溴化锂吸收式制冷机

溴化锂吸收式制冷机

李琦芬

2013.10上海电力学院溴化锂吸收式制冷机

♦课程教学主要内容吸收式制冷机的发展现状溴化锂吸收式制冷机的基本理论溴化锂吸收式制冷机的工作原理溴化锂制冷机的主要部件及功能溴化锂吸收式制冷机组的性能特点溴化锂制冷机组的自动控制溴化锂制冷机组的性能试验与运行溴化锂制冷机的常见故障排除与保养方法第一部分吸收式制冷机的发展现状国外的发展过程

：

1.美国是溴化锂制冷机的创始国，目前日本等国的溴冷机也都有较大的发展。

2.美国开利公司于1945年试制出第一台制冷量为523KW（45×104kcal/h）的单效溴冷机，开创了利用溴化锂水溶液为工质对做为吸收剂的吸收式制冷新领域。美国不仅创造了单效溴冷机，而且在世界上又率先研制出了双效溴冷机。现已研制出了直燃型、热水型和太阳能型等新型溴冷机。同时还研制了冷温水机组和吸收式热泵等新机组。

3.日本一家汽车公司于1959年研制出制冷量为689KW（60×104kcal/h）的单效溴冷机，1962年茬原制造所又研制出双效溴冷机。日本溴冷机无论在生产数量、性能指标、应用范围和新技术、新产品研制等方面，均超过了美国，成为世界上溴冷机研究与生产领先的国家。特别是燃气两效温水机组的产量很大，约占世界上溴冷机生产总台数的2/3；目前已致力于第三种吸收式热泵和溴化锂热电并供机组的研制工作。

4.前苏联奔萨化工厂于1965年研制出2908KW（250×104kcal/h）溴冷机。目前溴冷机的应用范围已从化纤厂扩展到其它纺织厂、橡胶厂酿酒厂、化工厂、冶金厂和核电站。中国的发展过程：

我国研制溴冷机起步于60年代初期，至今已有四十多年，其发展过程大体分为四个阶段：

1.研制阶段60年代初船舶总公司704所（原六机部704所）、一机部通用机械研究所与高等院校以及设备制造厂通力合作，试制了两台样机。1966年上海第一冷冻机厂试制出了制冷量1160KW（100×104kcal/h）全钢结构的单效溴冷机，安装于上海国棉十二厂。60年代末期，许多单位都着手研制单效溴冷机，这一研制工作持续到了70年代初期。

2.单效机生产应用阶段70年代初先后有上海、青岛、天津、北京和长沙等地的棉纺厂为了适应生产的需要，各自设计与制造了单效溴冷机。继而更多地区也都自行设计制造单效溴冷机，尤以上海、天津两地更为突出。以天津为例，70年代初至80年代初，制造出3480KW（300×104kcal/h）大型溴冷机七台，总制冷能力达到24360KW（2100×104kcal/h）。单效溴冷机在这一时期虽然有了较大发展，但仍有许多问题尚待解决，如严重的腐蚀、冷量的衰减和机器的寿命等，限制了溴冷机的进一步发展。

3.双效机生产应用阶段80年代初期开始研制双效溴冷机，并于1982年由开封通用机械厂生产出1744KW（150×104kcal/h）双效溴冷机组。双效机组的热力系数可提高到1.1以上，而单效机组一般为0.6～0.7，双效机组的蒸汽单耗比单效机减少约1/2，冷却水量减少约1/3，是值得提倡的节能型制冷机组。

4.多种新型机研制应用阶段80年代末期国家计委提出，凡有蒸汽等热源的地区要发展溴冷机；1991年我国在世界禁用氟里昂（CFC）生产与使用的“蒙特利尔议定书”上签了字，这对进一步发展溴冷机创造了良好条件。大专院校、科研院所和制造厂家共同协力，一方面在加紧改进与提高双效溴冷机的加工技术和性能水平，另一方面也竟相研制新型的多种溴冷机。现已推出的和正在研制的有热水型、直燃型、低压型、降膜式溴冷机和吸收式热泵等。

第二部分溴化锂吸收式制冷机基本理论何谓“制冷”，何谓“热泵”基本能量转换关系图制冷机或热泵高温热源

TH低温热源

TLQHQR

用人工的方法将低温区的热量移送到高温区，若为将低温区无用的热量移送到高温区成为有用的或用途更大的热量，此种方法称为“热泵”。

若转移热量是为获得低于环境的温度或满足某种化工工艺的低温需要，此种方法称为“制冷”；中央空调系统制冷机空调末端冷却塔能源系统、管路等实现人工制冷/热的机械设备安装在房间侧的散热（冷）装置把从房间内吸收的热量最终散发到外界环境空间中。提供驱动能源及系统管路连接和控制溴化锂吸收式制冷机中央空调系统制冷原理溴化锂吸收式制冷机组电制冷机组制冷机热能驱动电能驱动溴化锂吸收式机组特点：1、以热能为动力，能源利用范围广；2、安装基础要求低；3、制冷机在真空状态下运行，无高压爆炸危险；4、制冷量调节范围广。冷量无级调节范围20-100%。5、溴化锂溶液环保，无臭、无毒。6、气密性要求高电制冷机组特点：1、密封性要求不高；2、冷却水循环量小；3、制冷效率高但耗电量巨大；4、制冷剂可能造成污染；5、属于压力容器；吸收式与蒸气压缩式制冷循环的比较(a)蒸气压缩式制冷循环；(b)吸收式制冷循环1.1溶液的热力学性质

(1)溶液的分压与总压

(2)相律

(3)溶液的相平衡

液体的分压和总压一定温度下，水的饱和蒸汽压是个定值，它与温度成一一对应关系。固体溶质溶解于溶剂中时，它的蒸汽压总量小于同一温度下纯溶剂的饱和压力。因此，溶液中气—液两相平衡时的压力不仅与温度有关，而且与浓度有关。拉乌尔定律：在一定的温度下，溶液中任一组分的蒸汽分压等于该纯组分的蒸汽压乘以该组分在溶液中的摩尔分数。公式为：式中:---代表纯溶剂A的蒸汽压----代表溶液中A的摩尔分数

溶液的分压与总压亨利定律：在平衡状态下，一种气体在液体里的溶解度摩尔分数和该气体的平衡压力成正比。公式为：式中：x---挥发性溶质的摩尔分数，即所溶解的气体在溶液中的摩尔分数；p---液面上该气体的平衡分压；K---一个常数，取决于温度、溶质和溶剂的性质。

相律体系处于平衡状态时，它的自由度与相数和组分之间存在着一定的关系。这个关系称为相律，又称吉布斯方程式，公式为：式中：f---自由度数（不可能是负数）K---组分数（单组分的水，K=1）---相数

溶液的相平衡液相中的分子会自发地通过相的分界面转移到气相，因此造成了蒸汽压。同时，气相中的分子也会转移到液面。这样，在物相之间就产生了质量的交换。最后必然会出现这样的状态，就是从一相转移到另一相的速度恰好与相反方向的转移速度相等，这时体系中各部分的浓度保持不变。这种状态称为相平衡状态，简称相平衡。1.2溴化锂水溶液的热物理性质1、溴化锂溶液的性质溴化锂水溶液的热物理性质溴化锂是离子化合物，化学分子式为LiBr,是一种无色、无毒、有苦咸味的粒状晶体，在大气中不变质、不挥发、不分解，在25℃时密度为3464Kg/m，熔点为549℃，沸点为1265℃，溴化锂晶体极易溶于水，20℃时每100g水中最多可溶解111.2g溴化锂晶体。溴化锂溶解过程中会释放溶解热，引起溶液温度升高。

