吸收式制冷课件

吸收式制冷

第一节吸收式制冷的基本原理压缩机高温高压低温低压高温高压低温低压节流装置蒸发器冷凝器P蒸气压缩式制冷的基本原理第一节吸收式制冷的基本原理一、吸收式制冷的基本原理低压制冷剂(气液共存)利用热源使溶液中的制冷剂气化利用浓溶液吸收制冷剂蒸气冷凝器节流阀吸收器发生器1、吸收式制冷循环第一节吸收式制冷的基本原理膨胀阀蒸发器冷凝器发生器吸收器泵节流装置相当于一个压缩机制冷剂循环－逆循环吸收剂循环－正循环2、吸收式制冷机的构成膨胀阀蒸发器冷凝器发生器吸收器溶液泵节流装置与蒸气压缩式制冷系统完全相同相当于“热力压缩机”吸收器相当于吸气侧发生器相当于压出侧第一节吸收式制冷的基本原理第一节吸收式制冷的基本原理3、制冷剂－吸收剂溶液在吸收器中，吸收剂吸收制冷剂蒸气而形成的溶液称之为制冷剂－吸收剂溶液。(也称之为制冷剂－吸收剂工质对)在吸收式制冷机中，吸收剂通常以二元溶液的形式参与循环，吸收剂溶液与制冷剂－吸收剂溶液的区别在于前者所含制冷剂的浓度比后者低。常用的制冷剂－吸收剂工质对：水－溴化锂水－氯化锂氨－水一、吸收式制冷机的热力系数1、吸收式制冷机热力系数ζ的定义吸收式制冷机所制取的制冷量与所消耗的热量之比，即：第一节吸收式制冷的基本原理式中：Ø0－吸收式制冷机所制取的制冷量；

Øk－吸收式制冷机所消耗的热量。2、吸收式制冷机热力系数分析(1)吸收式制冷系统与外界的能量交换第一节吸收式制冷的基本原理吸收式制冷系统与外界的能量交换根据热力学第一定律：吸收器冷凝器假设：该吸收式制冷循环是可逆的；发生器热媒温度、蒸发温度、冷凝温度、环境温度均为常量。则：发生器热媒引起的熵增为：蒸发器中被冷却物质引起的熵增为：第一节吸收式制冷的基本原理周围环境引起的熵增为：由热力学第二定律可知：系统引起外界总熵的变化应大于或等于零，即：第一节吸收式制冷的基本原理将能量平衡方城代入上式，有：若忽略泵的功耗，则吸收式制冷机的热力系数为：则吸收式制冷机的最大热力系数ζmax为：第一节吸收式制冷的基本原理

可见：吸收式制冷机的最大热力系数等于工作在Tg与Te之间的卡诺循环的热效率与工作在T0和Te之间的逆卡诺循环的制冷系数的乘积。最大热力系数随热源温度的升高、环境温度的降低及被冷却介质温度的升高而增大。因此，可逆吸收式制冷循环可看成卡诺循环与逆卡诺循环构成的联合循环，如右图所示。故吸收式制冷与由热机驱动的压缩式制冷机相比，只要外界的温度条件相同，二者的理想的最大热力系数是相同的。可逆吸收式制冷循环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率后，才能与吸收式制冷机的热力系数相比。第二节二元溶液的特性第二节二元溶液的特性在吸收式制冷循环中，制冷剂－吸收剂工质对(二元混合物)的特性是关键问题，工质对的特性受溶液浓度的影响。对于吸收式制冷机通常规定：溴化锂水溶液的浓度指溶液中溴化锂的质量浓度；(在溴化锂吸收式制冷机中，吸收剂是浓溶液。)氨水溶液的浓度指溶液中氨的质量浓度。(在氨吸收式制冷机中，吸收剂是稀溶液。)第二节二元溶液的特性一、溴化锂水溶液的特性溴化锂－水溶液是目前空调用吸收式制冷机采用的工质对。溴化锂的性质：无水溴化锂为无色粒状结晶物，性质和食盐相似，化学稳定性好，在大气中不变质、分解、挥发。无毒，对皮肤无刺激。通常固体溴化锂含一个或两个结晶水。溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀性。溴化锂的沸点比水高很多，溴化锂水溶液发生沸腾时只有水汽化，生成纯制冷剂，故不需设蒸汽精馏设备，系统简单，热力系数较高。其主要弱点在于以水为制冷剂，蒸发温度不能太低。并且系统对真空度要求较高。(一)、溴化锂水溶液的压力－饱和温度图第二节二元溶液的特性溴化锂水溶液蒸汽压图纯水的压力－饱和温度关系结晶线

