBr-H2O溶液的粘度系数回归计算方程可知：μ= +t + + +表7溴化锂溶液的粘度系数计算方程回归系数nAnBnCnDnEn0280.29786-10.23590.168663-1.28817E-33.76484E-61-2467.103588.18418-1.4140041.05791E-2-3.04581E-528236.95712-287.08734.464344-3.25918E-29.20812E-53-12295.1512417.76558-6.2911574.46873E-2-1.23458E-446987.19159-231.052583.366537-2.32197E-26.25342E-5把t=76.75℃X=0.639带入上求得动力粘度μ=4.17 Pa/s则运动粘度μR=4.17÷1778.11=2.34x10-3 Pa/s热导率计算，溴化锂溶液的热导率在温度不变时，其热导率与浓度成反比；在浓度不变时，其热报率与温度成正比。在《溴化锂吸收式制冷技术及应用》[1]中列出了不同温度和浓度下溴化锂溶液的热导率。而在《溴化锂水溶液的几个物性参数计算方程》[9]X=0.4~0.65,t=0~100LiBr-H2Oλ度t和浓度X的关系为：λ= +20nAnBn00.56391nAnBn00.563910.3126412.8E-31.75E-32-2.2636E-5-1.1977E-537.2317E-8把t=76.75℃X=0.639带入上式求得动力粘度λ=0.92 根据热平衡方程式可知：cpqmR∆TR=cpqvg∆TcpqmR(T4–T8)=cpqvg(T7–T2)即：1.801x103xqmRx(98-55.5)=1.913x103x2.784x(77.5-40.5)求出qmR=2.57 m3/hv=4qmR/πdi²=4x2.57÷(3600x3.14x(29x10-3)2)=1.08m/s雷诺数Re=ρvdi/μ=1778.11x1.08x0.029÷(2.34x10-3)=23799.32属于湍流，Pr=cpμ/λ=1801x2.34x10-3/0.92=4.58μR=2.34x10-3Pa/sμ==2.37x10-3Pa/s( )=1 则()0.14=1∴管内侧传热系数h1= x0.027x( )0.8( )1/3h1=0.92÷0.029x0.027x23799.320.8x4.581/3=4511.22 W/(m2·℃)管外侧稀溶液的传热系数计当量直径Di= = =d2-d1其中：d1——内管外径；d2——外管内径。P——润湿周长；Di=60-32=28mm稀溶液在管壁侧的平均温度Tm=(T2+T7)/2=(40.5+77.5)÷2=59℃通过计算T=59℃，ω=0.595的溴化锂溶液的物性参数可知，cp=1.901x103J/(kg·℃) λ=0.89W/(m·K) μ=2.25x10-3N·sv=4qvg/πDi²=4x2.784÷(3600x3.14x(28x10-3)2)=1.26m/sRe=ρvdi/μ=1688.93x1.26x0.028÷(2.25x10-3)=26482.42属于湍流，Pr=cpμ/λ=1901x2.25x10-3/0.89=5.34μR=2.25x10-3 Pa/s μ==2.35x10-3 ( )=1 则( )0.14=121

ρ=1688.93G/m3∴管外侧传热系数h2= x0.027x( )0.8( )1/3=0.89÷0.028x0.027x26482.420.8x5.341/3=5181.74 W/(m2·℃)=0.05÷398=1.26x10-4(m2·℃)/Wi=1.0x10-4W/(2·℃)计算公式Kex=Kex= =1560.90 W/(m2·℃)Fex==84.36÷[1.5609x((98-40.5)-0.35x(77.5-40.5)-0.65x(98-55.5))]=3.19 m2换热管有效长度：L= =3.19÷(3.14x0.032）=6.217m采用多程的形式，单程长度为1m。发生器的选取104.78液的流通管道等，与冷凝器吸收器紧密相连。通过查询网页[12]，可选择其200920096002的小型溴化锂吸收式制冷机发生器。21在其流动更加通畅，有利于提高换热效率。22图4小型溴化锂吸收式制冷机发生器结构示意图其他元件的选取节流元件的选择如果单纯的选择节流装置的话，由标准节流装置和非标准节流装置多种选择，此次系统设计中我选用毛细管作为系统的节流元件，因为毛细管一般用在家用电冰箱、小型冷库和家用空调机这类中小型制冷装置中。毛细管在制冷系统中可以起到多种节流降压作用，其没有任何运动部件，工作无噪音。因此我所设计的溴化锂吸收式制冷系统也选用毛细管作为系统的节流元件。根据网页[13]查询可知，毛细管直径一般为0.5~2mm左右，长度在1~4m左右。相关实表明，在同样工况和流量条件下，毛细管的长度与内径的关系为=( 一般空调毛细管的尺寸为内径1.42mm、长度450mm，材料为紫铜管。连接管道的选择水蒸汽在蒸发器和吸收器之间的流动需要压差作为驱动力来推动进行，但压差不宜过大，且是蒸发器的压力要略大于吸收器这端的压力，这样才能把水蒸汽压进吸收器中，而为了保证压差的存在，在蒸发器与吸收器之间的连接管道应选择管径大一点的管道，亦或者把蒸发器和吸收器两个设备放的近一些。