溴化锂溶液具备强烈的吸湿性溴化锂溶液的吸湿性很强，具有吸收比其温度低得多的水蒸汽的能力。且溴化锂溶液温度越低、浓度越高吸水性越强。

溴化锂溶液的特性

溴化锂是由碱金属锂(Li)和卤族元素(Br)两种元素组成的一种稳定的盐类,其主要特性如下:1.溴化锂吸收式制冷机中,溴化锂是吸收剂,水是制冷剂

2.溴化锂对人体和环境无害

3.溴化锂溶液沸点高

4.溴化锂溶液吸水性强

5.溴化锂溶液性能稳定

6.溴化锂溶液对金属有强烈的腐蚀性

7.溴化锂溶液容易结晶

溴化锂溶液特性

配方溴化锂溶液1、浓度55％2、主要成分：溴化锂LiBr水溶液、缓蚀剂铬酸锂Li2CrO4、表面活性剂辛醇N-OCTYLALCOHOL、氢氧化锂LiOH3、PH值：9.0～10.5溴化锂溶液的腐蚀性质（缺点）♦溴化锂溶液是一种具有较强腐蚀性的物质。它对普通的金属材料，例如碳钢、紫铜等都具有较强的腐蚀性。因此，在较长的时间内，由于腐蚀问题得不到很好的解决，溴化锂吸收式制冷剂的发展曾受到很大的限制。♦实验证明，溴化锂溶液对金属的腐蚀与如下有关。

溴化锂溶液对金属的腐蚀性及缓蚀剂1.溴化锂溶液对金属的腐蚀性表现为如下化学反应:Fe+H2O+0.5O2

Fe(OH)2Fe(OH)2+0.5H2O+0.25O2

Fe(OH)34Fe(OH)2

Fe3O4+Fe+4H2O2Cu+0.5O2

Cu2O2Cu+2H2O+0.5O2

2Cu(OH)2

缓蚀剂防腐机理:

铬酸锂和铁、铜反应形成致密保护膜，主要成分为Fe3O4，阻止内部金属进一步发生反应，进而达到防腐效果；3Fe+6H2O+Li2CrO4

Fe3O4+2Cr(OH)3+4Li(OH)+H23Fe+3H2O+2Li2CrO4

Fe3O4+Cr2O3+Li(OH)+H23Cu+5H2O+2Li2CrO4

3Cu2O+Cr(OH)3+4LiOH氧气的腐蚀性氧气的影响在吸收器上部和蒸发器水盘等部位，因在机组工作时会溅到溴化锂溶液，形成很稀的液膜，容易接触到氧，腐蚀性就比较严重。无氧气则：

2Fe+3H2OFe2O3+3H2产生红锈腐蚀3Fe+4H2OFe3O4+4H2产生黑锈不再腐蚀具体化学反应溴化锂溶液对金属的腐蚀性及缓蚀剂溴化锂溶液对金属的腐蚀性表现为如下化学反应:Fe+H2O+0.5O2

Fe(OH)2Fe(OH)2+0.5H2O+0.25O2

Fe(OH)34Fe(OH)2

Fe3O4+Fe+4H2O2Cu+0.5O2

Cu2O2Cu+2H2O+0.5O2

2Cu(OH)2

具体化学反应缓蚀剂防腐机理:

铬酸锂和铁、铜反应形成致密保护膜，主要成分为Fe3O4，阻止内部金属进一步发生反应，进而达到防腐效果；3Fe+6H2O+Li2CrO4

Fe3O4+2Cr(OH)3+4Li(OH)+H23Fe+3H2O+2Li2CrO4

Fe3O4+Cr2O3+Li(OH)+H23Cu+5H2O+2Li2CrO4

3Cu2O+Cr(OH)3+4LiOH溴化锂溶液的腐蚀性质溶液的浓度在常压下，随着溴化锂溶液浓度的降低，腐蚀加剧，因为稀溶液中氧的溶解度要比浓溶液大；而在低压下，金属材料的腐蚀率与溶液的浓度几乎没有什么关系，因此溶液中氧的含量都很低。溴化锂溶液的腐蚀性质溶液的温度实验表明，不含有铬酸锂缓蚀剂的溴化锂溶液，对A3钢、紫铜和镍铜的腐蚀率都随温度的升高而增大；而对加有铬酸锂缓蚀剂的溴化锂溶液，则随着温度的升高，A3钢的腐蚀率略有降低。溴化锂溶液的腐蚀性质溶液的PH值实验表明，溴化锂溶液的PH值处于9.5~10.3的范围内，对金属材料的缓蚀较为有利。

在氧的作用下,金属铁和铜在通常呈碱性的溴化锂溶液中被氧化,氧是促进铁和铜发生反应的主要因素.在溴化锂吸收式机组中,隔绝氧气是最根本的防腐措施.

溴化锂溶液对金属材料腐蚀的几个因素:(1)溶液的质量分数在常压下,稀溶液中氧的溶解度比浓溶液的大,随着溴化锂质量分数的减小,腐蚀加剧

(2)溶液的温度而当温度超过165OC的时候,无论是碳刚或紫铜,腐蚀率急剧增大

(3)溶液的碱度溶液呈酸性时,对金属材料的腐蚀十分严重,故一般溶液呈碱性PH(9~10.5)

腐蚀对机组性能的影响:(1)由于溶液对组成吸收式机组的两种主要金属材料铜和铁的腐蚀直接影响机组的使用寿命(2)腐蚀产生的氢气是机组运行中不凝性气体的主要来源(3)腐蚀形成的铁锈或铜锈等脱落后随溶液循环极易造成喷嘴或屏蔽泵过滤器的堵塞机组防腐吸收式制冷机组

溴化锂溶液的结晶曲线溴化锂溶液浓度％温度℃溶液浓度/％结晶温度/℃溶液浓度/％结晶温度/℃55-27.963.036.955.5-21.663.538.856-14.964.040.656.5-8.364.542.357-2.564.8643.257.52.565.047.058.06.965.556.358.510.866.063.759.014.466.570.059.517.967.075.960.021.367.581.760.524.568.087.261.027.468.592.761.530.269.097.762.032.769.5102.462.534.870.0107.3

结晶原因：1）冷却水低温：冷却水入口维持28℃～32℃事宜；2）冷却水高温：冷却塔工作不良造成冷却水高温，导致高发高压，溶液浓度大，且低发与压差减小，溶液流动不稳定，浓溶液易在低交滞留结晶；3）冷却水流量少：流量少易导致机组高压，且进而导致高发高压，同上！4）抽气不利或空气进入：机组压力升高，造成溶液流动不稳且浓度升高，导致结晶；5）溶液循环不良或溶液量少；结晶预防：

1、正常运行结晶预防：微电脑溶液浓度>设定值?正常控制减少燃烧量NOYES2、突然停电结晶预防：1)瞬间停电：停电时间0.2~0.3秒，恢复供电后机组正常运行；2)长时间停电：30min默认值，来电后自动稀释运行转正常运行或停机3)停电后没有电源，慢慢打开制冷采暖转换阀A，让冷剂蒸汽直接流入吸收器实现高发降压及吸收器升温防止结晶发生。制冷采暖转换阀A

结晶判断：1）吸收器工作时，侧面中间部位温度较低，有结晶可能。2）交换器浓溶液出口壳体温度下降，三通温度升高，有结晶可能。注:熔晶管状态：正常情况手可触及并长时间停留；手可触及但不可长时间停留溶液流过熔晶管可能结晶或溶液循环不良；手只可点触，溶液热交换器浓溶液出口结晶；三通温度升高吸收器中部温度降低制冷/供暖转换阀C制冷/供暖转换阀A溶液泵