溴化锂溶液沸腾时，只有水被汽化，故溶液的蒸气压为水蒸气的分压。由图可知：一定温度下溶液的水蒸气饱和分压力低于纯水的饱和分压力，并且浓度越高，分压力越低：结晶线表明在不同温度下的饱和浓度。温度越低，饱和浓度也越低。溴化锂溶液的浓度过高或溶液温度过低均易形成结晶。(机组运行时应防止发生结晶)第二节二元溶液的特性(二)、溴化锂水溶液的比焓－浓度图饱和液态和过冷液态的比焓在h－ξ图上可根据等温线和等浓度线的交点确定。在溴化锂溶液的h－ξ图上只有液相区，气态为纯水蒸汽，集中在ξ＝0的纵轴上。由于平衡时气液同温度，可通过某等压辅助线和等焓线交点确定。当压力较低时，压力对液体的比焓和混合热的影响很小，可认为溶液的比焓只是温度和浓度的函数。溴化锂水溶液的比焓－浓度图等温液线等压饱和液液线第三节单效溴化锂吸收式制冷机第三节单效溴化锂吸收式制冷机溴化锂吸收式制冷机的优点(1)不需要设置蒸汽精馏设备，系统简单，热力系数较高；(2)可以利用各种热能驱动，节约大量用电；(3)结构简单，运动部件少，安全可靠；(4)对环境和大气臭氧层无害。目前，溴化锂吸收式制冷机发展迅速，在大型空调制冷系统和低品位热能利用方面占有重要地位。第三节单效溴化锂吸收式制冷机一、单效溴化锂吸收式制冷理论循环1、单效溴化锂吸收式制冷机的流程(见flash)单效溴化锂吸收式制冷机的流程2、锄单效眨溴化资锂吸赢收式僻制冷粪机理晴论循问环第三两节贴单效亿溴化默锂吸竟收式坝制冷刻机h－ξ图上溴化锂吸收式制冷机理论循环1→评2：牵泵的贝加压届过程畅，来崇自吸熟收器霞的稀业溶液雨由压沿力P0下的诞饱和怜液变梨为压独力Pk下的搬过冷壶液，澡浓度让不变膜，温清度近坑似不倦变，诞点1淡与点太2基宁本重份合。2→腥3：算过冷驴的稀哪溶液薪在预宋热器电中的侧预热诉，浓射度不单变，既温度傍升高昨。3→甚4：饥稀溶泄液在递发生哑器中聚的加视热过喘程，锣其中鹿3→届3g假过冷肾稀溶贞液变掏为饱阀和液贯的过贝程；叛3g藏→4沸为稀擦溶液椅在等颜压P葬k下邀沸腾柳气化足变为劣浓溶酒液的接过程复。发艺生器剧排出拖的蒸榆汽可蔑认为衣是与沸婶腾过姨程溶泄液的字平均配状态升相平持衡的兄水蒸搬气(状西态7违的过党热水爸蒸汽扬)第三僻节条单效机溴化趟锂吸栏收式旦制冷尼机h－ξ图上溴化锂吸收式制冷机理论循环7→礼8：皱为冷虹剂水君蒸气麻在冷羊凝器妻中的蜜冷凝央过程射，压越力为截Pk监。8→青9：澡为冷朝剂水迫的节萌流过高程，蹈压力久由P萄k变蜓为P慰0下叨的湿删蒸气偷，状骗态9具的湿尾蒸气泄为由料状态狮9′痛的饱迎和水哪与状炭态9践′′欢的饱沃和水哑蒸气骗组成桑。9→营10粪：为窄状态菠9的兆湿蒸拴汽在绘蒸发铁器内究吸热效气化鞋至状复态1撑0的携饱和薄水蒸互汽过柴程，肉其压萌力为逼P0殿。4→尼5：剑为浓很溶液碍在热贝交换贼器中蚊的预尝冷过升程，躲即由茫压力踢为P弊k的丑饱和君液变旦为过斧冷液疑。5→畏6：弟浓溶晓液的若节流蔽过程王，将彩压力伴为P端k的坦过冷轮液变赶为压到力P备0下桂的湿气蒸汽企。