此次系统设计选用管径为50mm的粗管道，以保证蒸发器与吸收器间的压差。各类泵的选择①系统中的冷媒水用的是空调的回水，而冷却水均来自自来水，可以通过流量计来控制流量的大小。②各个溶液泵的选型都是根据它的流量大小来选择的，像冷却水泵的流量比较大，吸收器和冷凝器所需的冷却水是串联走同一管道，在网站[14]查询后可选用大流量调速微型水泵W36S,其流量为1.3L/min。③因为发生器要保持真空环境以降低水的沸点，因此需要真空泵，在网站[14]查询后可选用型号为WUY280的调速微型自吸水真空泵其平均流量为0.4L/min。23总结上述为本制冷系统的设计过程，在实际制作时会参考上面设计过程的理论计算数据和计算结果作为基础，在各个设备的元件选取时，也会借鉴一些实际经验。但在实际的制作中，还是会有许多细节问题，比如该制冷系统的气密性要求很高，在制作连接时要十分注意，还要注意不同材料元件之间的连接密封。而换热管采用螺旋型式排管感觉会增大流体流动时与壁面的阻力损失，制作也有一定的难度。不过总的来说，以上的涉及计算过程可以保证在所给定的参数条件下，制取出所需温度的低温水，满足需求。图5溴化锂吸收式制冷系统结构示意图制冷系统的性能分析和传热效率的提高方法相关分析性能影响因素分析溴化锂吸收式制冷机组的性能，通常是看机组的一些经济指标，像是制冷量、热力系数、蒸汽单耗等，而影响这些指标的外界条件因素主要有溶液循环量、加热蒸汽压力、冷却水和冷媒水的温度及流量、壁面的污垢情况和不凝性气体等，具体分析如下：24PAGEPAGE29溶液循环量溴化锂吸收式制冷机组的制冷量可表示为Q0=q0G0(ωr-ωa)/ωr其中：q0——每kg冷剂水的制冷量G0——溶液循环量(ωr-ωa)——放气范围ωr——浓溶液的浓度ωa——稀溶液的浓度q0溶液循环量必须成正比时，才能维持发生器的放气范围稳定在额定范围内，而只有在溶液循环量调整的合理时，制冷机才能实现安全又经济的运行。如果调整不合理，像当循环量过大的时候，如果发生器的传热面负担不了的话，发生器中水蒸汽的产率会降低，放气范围也会缩小，想要制取相同的制冷量所需要消耗的加热蒸汽更多，会导致制冷机的热力系数下降，其经济性和效率也会降低。若循环量过小，结果相反，溶液浓度会增大，当浓度超过该温度下的结晶线时，溶液会有晶体产生，会严重影响吸收器的吸收效果和蒸发器的制冷效果。可见制冷机的制冷量受溶液循环量的影响是很大的，必须要合理调试才能达到理想的制冷效果。加热蒸汽压力其他条件参数不变时，系统的制冷量会随着加热蒸汽的改变而发生变化，当加热蒸汽压力降低时，制冷量会减少，因为压力降低的话发生器的溶液温度也会降低，则加热后形成的浓溶液浓度降低从而影响吸收器的吸收能力。且随着浓度差的减小，在制取相同的制冷量时需要更多的溶液循环搬运，所需要消耗的加热蒸汽量也更多，导致其热力系数降低、溶液循环倍率提高。冷却水和冷媒水的温度和流量对于冷却水来说，冷却水的流量和温度的都变化会影响系统的制冷效果，且两者对系统制冷量的影响类似。如果降低冷却水进口温度，冷凝压力也会跟着降低。而当冷凝压力降低时，发生器加热产生的水蒸气会增多，溶液水分减少而质量分数增大，放气范围也就变大了，最后系统的制冷量和热力系数也就增大了。而当吸收压力降低时，会加强吸收器的吸收效果，增大制冷量。对冷媒水来说，影响系统制冷量的主要因素是冷媒水的温度而冷媒水流量对系统制冷量的影响比较小。当冷媒水的出口温度升高时，会直接影响机组的制冷效果，同时蒸发压力也会增大，蒸发器与吸收器间的压差也增大，水蒸气进入吸收器的驱动力增大，吸收器的吸收能力也能相应增强。而吸收更多的水蒸汽也使稀溶液的质量分数有所降低，溶液的浓度差增大，导致溶液循环倍率降低，在相同的循环倍率下，机组的制冷量增大，热力系数也会增大。传热面污垢机组在运行一段时间后，难免壁面上会出现一层污垢，它会增加壁面的传热热溶液的循环倍率也就增大了，因此制冷量会减少。不凝性气体不凝性气体的存在对机组的性能影响非常明显，它的存在会降低溶液吸收水蒸气的量，影响水蒸气进入吸收器使得机组的效率大大降低，制冷量也跟着大幅度减少。而不凝性气体指的是在机组工作的条件范围内，不会随着机组内介质的工作流动而被冷凝也不会被吸收剂吸收的气体。效率分析COPCOP的效率评价指标是热力系数，即吸收式制冷所制取的冷量与驱动设备运转所消耗的热量的比值。因而溴化锂吸收式制冷机组与别的种类的制冷机组比较起来有些困难，一般用一次耗能的分析方法来进行比较。通过比较可以得出：溴化锂吸收式制冷机组的1.9~31.5~3倍。但随着机组的长时间运行，其性能系数会下降。有研究实验表明，当溴化锂机组运行超过三年时，会衰减百分之二十以上的冷量，并且它的热力系数也会低于电动压缩式制冷机组。污染分析溴化锂吸收式制冷机组虽然不用氟氯烃作为工质，但在它运行时，会产生二氧化碳和二氧化硫等有害气体会污染环境。通过实验对比可知，二氧化碳是形成温室效应的主要原因在二氧化碳排放量上面，溴化锂机组是电动压缩式机组的1.5~3倍；而二氧化硫会形成酸雨，是目前大气污染比较严重的有害气体，在二氧化硫的排放量上，溴化锂机组也是其他电动式机组的3倍左右。