NO2控制面板熔晶管高温热交换器低温热交换器高发低发冷凝器

溶液溶液正常流动引起结晶部分

机械熔晶结构原理

冷却水的作用：冷却水的作用是带走吸收器和冷凝器的热量，将它传递给冷却塔，由冷却塔排入大气。在吸收器中，冷却水的作用是冷却作为吸收剂的溴化锂溶液。因为温度越低，吸收能力越强。在冷凝器中，冷却水的作用是冷却和液化来自发生器的冷剂蒸汽（双效型中的低压发生器），使其恢复到初始的冷剂液状态。冷却水水质对机组性能影响水质差将导致铜管内部结垢，降低机组效率并导致铜管腐蚀甚至破裂。铜管表面污垢厚度达到0.6mm冷却塔能力降到76％，冷水水温升高2℃，燃料耗量增加25％；冷却水水质变差的原因1）结垢由于冷却水中含有的无机质引起的，主要是由于碳酸钙、碳酸镁、硫酸盐浓缩和化学反应析出，造成污垢。妨碍热交换器的传热，使效率下降。2）污泥这是由于水中溶解繁殖的细菌、藻类等微生物群体，混入泥、沙、灰尘等形成软泥性的污浊物。它会造成管路腐蚀，降低效率和增加流阻、降低水量。3）腐蚀污泥和腐蚀生成物沾在传热管的表面而发生腐蚀。由于腐蚀的进行，传热管破坏而使机组发生严重故障。

水质管理：1、常规水质管理：A经常连续补水或通过水质分析自动补水B利用化学试剂防腐；C添加灭藻剂控制结垢；D定期水质分析，定期检查铜管；2、长期停机冷却水系统管理：A满水保养（环境温度不低于0℃时）通过运转冷却水泵使防腐剂均匀分布；B干燥保养确保铜管内壁清洗干净，且防腐剂均匀分布；1.基本原理2.理论循环与实际循环3.机组的工作循环流程4.机组能源输入输出的主要工作系统第三部分溴化锂吸收式制冷机的工作原理1基本原理溴化锂吸收式制冷机工作条件：1、机组内部为近乎真空的状态。2、溴化锂水溶液具有很强的吸水性。为何热量可生成冷水关闭水&水蒸气溴化锂溶液水在7mmHg状态下，3-4度蒸发，单效机组主要是由吸收器、蒸发器、发生器、冷凝器组成吸收器蒸发器制冷剂蒸气吸收器蒸发器打开为何热量可生成冷水溴化锂溶液冷水12度7度蒸发器内的制冷剂水吸收系统管内冷水的热量蒸发，被吸收器内溴化锂浓溶液吸收，溶液浓度变稀再生冷凝器溴化锂溶液燃料打开为何热量可生成冷水发生器冷却水冷剂蒸汽吸收器内的稀溶液通过溶液泵导入到发生器，由蒸汽加热使溶液浓缩，浓度变浓，浓溶液返回吸收器吸收冷剂水，蒸发分离出的冷剂蒸汽被冷却水冷凝，凝结成冷剂水返回蒸发器。溶液再生冷却水开燃料开冷水单效用吸收冷冻机冷却水吸收器蒸发器冷凝器冷却水冷水双效用吸收式冷冻机（2个发生器组成，效率大幅提高）热交换器冷水出水用冷需求蒸发器冷水回水吸收器燃料发生器冷凝器冷却水吸收式制冷机工作原理荏原吸收式制冷机原理图基本原理

制冷时溶液循环

溶液泵低温热交换器高温热交换器

高发高温热交换器

低发低温热交换器

吸收器溶液循环：在吸收器中，由发生器来的浓溶液（溶液浓度以制冷剂的含量计算）吸收来自蒸发器所产生的低压制冷剂蒸气，从而成为稀溶液，吸收过程放出的热量被冷却剂带走。由吸收器出来的稀溶液经溶液泵升压后，输送到发生器中。在发生器中，利用低品位热能对稀溶液加热，使之沸腾，由于发生器内压力不高，其中低沸点的制冷剂蒸气被蒸发出来（可能有少量吸收剂蒸气），稀溶液成为浓溶液。从发生器出来的高压浓溶液经膨胀阀节流到蒸发压力，又回到吸收器中，完成了溶液循环。基本原理制冷时制冷剂循环

蒸发器

吸收器低温热交换器高温热交换器

高发

低发

冷凝器

蒸发器冷剂泵制冷剂循环：由发生器中出来的制冷剂蒸气（可能含有少量溶剂蒸气）在冷凝器中向冷却剂释放热量，凝结成液态高压制冷剂。高压液体经膨胀阀节流到蒸发压力后进入蒸发器，在蒸发器中液态制冷剂又被气化为低压制冷剂蒸气，同时吸收载冷剂热量产生制冷效应。低压制冷剂蒸气进入吸收器中，而后吸收器/发生器组合将低压制冷剂蒸气转变成高压蒸气，从而完成制冷剂循环。可见，吸收式制冷机中制冷剂循环的冷凝、蒸发、节流三个过程与蒸气压缩式制冷是相同的，所不同的是吸收式制冷以热源为主要动力，消耗热能，而蒸气压缩式制冷消耗机械能。由于吸收式制冷以热能为主要动力，加之吸收过程要放出大量热量，所以吸收式制冷向外界放出热量较大。(a)吸收式制冷机；(b)蒸气压缩式制冷机单效溴化锂吸收式制冷机热交换器冷水出水用冷需求蒸发器冷水回水吸收器燃料发生器冷凝器冷却水单效溴化锂吸收式制冷机工作原理图单效溴化锂吸收式制冷机循环过程概述♦发生过程♦冷凝过程♦节流过程♦蒸发过程♦吸收过程双效溴化锂吸收式制冷机冷凝器冷却水冷水双效溴化锂吸收式制冷机循环过程概述♦发生过程♦冷凝过程♦节流过程♦蒸发过程♦吸收过程2理论循环为了对制冷循环进行理论分析，需要进行假定：

①工质在流动过程中，没有任何阻力。发生器的工作压力等于冷凝器的工作压力，且吸收器的工作压力等于蒸发器的工作压力。

②溶液热交换可以实现热量的完全回收。浓溶液可以冷却到到稀溶液进口处的温度。

③蒸发器无冷量损失，其余各设备无热量损失，即与环境介质（空气）不进行热交换。

理论循环根据上面这些假定，可将制冷循环进行简化，所以得到的这种循环为理论循环，如右图所示。（1）浓溶液在交换器中的冷却过程（2）浓溶液的节流与吸收过程（3）稀溶液的升压升温过程（4）稀溶液再发生器中的发生过程（5）冷剂蒸气的冷凝与蒸发过程理论循环

浓溶液在溶液热交换器中的冷却过程（4—8）。发生器出口温度为t4,质量分数为wr的浓溶液（状态点4），在溶液热交换器中被稀溶液冷却，理想情况下，温度可降至t2。由于冷却过程中溶液的质量分数wr保持不变，故过程终止时溶液处于过冷状态（状态点8）。理论循环浓溶液的节流与吸收过程（8—2）。浓溶液进入吸收器前，必须经过节流，使其压力差低到P0。因为节流过程中溶液的质量分数wr和比焓值h8均不发生变化，所以节流后的状态点与点8重合，但点8*所表示的压力为p0的过冷溶液。节流后的溶液在吸收器中吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，温度升高而浓度降低，指导饱和状态。这个过程用8—8*表示，之后由于吸收管内冷却水的作用，冷剂蒸汽继续被管外的溶液吸收。吸收过程沿等压线P0进行，用过程线8*--2表示。理论循环稀溶液的升压升温过程（2—7）。从吸收器出来的稀溶液需先升压。过程2—2′表示其升压过程。由于浓度wa保持不变，比焓值h2也基本保持不变因此状态点2′与点2重合。升压后的稀溶液在溶液热交换器中被浓溶液加热，浓度w不变，而温度升高至t7。t7可由溶液交换器的热平衡关系来决定，通常可达到过热状态。理论循环稀溶液在发生器中的发生过程（7—4）。处于过热状态的稀溶液，进入发生器后先闪发出一部分冷剂蒸气，浓度升高而温度降低，到达PK压力下的饱和状态7*，用7—7*表示稀溶液在发生器中的闪发过程。此后溶液被加热介质加热，产生过热状态的冷剂蒸气，溶液的浓度和温度升高。过程终止时，溶液的质量分数和温度分别为wr和t4,即状态点4.发生过程是沿压力为Pk的饱和线进行的。它所产生的冷剂蒸气，由于溶液的温度不断升高，其过热度也不断增大，即状态点3′。理论循环冷剂蒸气的冷凝与蒸发过程（3′—1′）。在h—w图中，表示冷剂蒸气冷凝和蒸发的过程线都在纵坐标上。图中，曲线AB和CD之间湿蒸汽区。状态点3′的过热蒸汽在冷凝器中先被冷却到饱和状态，然后冷剂蒸气在等温下放出潜热，被冷凝为状态点3的冷剂水。3实际循环在分析理论循环时所做的那些假定，在实际过程中都是无法实现的。