第三猾节扬单效热溴化统锂吸驱收式努制冷炉机h－ξ图上溴化锂吸收式制冷机理论循环6→皇1：侧为浓饰溶液宗在吸本收器巧中吸箩收过唤程，脾其中输6→绑6a槽为浓歪溶液都由湿啊蒸气佩变为章饱和目液状荡态，崇6a例→1阶为状幸态为等6a宽的饱震和液蜘在压班力P委0下骨与状蜂态1威0的阳冷剂兴水蒸占汽放安热混蔽合为愈稀溶枝液的屿过程风。3、构理想灰溴化均锂吸乞收式探制冷买循环跃的热逼力炮系数决定跌吸收筐式制枯冷循畏环的烟外部鸽条件被冷挎却介壳质的过温度tc淡w：决斧定蒸柏发压金力(蒸发咏温度t0亦)；冷却碧介质淘温度tw：决暗定冷嘴凝压状力Pk(冷凝堂温度tk)及吸者收器傻内的肤最低蛛温度t1；热源尽温度th：决爆定发鸦生器景内的群最高拆温度t4。第三苹节惧单效避溴化填锂吸本收式硬制冷草机溶液白的循虫环倍依率f定义缴：系赤统中强每产拘生1k酿g的制吼冷剂盯所需津要的走制冷不剂－拌吸收遮剂的属千克揉数。F，ξwDF－D，ξsfkg1kg设从抓吸收结器进孩入发墙生器较的稀歌溶液横流量或为F，发钞生器匙中产代生的润水蒸炕汽的躁质量乖流量圈为D，则授由发伸生器睁进入闭吸收清器的佛浓溶旺液流秀量为F－D，根千据发浑生器客内溴镇化锂篇的制喉冷平久衡方出程可收导出为：“放芬气范卡围”(3佛)慨理想比溴化核锂吸吸收式厦制冷佳循环班的热阔力系攀数第三泛节辩单效挪溴化锻锂吸绒收式傲制冷肉机可见蒸：循万环倍迫率对悉吸收惜式制拌冷的欺热力退系数脊影响职很大妈，为峰增大森热力蜓系数宵，需私减小闭循环崇倍率弱。为减富小循吼环倍黑率，您需增德大放喊气范搅围及杠减小帮浓溶尽液浓泪度。二、秤单效矿溴化拒锂吸猴收式矿制冷握机的膛典型俯结构圾与流泊程(一偏)恭单效引溴化示锂吸冰收式晴制冷专机的馆典型导结构1、哲吸收储式制初冷机贼是在披高真慰空度司下工郑作的痛，要帽求系粱统密逼封性奔好。咸结构趁安排摔必须洗紧凑仓，连铲接部张件尽闸量减闪少，伪通常宇把发汗生器杠等四密个主怠要换谎热设羊备置闭于一染个或忆两个妈密闭甚筒体嘉内，漠即通害常所嗽说的单筒堂结构拐和双尚筒结偷构。2、糟因设晨备内位压力大很低夕，为运减少榨制冷咐剂蒸魔汽的盖流动县损失充，将蜜压力披相近肠的设烘备合促放在列一个午筒体晃内，壳使外浆部冷译却介钻质在锦管束敌内流布动，制冷育剂在列管束燃外较排大的钱空间矛内流升动。3、驴蒸发嫂器和蹄吸收吴器采喘用喷淋碎式换璃热设杏备，以燥减少宜静液僚高度热对蒸艰发温淘度的付影响盏(在馋蒸发驾器低元压下径，1服00休mm扁高的效水层辟将使牛蒸发颈温度坚上升吴10亭－1狼2º事C)重。发天生器毙虽多捆采用勺沉浸属式，御但液之层的从高度火要求吉小于30团0－猪35蛇0m段m。第三铸节拢单效渡溴化阶锂吸勉收式术制冷袄机第三迅节邮单效硬溴化狗锂吸懂收式禽制冷驶机双筒米形单溜效溴拍化锂夫吸收热式制教冷机轧结构饼简图1－昆吸收给器；旷2－廊稀溶甘液囊慌；3坑－发啦生器随泵；罢4－拜溶液烧热交喂换器鼓；5对－发书生器趴；6封－浓等溶液魂囊；子7－挡液虫板；8话－冷宣凝器秧；9叙－冷访凝器猾水盘懒；1至0－泻U形嗓管；庄11沾－蒸丸发器贡；1饿2－鞭蒸发材器水梅盘；杰13宫－蒸洒发器甲水囊健；1道4－屋蒸发笑器泵避；1崭5－您冷剂