广州大冷热源工程讲义04溴化锂吸收式机组

4溴化锂吸收式机组4.1吸收式制冷机的工作原理与蒸气压缩式制冷有类似之处，所不同的是两者实现把热量由低温处转移到高温处所用的补偿方法意区别）吸收蒸发器来的制冷剂蒸气，而成为稀溶液，吸收过程释放出的热量用冷却水带走。由吸热，其中低沸点的制冷剂蒸气被蒸发出来，而稀溶液成为浓溶液。从发生器出来的高压浓溶液经膨不难看到，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机是相同的，所不同的是低压蒸气转变为高压蒸气的方法，蒸气压缩式制冷是利用压缩机来实现的，消耗吸收式制冷机中所用的二元混合物主要有两种—氨水溶液和溴化锂水溶液。氨水溶液中氨为制冷剂，水为吸收剂。溴化锂水溶液中水为制冷剂，溴化锂为吸收剂。在空调工程中目前普遍采用的是溴化锂水溶液，这种制冷机称为溴化锂吸收式制冷机。本章将主要讨论这种制冷机的热力循环、ξ=4.1.2溴化锂溶液特性及热力状态图265℃,溴化锂水溶液是无色液体，有咸味。结晶温度相差很大。在ξ>65％时，情况尤为突出，这时溶液中水蒸发而浓度稍变大，就有结晶的危险。因此，为防止溴化锂吸收式制冷机中出现结晶溴化锂水溶液的水蒸气分压力很小。例如，ξ=58％的溴化锂水溶液，当溶液温度为32℃时，沸腾时，产生的蒸气几乎全是水的成分，而无溴化锂成分。这样，在溴化锂吸收式制冷机中，无需溴化锂水溶液对一般金属（如碳钢、紫铜）具有强烈的腐蚀性。在有空气（氧气）存在时腐蚀纵坐标（参见图4-3)相交，即得蒸发出来的水蒸气相对应的饱和温h-ξ图是进行吸收式制冷循环过程的理论分析、热力计算和运行特性分析的主要线图。图4-5下面是液相区的图线，其中虚线为等温线，实线为等压线；上面是溶液相平衡的水蒸气等压辅还必须指出，液相区不但可以表示溶液的饱和状态，而且可以表示溶液的过冷或湿蒸气状态。例如4.1.3溴化锂吸收式制冷机的工作原理提高所使用的工作蒸气的压力或高温水的温度，在系统中增设一高压发生器，即有两个发生器，这溴化锂吸收式制冷的理论循环的含意是指工作过程中工质流动没有压力损失，所有设备及管路三、溴化锂吸收式制冷循环过程生器则多采用沉浸式换热器。在发生器和吸收器之间的溶液管路上装有溶液热交换器，来吸收器的生器所需耗热量，又降低了进入吸收器的浓溶液温度，减少了吸收器的冷却负荷，故溶液热交换器发器的低压力下冷剂水蒸发，吸收冷媒水的热量，使冷媒水温度降低，制取成空调用的冷水。冷剂部分冷剂水与来自冷凝器的冷剂水一起被蒸发器泵重新送往喷淋系统进行蒸发制冷。在蒸发器内产生的蒸汽被喷洒在吸收器管簇外表面上的浓溶液吸收，成为稀溶液流入吸收器下部，稀溶液被溶液缓蚀剂，如在溶液中加入0.001%～0.1%的氧化铅，或加入0.2%的三氧化二锑与0.1%的铌酸钾4.2溴化锂吸收式制冷机的热力计算mRQc=mRqc=mR(h7-h8)wswwsRwmξ=wswwsRwmwsξsmR=ξs−ξw令a=mwsmRξξs−ξwξξs−ξwwsRm=wsRsswsRRsswsRRRqa（4-14）qg+ah3=h7+（a-1）h4则qg=a(h4-h3)+h7-h4qhe34（4-18）774联通过吸收器和冷凝器，这时冷却水的流量增多，但要求冷却塔处理的温降可减小，并且有利于提吸收式制冷机可以允许有较高的冷凝压力，通常使冷却水先经吸收器，再经冷凝器，冷却水的总温温升△tc为3.5℃;当总温升为9℃时，△ta取5℃,△tc取4℃。最后应当根据由吸收器和冷凝器根据吸收器和冷凝器的温升，即可求得吸收器冷凝温度一般比冷却水出口温度高3～5℃,即s=ξw+（0.04～0.05)（4-24）又可减少冷却水的流量，提高了热力系数，对运行的经济性是有利的。但是，由于热交换器的热负对于单效溴化锂吸收式制冷机，为了防止浓溶液出现结晶，从发生器流出的浓溶液浓度不能过高。为了控制浓溶液的浓度，发生器中溶液加热后的温度不能超过110℃左右，加热热源的温度也就不能过高。如果工作蒸汽压力高，需要节流减压后才能使用，从而造成能量利用上的浪费。为充分利用高势位热能，如高压蒸汽或燃气、燃油，开发了双效溴化锂吸收式制冷机。蒸汽型双效溴化锂吸收式制冷机采用0.25～0.8MPa（表压双效溴化锂吸收式制冷机设有高、低压两极发生器，以高压发生器中所产生的高温冷剂蒸汽作为低压发生器加热溶液的热源，然后再与低压发生器中产生的冷剂蒸进入冷凝器。