如右图所示，实践2-7-5-4-8-9-10-2表示实际循环，虚线2′-7′-7′*-4′-8′-8′*-2′表示理论循环。实际循环

浓溶液的预冷过程溶液热交换不可能实现完全的热量回收，即热交换过程中存在端部温差，则实际循环中浓溶液的出口温度t8要比理论循环中的t′8高。T8通常处于过热状态，即t8>t6。吸收过程

实际过程

稀溶液的预热过程

实际过程中，t8高于t8′，t7低于t7′。点7的温度可通过溶液热交换器中的热平衡计算来确定。相对于发生过程中承受的压力，t7一般处于过冷状态，即t7<t5.

发生过程发生不足和吸收不足

4机组的工作循环流程单效蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组流程溶液循环：从吸收器4出来的稀溶液由发生器泵7升压后，经溶液热交换器5送入发生器2中；而发生器中的浓溶液经热交换器及引射器9进入吸收器中。冷剂水循环：发生器中产生的冷剂水蒸汽进入到冷凝器1中，蒸汽放出热量，冷凝成水，经U形管13进入蒸发器3中，冷剂水汽化成蒸汽进入吸收器中，被浓溶液所吸收在吸收器和发生器中压力很低，液柱对饱和温度（蒸发器中蒸发温度）影响很大，在蒸发器中100mmH2O会使蒸发温度升高10～12℃，由此可以看出水柱对蒸发温度的影响非常大，这种现象应当避免。因此，在吸收器和蒸发器中全部采用淋激式换热器，以减少液柱影响并增强换热能力。为此，蒸发器设有冷剂水泵，将水喷淋在传热管簇上，循环水量一般为蒸发量的10～20倍；吸收器设有吸收器泵，它的作用除喷淋外，还起引射浓溶液的作用。发生器采用沉浸式换热器，但液面高度应限制在300～500mm。系统中的冷剂水泵、发生器泵、吸收器泵均采用屏蔽泵，以满足溴化锂制冷机高真空度的要求。为了保证系统内的真空度，系统中设有抽气装置。双效蒸汽型溴化锂吸收式制冷机流程为了防止单效溴化锂吸收式制冷机出现结晶现象，热源温度不能太高，如果工作蒸汽压力过高，必须减压使用，但又造成能量利用上的不合理。而双效溴化锂制冷机解决了这一问题，它比单效溴化锂制冷机增加了一个高压发生器（也称高压筒），低压部分与单效溴化锂制冷机的结构相近。从图中可以看到，其中两筒与单效制冷机类似，另一筒则是高压发生器。工作蒸汽进入高压发生器HG中，加热溶液，产生冷剂水蒸汽。此水蒸气进入低压发生器LG的盘管内，加热溶液，水蒸气释放凝结热量，凝结水经节流进入冷凝器C中。低压发生器溶液所产生的冷剂水蒸汽进入冷凝器C中被凝结成水。这两股冷剂水一起经U形管进入蒸发器E的水盘中，由蒸发器泵EP将冷剂水喷淋在蒸发器盘管上。冷剂水汽化实现制冷。冷剂水蒸汽在吸收器A中被喷淋的溶液所吸收。吸收器泵AP的作用是将溴化锂溶液均匀喷淋到管簇上，增大蒸汽与溶液接触面积，便于吸收。吸收器中的稀溶液经发生器泵升压，分别送入高压发生器和低压发生器。也就是说，一路经过高温溶液热交换器HH预热后进高压发生器，另一路经低温溶液热交换器LH及凝水热交换器CH进入低压发生器；低压发生器的浓溶液经低温溶液热交换器被冷却后进入吸收器。工作蒸气的凝结水在凝水热交换器中加热后进入低压发生器的稀溶液，以利用一部分凝水热量。冷却水串联吸收器和冷凝器，以回收吸收过程和冷凝过程释放出的部分热量。冷却水也可以并联经过吸收器和冷凝器。双效溴化锂制冷机溶液循环有两种方式，即并联循环和串联循环。并联循环方式由吸收器出来的稀溶液经吸收器泵分别送入高、低压发生器。右图为串联方式，发生器泵将稀溶液经高温溶液热交换器和低温溶液热交换器送入高压发生器中，并被加热产生冷剂蒸汽，稀溶液变成中间溶液；该溶液经高温溶液热交换器HH进入低压发生器，再产生冷剂蒸汽而变成浓溶液；浓溶液经低温溶液热交换器后进入吸收器。溶液依次由吸收器—高压发生器—低压发生器—吸收器进行串联循环。热水型溴化锂吸收式制冷机组以热水的显热为驱动热源，对于采用二段循环流程的热水型机组，热水的进口、出口温差可以增大到50℃，从而充分利用热水的能量。为了利用70℃~80℃的热水做驱动热源，可以采用二级循环流程的热水型机组。二段热水型制冷机组该机组可以看成是由高温段和低温段两个单效机组串联而成的。热水和冷却水回路按逆流方式布置。热水先后流过高温段和低温段；冷却水则先后流过低温段和高温段。冷却水则先后流过低温段和高温段。直燃型这种机组与双效溴化锂吸收式制冷机组类似，所不同的是高压发生器直接利用燃料燃烧产生的热量来产生冷剂水蒸汽。在这种直燃式溴化锂冷热水机组中的高压发生器实质上是一台蒸汽锅炉，它也是由锅筒和燃烧设备所组成。但由于压力低，锅筒不一定是圆形的，可以是其他形状。燃烧设备由燃气或燃油的燃烧器、燃料供给系统、点火装置、送风系统、燃烧室、安全装置所组成。溶液循环：由吸收器出来的稀溶液经低温和高温热交换器预热后进入高压发生器，并在其中被加热产生冷剂水蒸汽，溶液浓度变高，成为中间溶液。该溶液经高温溶液热交换器冷却后，进入并在低压发生器中产生冷剂水蒸汽，溶液成为浓溶液，经低温热交换器冷却后，返回吸收器中吸收水蒸气而成为稀溶液。这里的溶液是串联式循环流程。直燃式机组中用串联循环的流程比较多，这是因为高压发生器中燃烧温度很高，采用溶液串联循环有利于防止溶液浓度过高而结晶。冷剂水循环：由高压发生器出来的冷剂水蒸汽在低压发生器中加热溶液而成为凝结水，经节流后进入冷凝器中，低压发生器产生的冷剂水蒸汽在冷凝器中冷凝成水。在冷凝器中这两股水一起节流后进入蒸发器吸热汽化，冷却成冷冻水。在采暖运行过程，阀门V1、V2开启，其溶液循环和冷剂水循环如下：