因此要做好尾气的处理工作，溴化锂吸收式制冷机组才能用更好的发展前景。提高换热器的传热效率的方法定期清洗和维护溴化锂吸收式制冷机组在工作时，工质在管道内不断流动，容易形成水垢，而水垢会增加壁面的传热热阻，降低换热器的传热效率，因此要尽可能防止水垢的产生，对壁面做好清理工作。而再好的性能再高的换热器如果没有得到好的运行维护，也达不到很好的传热效果，其传热效率也不会很高。像是冷却水的水质，如果水质不好，在管道中流动时更容易产生水垢，要时常清洗十分麻烦。采用高效换热管换热器的换热效果与换热管的性能直接相关，采用高效换热管在相同的环境条件下，相对于一般的平滑管来说，其管内外可以进行更多的热量交换，可以提高换热效率，在需要交换相同热量时，高效换热管所需的换热面积更小，这样可以减小换热器的外形尺寸，从而减少散热损失。结论在如今，随着经济和工业生产的飞速发展，人们的生活水平不断提高，但也带来了一些问题，像是环境问题、资源问题等等。人们的环境意识不断增强，对生活环境的要求也越来越高，对各类产品的要求也越来越高。在制冷产品方面，当人们发现氟氯烃对我们生存环境的危害后，为了在不危害环境的情况下继续享受生活，人们开始积极寻求解决方案。在近些年开始出现的在夏季用电高峰期时存在的用电紧张的问题CFC制冷方法，可以满足人们在日常生活中对冷量的需求，也可以在夏季缓解用电紧张的问题，这也让溴化锂制冷机组越来越受到人们的重视。本文主要是根据溴化锂吸收式制冷的工作原理，对溴化锂吸收式制冷系统进行设计、计算、选型、分析和优化，详细叙述了设计过程中的设计思路、计算方法及结也在设计过程中发现自己的不少问题，希望能够以此为戒。以上是我本次设计的设计过程和研究的全部内容，目前溴化锂吸收式制冷机组已经能够占据一部分市场，广泛用于制冷机、空调、汽车等行业。特别是现在我国多地出现缺电问题，使用电动式空调会受到供电的限制后，溴化锂吸收式制冷机组的研究0的冷水、效率也比不上电动式制冷机组等等，需要继续更加深入的研究和开发。参考文献.[M]..[M]..[M]..[M].高等教育出版社，2001..[M].机械工业出版社，1999.25-37..[M].河南化工，2004(11).71~72..[J].制冷学报，2002(1)..[J].新闻世界，2011(5)..[J].湛江海洋大学学报，2002,22(3).[J].[11].[J].大连大学学报，2004(4).[12]/offer/555950309246.html?spm=a261b.123094513e96WzdMPW/view/3beba37dc9d376eeaeaad1f34693daef5ff7130f.html/W36.htm附录文献翻译原文ModelbasedexperimentalperformanceanalysisofamicroscaleLiBr-H2Odrivendouble-effectabsorptionChillerH.Yin,M.QuD.H.ArcherAbstract:Thisworkpresentsacomprehensivechillermodelbasedonthescientificfundamentalsandengineeringprinciplesadaptedtothedesignofachillerandtotheanalysisofextensive,detailedtestdata.Thechillerstudiedisa16kW(4.6refrigeranttons)LiBr-H2Odouble-effectabsorptionchiller,whichhasbeeninstalledandtestedinaMicroBuildingCoolingHeatingandPower(BCHP)systematCarnegieMellonUniversity.Thedevelopedsteady-statecomputationalperformancemodelforthechillerhasbeenrefinedbymeasureddatafromabsorptionchillertestsundervariousconditions,andusedtoanalyzechillerperformanceandtoimprovethechillerdesign.Keywords:Absorptionchiller;Doubleeffect;LiBr-H2O;Coefficientofperformance;HeattransfercoefficientIntroductionCombinedheatingandpower(CHP)systemsproduceelectricalenergyonsiteandrecoversrejectedheatforusefulpurposeslikespaceheatingandcooling.Comparedwithconventionalpowerplants,CHPsystemscouldimproveoverallenergyefficiencyfrom30%to70%ormore.AnabsorptionchillerisoneofimportantdevicesinCHPsystem.Itisamachine,principallydrivenbyheat,whichcouldbefromdirectfiringofnaturalgasorotherfuelorrecoveredheatfrompowergenerationorindustrialprocesses,etc.,toproducechilledwaterforspaceandventilationair-cooling.CHPhasprovenitseffectivenessinlarge-scaleindustrialplants,hospitals,universitycampuses,andurbandistrictenergysystems.However,uptodate,microscaleCHPsystemswithpowergenerationcapacitiesbelow500kWstillstayatresearchstage.ToexplorethetechnicalfeasibilityofCHPtechnologiesatmicroscale,aMicroCHPenergysupplysystemhasbeendesignedfortheIntelligentWorkplace(IW),a6500ftofficeatCarnegieMellonUniversity,toprovidepower,cooling,heating,andventilation.Asthefirststageinrealizingthisoverallsystem,a16kWsteamfiredwater-LiBr(LiB-H2O)double-effectabsorptionchillerwasinstalledwithitsauxiliarysteamandchilled-watersupply,andtestloadsystems.Thischiller,providedbyBroadCo.,isthesmallestchilleravailableintheexistingmarket.Absorptionchillerswerequitefrequentlyusedintheearlyyearsofthiscentury.Since1945,LiBeH2Oabsorptionchillershaveachievedwidespreaduse.Thistrendreacheditspeakinthe1960s,andthendiminishedinthelate1970swiththedevelopmentofcheapandreliablecompressorandelectricalmotors.Thetechnologyhasrecentlyrevivedinbecausetherapidlyincreasingelectricitydemandhaslimitedtheapplicationofelectricallydrivenvaporcompressionchillers.Today,LiBeH2OabsorptionchillertechnologyisreturningtotheUnitedStateswiththeincreasingapplicationofCHPsystems.In the past decades, computer models have been developed to investigate theperformanceofvariousLiB-H2Oabsorptionchillercycles.Amongthesemodels,some[1,3]aresystemspecificforparticularmachines,flowconfigurations,andworkingmaterials.Theothers[4,9,10]aregenerictohandlevariouspotentialabsorptioncycleswithonemodularizedmodel.Thesystemspecificmodelsareperformancemodelsaimedatmodelingaspecificdesignandinvestigatingitsperformanceundervariousoperationconditions;themodelsareaimedatexploringnovelabsorptioncyclesandevaluatingtheirperformanceundervariousboundaryconditions.Theadvantageofsystemspecificorperformancemodelsisthatthemodel simulatesthe configuration of absorptionchiller