溶液循环：吸收器的稀溶液由泵升压后送到高压发生器中，被加热并产生冷剂水蒸汽；溶液成为浓溶液，返回吸收器中。冷剂水循环：高压发生器产生的冷剂水蒸汽经吸收器进入蒸发器中，在蒸发器中冷凝成冷剂水，同时加热了采暖热水，这时的蒸发器实质上起的是冷凝器的作用。冷剂水由蒸发器流入吸收器中，与高压发生器来的浓溶液混合，变为稀溶液。在进行采暖运行时，高温和低温溶液热交换器、低压发生器、冷凝器、吸收器泵、蒸发器泵不参与运行。机组能源输入输出的主要工作系统为了保障机组的能源消耗、能量输出、热量转移及废气等方面工作的正常进行，就需要设置相对应的工作支持系统。①冷温水系统

此系统用于将冷、温水机组根据需要所产生的低温冷却水或高温采暖水输送至各空调区域的风机盘管上。此循环系统的组成主要包括冷温水泵、风机盘管、分水器、集水管、膨胀水箱及各种阀门与管道。②冷却水系统

此系统用于在制冷工况时，把冷凝器和吸收器中因热交换而产生的热量带出，输送至冷却管，再把热量散到周围的空气介质中。包括冷却水泵、冷却塔、水池等等。

③卫生热水系统

此系统用于将由高温发生器产生的卫生热水，送至需要卫生热水的位置。在溴化锂吸收式冷、温水机组的制冷工况和制暖工况均可以产生出卫生热水。包括卫生热水泵、卫生热水箱等。④燃料系统

燃料系统是保障直燃型溴化锂吸收式冷、温水机组能源补充的必备系统。通过本系统，将机组所需燃料输送到燃烧器燃烧，并在高温发生器中产生热效应。⑤排气系统

此系统主要是将燃烧器在高温发生器中燃烧燃烧所产生的废气通过烟道和烟囱排到外界的大气中。溴化锂制冷机的分类主要组成部件的结构主要附件部件的机构第四部分溴化锂制冷机的主要部件及功能1溴化锂制冷机的分类

（1）单效蒸汽型机组①单筒型单效机组②双筒型单效机组③三筒型单效船用机组

（2）双效蒸汽型机组①双筒型双效机组②三筒型双效机组（3）直燃型吸收式冷热水机组①三筒型热水与冷水同一个回路的机组②三筒型专设热水回路的机组图

单筒单效蒸汽型溴化锂冷水机组1－冷凝器2－发生器3－蒸发器4－吸收器5－溶液热交换器6－溶液泵I7－冷剂泵8－溶液泵II图

双筒单效溴化锂吸收式制冷机的典型结构

串联式双效溴化锂吸收式制冷机原理图

并联式双效溴化锂吸收式制冷机原理图主要部件♦溴化锂吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、节流阀、泵和溶液热交换器等组成。通常把发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器等合置于一个或者两个密闭的筒体内，即所谓单筒结构或者双筒结构，容量较大的机器一般采用双筒结构。2机组主要部件的结构

直燃型溴冷机组结构布置高压发生器蒸发器吸收器冷凝器低压发生器低交高交上筒体下筒体蒸汽型溴冷机组结构布置高压发生器蒸发器吸收器冷凝器低压发生器低交高交上筒体下筒体凝水回热器蒸汽型溴冷机组结构布置蒸发器吸收器冷凝器发生器交换器上筒体下筒体燃烧器高发低发冷凝器吸收器抽气装置冷暖转换阀1可熔栓液位探测器温度传感器蒸发器真空泵控制柜观火镜冷暖转换阀2燃气系统热交换器伺服阀溴化锂直燃机基本结构组成温度传感器冷凝器蒸发器抽气装置真空隔膜阀真空泵溶液泵冷剂泵控制柜疏水器吸收器蒸汽高发低压发生器压力计热交换器吸收器蒸发器控制柜冷剂泵溶液泵热交换器抽气装置发生器冷凝器真空泵温度传感器真空隔膜阀压力计高压冷剂蒸汽

中间溶液稀溶液

烟气排出直接燃烧

高发挡液装置发生器高压发生器侧结构组成及作用1、结构：溴冷机专用燃油、燃气锅炉。1）加热源：燃油、燃气；2）被加热介质：溴化锂稀溶液；3）加热结果：溴化锂中间溶液、冷剂蒸汽；2、作用：加热浓缩稀溶液，为低压发生器提供适量冷剂蒸汽和中间浓度溶液；结构组成作用1）比例型燃烧机提高燃烧效率及调节范围2）挡液板装置防止溶液随冷剂蒸汽进低发3）稀溶液布液装置；使稀溶液充分加热4）异扁形烟管增加加热面积，提高能源利用率5）扁椭圆形燃烧室使燃烧烟气更合理，提高燃烧效率6）观火镜观察火焰状态，为燃烧机调整提供依据7）疏密型阻火片增加烟气扰动，提高换热效率7）液位电极检测溶液液位

至冷凝器

来自高发的冷剂蒸汽来自高发的中间溶液

被加热浓缩后的最终的浓溶液

低发冷剂蒸汽

冷却水入口

冷剂水至蒸发器冷却水出口

来自低发的冷剂蒸汽高压冷剂水7。C

12。C

来自冷凝器的冷剂水

送至末端空调设备

来自末端空调设备

冷媒水泵

冷剂水泵蒸发器工作压力6.1mmHg工作温度4.1。C冷剂蒸汽流向

冷剂滴淋装置蒸发器蒸发器侧结构组成及作用1、结构：管壳式换热器，管程通入冷媒水，壳程为冷剂水和蒸汽；2、作用：制取所需冷量；结构作用说明1）高效麻面换热铜管：提高换热效率2）自净化重力滴淋装置；均匀布液，方便冷剂蒸发不耗电、不堵塞3）挡液板装置；防止冷剂液滴进入吸收器——4）冷剂泵；为冷剂滴淋提供动力日本技术屏蔽泵5）U型管节流降压装置；节流降压，防止上下筒压力串通——6）制冷采暖转换阀；冷剂水旁通，制冷采暖转换——7）冷剂泵分隔阀门；泵维修维护不破坏机组真空——制冷采暖转换阀高效传热管泵及分隔阀门32℃

至冷凝器

冷却水入口

稀溶液出口

吸收液泵

冷却水泵吸收器

浓溶液

冷剂旁通阀蒸发器冷剂蒸汽

溶液滴淋装置

吸收器吸收器吸收器侧结构组成及作用1、结构：管壳式换热器，管程通入冷却水，壳程为浓溶液和稀溶液；2、作用：吸收蒸发器产生的冷剂蒸汽，维持机组压力平衡，保证制冷连续进行；3、主要组成结构组成作用说明1）高效光滑换热铜管：降低腐蚀，方便清理2）自净化重力滴淋装置；均匀布液，方便浓溶液吸收冷剂蒸汽不耗电、不堵塞3）挡液板装置；防止冷剂液滴进入吸收器与蒸发器共用4）溶液泵；为溶液滴淋提供动力日本技术屏蔽泵5）吸收器视镜观察稀溶液液位，方便管理——6）制冷采暖转换阀；冷剂水旁通，制冷采暖转换与蒸发器共用7）溶液泵分隔阀门；泵维修维护不破坏机组真空——冷凝器侧结构组成及作用1、结构：管壳式换热器，管程通入冷却水，壳程为冷剂蒸汽和冷剂水；2、作用：冷凝低压发生器制出的高温高压冷剂蒸汽和冷剂水，为蒸发器提供适当的冷剂量；结构组成作用说明1）高效螺纹换热铜管：提高换热效率LS专利2）挡液板装置防止浓溶液进入冷凝器——低压发生器侧结构组成及作用1、结构：管壳式换热器，管程冷剂蒸汽、壳程为溴化锂中间浓度溶液；2、作用：加热浓缩中间溶液，为吸收器提供适量浓溶液；结构组成作用说明1）高效翅片换热铜管：提高换热效率LS专利2）挡液板装置防止浓溶液进入冷凝器与冷凝器共用3）压力表测量冷剂蒸汽压力，进而得到高发压力值——冷凝器

来自吸收器的稀溶液

热量交换后送入高发的稀溶液

热交换后送入吸收器的浓溶液

来自低发的最终浓溶液低温热交换器热交换器

来自低温热交换器的稀溶液

热量交换后送入高发的稀溶液

热交换后送入低发的中间溶液

来自高发的中间溶液高温热交换器高、低温热交换器结构组成及作用1、结构：管壳式换热器，管程溴化锂稀溶液，壳程高交中间溶液，低交浓溶液；2、组成：1）高交：LS专利高效铜镍合金螺纹换热铜管；低交：LS专利高效紫铜合金螺纹换热铜管；2）折流板装置；3）取液伺服阀；3、作用：高交：提高机组换热效率，稀溶液升温，中间溶液降温；低交：提高机组换热效率，稀溶液升温，浓溶液降温稀溶液折流板浓溶液中间溶液低温热交换器高温热交换器

吸收器

低压发生器

冷凝器冷却水出口冷媒水出口

冷却水入口

抽气装置低温热交换器高温热交换器

吸收液泵

烟气排放口

蒸发器冷媒水入口

冷媒泵

冷剂水泵

高压发生器转换阀A转换阀B转换阀COPENOPENOPENABC溶液喷嘴引射器真空泵隐射式自动抽气系统自动抽气设备

发生器作用是使从吸收器来的稀溶液沸腾浓缩，产生制冷剂蒸汽和浓溶液，一般为管壳式结构，沉浸式或喷淋式换热器；主要部件主要部件作用说明：冷凝器

冷凝器也是管壳式换热器，由发生器过来的冷剂蒸汽在换热管表面凝结成冷剂水，释放的热量被换热管内流动的冷却水带走。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板。主要部件蒸发器蒸发器是机组制成冷（温）水的场所，管壳式热交换器，内部为喷淋式结构，换热管为高效换热管。冷剂水被冷剂泵喷淋至换热管的外表面并不断蒸发，吸收管内循环水的热量，使其温度下降。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴。主要部件

吸收器吸收器和蒸发器相同，也是管壳式热交换器，内部为喷淋式结构，换热管为铜光管。由蒸发器通过挡液板过来的冷剂蒸汽被喷淋的浓溶液所吸收，浓溶液变成稀溶液，同时释放出热量。热量被换热管内流动的冷却水带走。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴，以及抽气集管。

溶液泵：提升溶液压力，使水蒸气能在常温下凝结。

溶液热交换器：其作用是使从吸收器来的低温稀溶液和从发生器的高温浓溶液之间进行热交换，从而减轻发生器和吸收器的热负荷，提高机组的性能系数，一般为长方形管壳式结构或板式结构；主要部件其它部件

抽气装置：其作用是抽除影响机组吸收与冷凝效果的不凝性气体，抽气管一般布置在吸收器和冷凝器中，有机械真空泵抽气装置与各种型式的自动抽气装置；控制装置：主要有冷量控制装置、液位控制装置等；

安全装置：其作用是确保安全运转所用的装置。3.主要附件部件的机构

◆屏蔽泵◆真空泵◆真空蝶阀◆真空隔膜阀◆真空管道阀◆真空球阀◆真空角阀◆燃烧器溴冷机配套设备设备名称作用1）屏蔽泵屏蔽泵在机组中起着输送液体的作用。输送介质为冷剂水的屏蔽泵成为冷剂泵。输送介质为溶液的屏蔽泵称为溶液泵2）真空泵用来对密封容器抽除气体获得真空的基本设备。3）U形管压力计固定在抽气装置上，可以直观的显示机组的绝对压力。4）燃烧机燃烧机是直燃式溴化锂机组中的重要配套设备。

A、燃油型（轻油、重油）

B、燃气型（天然气、城市煤气等）

C、燃油燃气两用型（天然气和轻油、城市煤气和轻油等）。5）真空阀门主要有真空隔膜阀、真空管道阀、真空直角阀等。真空泵屏蔽泵真空阀门燃烧机U形真空计溴化锂吸收式制冷机屏蔽泵

蒸发器泵、发生器泵和吸收器泵均为利用自身液体冷却和润滑的屏蔽泵。作用是输送溶液、增强溶液、增强传热、传质效果。用于溴化锂吸收式机组的屏蔽泵，其选用时必须符合如下条件：

（1）其泄漏率远低于机组的泄漏率

（2）采用奶溴化锂溶液腐蚀性的材料

（3）依靠自身输送的介质进行润滑和冷却

（4）应具有最低得必需汽蚀余量

（5）电机应设置过热保护装置

屏蔽泵的分类

（1）SS型屏蔽泵

（2）PN型屏蔽泵

（3）PN2型屏蔽泵真空泵选型要求：

（1）具有较高的极限真空度；

（2）抽气速度高；

（3）气镇性能好，换油周期长；

（4）不喷油，停机不返油；

（5）运转可靠，噪声小；

（6）风冷结构，泵的温升低。真空泵的工作原理

带有旋片的前后级转子偏心地安装在圆筒形的前后级气缸内。当转子高速旋转时，装在转子槽中自由活动的旋片，由于受到离心力和弹簧力的作用被强制地向外推出。其顶部和汽缸内壁贴紧，使汽缸上的进出口被其隔离。通向进口的一部分容积逐渐地周期性缩小。这样，空气或混合气体首先从高真空级进口吸入，然后被压缩，再通过它的排气阀排出。在工作过程中，当排气压力不足以推开排气阀时，被压缩的气体只能进入第二级被进一步压缩，并且最后经过第二级排气阀而被排到大气中去，这样在泵的吸入口端就可以获得真空。真空隔膜阀1）焊接式直通阀2）焊接式角尺阀3）法兰连接式隔膜阀

燃烧器

分为燃油和燃气型燃烧器。

用于直燃式溴化锂冷热水机组的燃烧器，选型要求：1）根据燃料种类选择燃烧器种类2）燃料燃烧充分，减少空气污染3）全自动化控制，高压电子点火并有火焰检测装置，使用安全可靠；4）燃油燃烧器设置回流系统，节省燃油；5）燃气燃烧器进气管的附件要成套供应；6）运行时噪音低，操作简便。第五部分溴化锂吸收式制冷机组的性能特点