systemsindetail.Thermodynamiccycle,heat,andmasstransfercharacteristiccanbeinvestigatedonthebasisofthephysicaldetailsofthechiller.Inmostcasesasimplifiedapproachisadoptedtosolvethemodels,suchasaspecifiedheattransfercoefficientofspecificchillercomponentsprovidedbythemanufacturer.Agenericmodelisnormallydevelopedonthebasisofthethermodynamictheorytoinvestigatetheperformanceofdifferentabsorptioncyclesandworkingfluids.Thistypeofmodelisusedintheconceptualdesignofanabsorptionmachine.Itcanbeusedeffectivelytopredicttheperformanceofdifferentdesignconfigurations,butbecauseofitsgenericcharacteristics,itisdifficulttoinvestigatethedetailsofthephysicalconfigurationofthechilleranditscomponents.Beyondabsorptioncyclesimulations,modelingefforts[2,6-8,11]focusmainlyonchillercomponentdesign. Numerousmodelingstudiesandexperimentaleffortshavebeenmadeoncombinedheatandmasstransfer,workingfluidadditives,noncondensablegasmeasures,andotherfeaturesofabsorptionchillers.Onthebasisoftheexperiments,someempiricalcorrelationsforcombinedheatandmasstransferhavebeenproposedforseveraltypicalabsorberconfigurationsandworkingfluids.However,theexistingsimulationmodelsofabsorptionchillersfocusonrelativelylarge-scaleinstallationsforcommercialbuildingsorfordistrictenergycenters.Noneofthestudiesconsidermicroscaleabsorptionchillerswithacoolingcapacitylessthan17 kW for residential or light commercial applications. There are, theoretically, nodistinctionsbetweenthelarge-scaleandthemicroscaleabsorptionchillersintermsofscientificandengineeringprinciples,butthedesigncriteriaandoperatingconditionsformicroscaleabsorptionchillersaredifferentfromthoseforthelargecapacitychillers.Secondly,atpresent,nearlyallperformancemodelsofabsorptionchillershavebeennumericalsimulationswithoutsignificantexperimentalvalidationunderdesignandoff-designconditions.Thirdly,themodelvalidationmethodhasbeensimplifiedinthestudies.ThedeviationsbetweentheexperimentalandtheperformancesimulationresultsfortheCOPandthecoolingcapacityatasinglegivenoperationalconditionareusedtojudgetheoverallqualityofthemodel.Thisworkpresentsanexperimentalverifiedmathematicmodelatvariousoperationalconditionsandperformanceanalysesofa16kWdouble-effectabsorptionchillerinstalledatCarnegieMellonUniversityinPittsburgh.Fig.1.Schematicdiagramoftheabsorptionchiller .A