1、适用机组的主要技术参数

2、外部条件变化与机组性能的关系

冷媒水出口温度、冷却水进口温度、冷却水流量、冷媒水量、蒸气压力、加热热水温度、溶液循环量、污垢系数等3、影响机组性能的其他因素1、单效机组的主要技术参数产品型号XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150制冷量（KW）35058011601745（104KJ/h）125.610209.350418.700628.050冷媒水进口温度（℃）12121212出口温度（℃）7777流量（m3/h）60100200300通路数5443压头损失(MPa)0.13-0.160.12-0.150.12-0.150.12-0.15进出口通径(mm)100125150200冷却水进口温度（℃）32323232出口温度（℃）41414141流量（m）90150300450通路数（m3/h）6443产品型号XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150冷却水压头损失（MPa）0.14-0.170.12-0.150.12-0.150.10-0.12进出口通径(mm)125150200250旁通管通径(mm)----工作蒸汽进口压力（MPa）≤0.1≤0.1≤0.1≤0.1消耗量（kg/h）900150030004500通路数2222进口通径（mm）125125150200出口通径(mm)32405050溴化锂溶液浓度(%)46464646充灌量（kg）1000150028003500耗量功率溶剂水（KW）2.22.25.55.5冷却水泵（KW）1.11.12.22.2产品型号XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150耗量功率真空泵（KW）0.550.550.550.55外形尺寸（长×宽×高）（m×m×m）3.8*1.4*2.35.4*1.4*5.55.2*2*2.86.8*.2*2.8机组质量（t）5.57.212.115.6双效机组的技术参数产品型号XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150制冷量（KW）35058011601750（104KJ/h）125.610209.350418.700628.050冷媒水进口温度（℃）12121212出口温度（℃）7777流量（m3/h）60100200300流程数5443压头损失(MPa)0.080.130.130.13进出口通径(mm)125125200200冷却水进口温度（℃）32323232出口温度（℃）37373737流量（m）120200400600流程数（m3/h）5443产品型号XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150冷媒水压头损失（MPa）0.050.0850.0850.12进出口通径(mm)150150250250工作蒸汽进口压力（MPa）0.40.40.40.4消耗量（kg/h）51085017002550流程数4444进口通径（mm）6565100100出口通径(mm)25252550溶液浓度(%)50505050充灌量（t）2.52.55.55.5耗电功率发生器泵（KW）1.11.135.5溶液泵（KW）2.22.25.55.5产品型号XZ-30XZ-50XZ-100XZ-150耗电功率冷剂水泵（KW）2.22.22.22.2真空泵(KW）1.11.11.11.1机组外形尺寸（长×宽×高）（m×m×m）4250*2430*30906250*2430*30906690*2700*38309190*2700*3830质量机组质量（t）811.51622机组运转质量(t)1216.52233最大搬运质量（t）9.5131824.5直燃型机组的技术参数适用的额定技术参数1）冷媒水进口温度：12℃；2）冷媒水出口温度：7℃；3）冷媒水出口最低温度：5℃；4）冷却水进口温度：32℃；5）冷却水出口温度：37.5℃；6）冷却水进口最低允许温度：14℃；7）冷却水进口允许工作温度：240℃~380℃；8）采暖水出口温度：65℃；9）采暖水进口温度：57℃；10）采暖水和卫生热水最高允许出口温度：95℃；11）水系统的限制压力：0.8MP；12）燃料、轻油指0#柴油；13）溴化锂水溶液的浓度：50%；14）制冷排气温度：170℃；15）供热排气温度：145℃；16）冷媒水流量调节范围：50%~120%；17）冷却水注量调节范围：20%~120%；18）采暖水和卫生热水的流量调节范围：80%~120%；2、外部条件变化与机组性能的关系外界条件（也称做运转条件）通常是指冷媒水出口温度、加热蒸汽压力、冷却水进口温度、冷却水与冷媒水流量及污垢系数等等。（1）加热蒸气压力（温度）的变化对机组性能的影响

Ph↑→Q0↑;Ph≤0.294Mpa(132℃)

发生浓溶液结晶的危险和削弱珞酸锂的缓蚀作用。①Ph↓→发生器浓溶液出口温度t4↓→t4/，浓度ξr↓→ξrˊ→水蒸气量减少→Q0↓→冷凝器、吸收器热负荷减少（Pk↓Pk/↓，溶液出吸收器温度t2↓→t2ˊ）②Q0↓→冷媒水出口温度↑→蒸发压力P0↑。循环由2-5-4-6-2变为

2ˊ-5ˊ-4ˊ-6ˊ-2ˊ。Δξa>Δξr，总放气范围减少a=ξr/(ξr-ξa)，制冷量下降，热力系数降低。图

加热蒸气压力变化对循环的影响（2）冷媒水出口温度

冷媒水出口温度tx/↓→蒸发压力P0↓→吸收能力减弱→ξa↑→放气范围减少→Q0↓→冷媒水出口温度回升→蒸发压力P″0↑→Pˊ0，冷凝器、吸收器热负荷减少→发生器浓溶液出口温度t4↑→t4/Pk↓→Pkˊ，溶液出吸收器温度t2↓→t2ˊ图-冷媒水出口温度与制冷量的关系循环由2-5-4-6-2变为2ˊ-5ˊ-4ˊ-6ˊ-2ˊ。Δξr>Δξa，总放气范围减少a=ξr/(ξr-ξa)，制冷量下降，热力系数降低。冷媒水出口温度的变化对循环的影响（3）冷却水进口温度

冷却水进口温度tw↓→溶液出吸收器温度t2↓t2″→ξa↓；Pk↓Pk/→发生器出口浓溶液ξr↓→放气范围↑→Q0↑→吸收器热负荷增加（溶液出吸收器温度t2″↑→t2ˊ）→冷媒水出口温度↓→蒸发压力P0↓→冷凝器热负荷增加Pk″↑Pkˊ→发生器负荷增加，浓溶液出口温度t4↓→t4/，循环由2-5-4-6-2变为2ˊ-5ˊ-4ˊ-6ˊ-2ˊ。放气范围↑，Q0↑，热力系数提高。冷却水进口温度与制冷量的关系（4）冷却水量与冷媒水量的变化对机组性能的影响

冷却水量↑→Q0↑冷媒水量↑→Q0

影响很小。（5）冷却水与冷媒水质的变化对机组性能的影响污垢对制冷量产生不利的影响（6）稀溶液循环量qmf对机组性能的影响、循环倍率：a=qmf/qmd

不变时,Q0=qmfΔh（7）不凝气体对机组性能的影响增加溶液表面的分压力，吸收效果降低；传热管热阻增大，制冷量降低。

3、影响机组性能的其他因素溶液的浓度溶液循环量非凝性气体的产生能量增强剂冷剂水中溴化锂的含量由上述我们可以知道提高溴化锂吸收式制冷机性能的途径：

（1）及时抽除不凝性气体原因：蒸发器、吸收器的绝对压力极低，易漏入气体。措施：设抽气装置（两种），设于冷凝器与吸收器的上部。前者带水气分离器，中间溶液喷淋，吸收水气，不凝性气体由分离器顶部排出，经阻油器进入真空泵排出。阻油器用于防止真空泵停机时，大气压力将油压入制冷系统中。后者为自动抽气。由引射器引射不凝性气体入气液分离器，打开放气阀排气。

发生器热负荷一定①进入发生器的稀溶液循环量↑→溶液浓度差↓→水蒸气量↓→Q0↓

进入吸收器的浓溶液循环量↑→吸收液温度↑→吸收效果↓→Q0↓②溶液循环量↓→机组部分负荷运行→制冷能力未充分发挥溶液循环量↓→溶液浓度差↑→结晶危险(2)调节溶液的循环量

①

添加能量增强剂。如辛醇②

减少冷剂蒸气的流动阻力。增大流通截面，管簇间留气道，吸收器采用热质分开的结构③

提高交换器内工质的流速④

传热管表面进行脱脂和防腐处理⑤

改进喷嘴结构，改善喷淋雾化程度⑥

提高冷却水和冷媒水的水质减少污垢⑦

采用强化传热管⑧

合理调节喷淋密度。(3)强化传热与传质过程

溴化锂溶液对金属强烈腐蚀，漏入空气时更为严重。措施：防止空气漏入，设置抽气装置，添加缓蚀剂。

(4)采用适当的防腐措施

第六部分溴化锂制冷机组的自动控制

1、机组制冷量的自动调节方法2、机组运行的安全保护系统3、常用控制机构和安全保护中的元器件4、PLC（结合教材）1、自动调节方法冷量的自动调节冷量的自动调节：根据外界负荷的变化，自动调节机组制冷量，使蒸发器的冷媒水出口温度保持恒定，并使机组有较高的热效率。冷量的自动调节方法①

加热蒸气量调节法；②

加热蒸气压力调节法；③

加热蒸气凝结水量调节法；④

冷却水量调节法；⑤

溶液循环量调节法；⑥

溶液循环量与蒸气量调节法；⑦

溶液循环量与加热蒸气凝结水量调节法。多采用⑥⑦两种方法，其优点是调节时蒸气的单耗量不变，减少结晶危险。2、机组运行中的安全保护系统（1）防止溶液结晶的措施当溶液浓度过高或温度过低，可能引起结晶。措施：①设自动融晶管—消除结晶②设温控器控制加热蒸气量③蒸发器设液位控制器，用冷剂水稀释浓溶液④设溶液泵和蒸发器泵延时继电器，防止停机时溶液温度降低而结晶⑤设冷剂水旁通管，防止突然停机时结晶（2）预防蒸发器中冷媒水和冷却水冻结当负荷突然降低或水泵故障，发生结冻。措施：冷剂水管设温度继电器；冷媒水管设压力继电器或压差继电器（3）屏蔽泵保护措施：①

蒸发器和吸收器设液位控制器，保证泵的吸入高度，防止气蚀。②

泵中设过载继电器。③

泵出口处设温度继电器，防止润滑油温度过高。直燃型溴化锂吸收式冷热水机组的安全保护系统安全点火装置燃气压力保护系统熄火自动保护系统烟气高温控制器燃烧器风扇的过流保护风压过低自动保护安全点火装置启动时，点火燃烧器先投入工作，经火焰检测器确定正常后，延时打开主燃料阀，使主燃烧系统进行正常燃烧。一旦主燃烧器正常工作，点火燃烧器就自动熄灭。如果点火失败，燃烧阀就不会打开，防止泄露或者爆炸。燃气压力保护系统

在系统中安装燃气压力控制器，当压力的波动超过允许的范围时，压力控制器立即启动报警信号，同时切断对燃料的供应，停止燃烧过程，并使机组转入稀释运行状态。熄火自动保护系统此系统就是当燃烧器点火失败或正常运行过程中火焰熄灭时，能够迅速切断对燃烧器的供给，并使机组转入稀释运行状态。烟气高温控制当烟气温度在300℃左右时，机组将自动停止运行

风压过低自动保护当空气压力低于490Pa时，保护系统应及时切断燃料供给，停止燃烧过程，机组转入稀释运行状态。燃烧器风扇的过流保护

为防止燃烧器风扇故障，则在燃烧器风扇电机电路中，安装继电器或熔断器等保护装置，若出现过载保护动作，机组将自动停止运行。

3、常用控制机构和安全保护中的元器件调节机构执行机构液位控制机构安全保护系统中的主要元器件调节机构蒸汽调节阀蒸汽调节阀主要是由执行机构个调节机构组成的。执行机构是驱动装置，可以产生驱动力，调节机构直接与介质接触，调节流体的流量。

燃气调节阀燃气调节阀是由电动执行机构和蝶阀构成的，电动执行机构为角行程电动执行机构。它拉动连杆，同时带动燃气和助燃空气两个阀门。执行机构电动执行机构气动执行机构电-气阀门定位器液位控制器

①电极式液位控制器②浮球式液位控制器安全保护系统中的主要元器件温度传感器、压力传感器流量控制器、火焰检查器燃烧监视继电器、控制阀件4、PLC自动控制系统的应用准备完毕自动状态按运行按钮蒸汽阀门溶液泵发生泵≥30min等待冷剂泵（开）蒸汽阀门进入三级调节状态≥20min是是初期运行程序流程框图能量自动调节XMT数显机组投入制冷运行冷媒水出水PC蒸汽阀门静止蒸汽阀门静止蒸汽阀门处于一级渐开蒸汽阀门处于三级渐开≥tx？t设≥2min？≥10min？是否是否是能量自动调节程序流程图略去蒸汽压力自动控制、高压发生器溶液液位的自动控制等。PLC控制系统通常情况下，应处于“自动”状态运行，而“手动”仅用于初调过渡阶段和特殊阶段。第七部分溴化锂制冷机组的性能试验与运行

在进行机组试运行前需要进行对机组进行充分的检查：机组外部配套设施的检查机组的检查机组电气设备和自控元器件的检查溴化锂溶液的充注冷剂水的充注机组的性能试验机组的性能试验在机组稳定工况下进行的，工况稳定的条件如下：1）冷媒水出口温度和冷却水出后温度的变化至少在-0.5~+0.5℃范围内；2）工作蒸汽压力变化在名义蒸汽压力值的-0.5%~+0.5%范围内；3）工作蒸汽的干度在99%以上，否则在蒸汽进口处加装气液分离器；4）蒸发器的冷剂水液位高度及吸收器中的液体高度，在30min内不发生波动。设计工况下的机组性能试验调试先调节冷媒水出口温度、冷却水出口温度、冷却水量、冷媒水量及热源压力在额定工况时的值，使机组在接近实际工况下运行，测量制冷量及能耗与设计参数相比，若未达到要求，需要进行调整；发生器液面应该在规定界限左右；蒸汽器液面也应该在规定的范围内。测试内容1）蒸发器和吸收器内的压力；2）发生器和冷凝器内的压力；3）冷却水各点的温度值；4）冷凝器内冷剂水的温度；5）蒸发器内冷剂水的温度与密度；6）吸收器喷淋溶液的温度与质量分数；7）吸收器出口处稀溶液的质量分数；8）高低温溶液交换器稀溶液进出口处的温度；9）发生器出口处浓溶液的质量分数；10）各液面高度；11）观察吸收器溶液喷淋状况及液膜状态；12）高低温溶液交换器浓溶液进出口处的温度；13）其他项目。测试值的分析将测得的机组实际循环情况与设计工况下的循环进行比对：1）吸收器内容的质量分数偏高2）浓溶液、中间溶液及稀溶液质量分数差不适当3）热交换器换热量不足变工况下对机组性能的试验对溴化锂吸收式制冷机组的变工况试验，主要是在改变加热热源压力，冷媒水出口温度和冷媒水进口温度时，测量机组性能及能耗，从而得到机组性能和各个变化量之间的关系。机组自动控制性能的试验机组在自动控制状态下运行时，人为设定外界负荷的变化。外界负荷由100%—75%—50%—75%—100%，根据实验机组随外界负荷变化的跟踪性能，从而调准对系统稳定性最好的调节参数。机组的试运行单效蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组的试运行1机组的启动1）启动冷却水泵和冷媒水泵；2）接通控制箱的电源开关，接通机组电源；3）按下“启动”按钮，启动溶液泵，并调节溶液泵出口调节阀门。4）打开蒸汽管路上的凝水排泄阀，并打开蒸汽凝水管路上的放水阀，放尽凝水系统的凝水，以免引起水机现象。5）随着发生器中溶液的沸腾和冷凝器中冷凝过程的进行，吸收器液面降低，冷凝水不断地由冷凝器流向蒸发器，冷凝水逐渐聚集在蒸发器水盘内，当达到规定液位时，启动冷剂泵，机组进入正常运行。机组的停机机组停机操作主要是防止溴化锂溶液结晶。（1）环境温度在0℃以上或暂时停机时，操作如下：

①缓缓关闭蒸汽截止阀，停止向机组供应气体；

②溶液泵及冷剂泵继续运行，机组进入稀释状态。在机组稀释过程中，如果蒸发器冷剂水液位很低，冷剂泵被吸空，应关闭冷剂泵；

③溶液泵及冷剂泵运行20~30min，或者使发生器浓溶液出口处温度降低到70℃，一次停止冷凝泵和溶液泵；④分析溶液的质量分数，确认停机时间溶液不会产生结晶；⑤停止冷媒水泵、冷却水泵和冷却塔风；⑥切断电气控制箱上的电源。（2）当环境温度低于0℃或停机时间较长时，操作如下：

①缓缓关闭蒸汽截止阀；

②打开冷剂水旁通阀，关闭冷剂泵的出口阀门，将蒸发器中的冷剂水全部旁通至吸收器，停止冷剂泵；

③溶液泵继续运转，分析溴化锂溶液的质量分数，确