高压蒸汽的能量在高压发生器和低压发生器中两次得到利用，故称为双效循环。由于利用了高压发生器中冷剂蒸汽的凝结热，使发生器的耗热量减少，因此双效机的热力系数可达1.0以上。冷凝器中冷却水带走的主要是低压发生器的冷剂蒸汽的凝结热，冷凝器的热负荷仅为普通单压发生器中被加热沸腾，产生高温冷剂蒸汽和中间浓度溶液，此中间浓度溶液经高温热交换器进入凝结成冷剂水。而来自高压发生器的高温冷剂蒸汽在低压发生器中加热溶液后凝结成冷剂水，经节流后进入冷凝器，高压发生器和低压发生器中产生的冷剂水汇合在一起，经过节流降压后进入蒸发二、并联流程双效溴化锂吸收式制冷机压发生器。并联流程可以增大低压发生器的放气范围，提高机组的热力系数。为了利用热源蒸汽的高压发生器中被高温蒸汽加热沸腾，产生高温蒸汽。高压发生器中流出的浓溶液在高温热交换器内生器中被来自高压发生器的高温蒸汽加热，产生水蒸气与浓溶液。此浓溶液在低温热交换器中放热4.3.2直燃型双效溴化锂吸收式冷热水机组由燃气或燃油直接加热稀溶液，制取高温水蒸气。直燃机必要时还可提供生活热水。直燃机的溶液循环流程也有串联流程与并联流程之分，通常采用以下三上述两种类型机组通过转换阀实现制冷工况与制热工况的转换，只能交替供应冷水和热水。如为采用该方式的直燃机的工作原理图。直燃机在高压发生器的上方设置一个热水器，机组制热运行4.4.1溴化锂吸收式制冷机的主要形式常见的单效溴化锂吸收式制冷机有双筒和单筒两种类型。在双筒型机组中，工作压力较高的发生器和冷凝器布置在上面的筒体内，而工作压力较低的蒸发器和吸收器布置在下面的筒体内，这种效溴化锂吸收式制冷机的布置方式。上筒中的发生器与冷凝器多为上下排列，这样可以使发生器管单筒型机组将蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器全都布置在一个筒体内，工作压力较高的发生器和冷凝器布置在筒体的上部，工作压力较低的蒸发器和吸收器则布置在筒体的下部。上下两部分低压发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器布置在另一个筒体内。三筒型机组的高压发生器也单独设于4.4.2溴化锂吸收式制冷机的主要部件与附属设备发生器通常为管壳式换热器，多采用沉浸式结构。余热利用的蒸汽型和热水型单效机组一般采对发生不利。采用喷淋式发生器能消除了溶液浸没高度的影响，提高其传热、传质效果。有的双效冷凝器的结构也是管壳式结构。传热管通常采用光管或双侧强化的高效管，冷剂水由换热管簇由于溴化锂溶液对钢材有较强的腐蚀性，溴化锂吸收式制冷机的传热管一般采用铜管、铜镍合通常使用高效传热管。在高压发生器中，由于蒸汽温度高，考虑到腐蚀和强度等因素，传热管一般为了避免飞溅的溴化锂溶液液滴被冷剂蒸汽带入冷凝器中，造成冷剂水污染，需要在发生器和冷凝器之间设置挡液板。通常在发生器的浓溶液出口处设有液囊。液囊内设有限位板，以保持液位浓溶液通路被阻塞，浓溶液不能及时流回吸收器，使发生器的液位上升，吸收器的液位下降。为解囊相连，发生器的液位上升至防晶管的开口处，浓溶液经防晶管直接流回吸收器，与吸收器内的稀蒸发器和吸收器均为管壳式结构的喷淋式换热器，为了防止蒸发后的冷剂蒸汽夹带微小水滴进一定的喷淋密度，在传热管表面形成均匀液膜，以增加汽液两相的接触面积，有利于传热、传质。淋激式喷淋系统通常使溶液通过钻有许多小孔的淋板，均匀地喷淋在传热管上。淋板有压力式和重力式两种。压力式淋板依靠泵的压力进行喷淋，具有较好的喷淋效果。重力式淋板是靠槽内液喷嘴式喷淋系统就是冷剂水或溶液在一定的压力下通过喷嘴喷出，形成均匀的雾状液滴，喷洒由于溴化锂吸收式冷水机组在极高的真空状态下运行，其工作压力远低于大气压力，尽管设备在引射器的出口端形成低压区，以抽取机组内的不凝性气体，形成的气液混合物进入气液分离器进动排出因腐蚀而产生的氢气，钯管排氢装置也是一种常用设备，但是，钯管排氢装置的工作温度约为300℃,需要利用加热器进行加热。屏蔽泵是由单级离心泵和屏蔽电动机组成一体的密封部件。泵的叶轮直接安装在电动机的轴上，这样不但取消了传动机构，还提高了密封性能。屏蔽电动机的定子和转子各有一个非磁性的不4.5.1外界条件变化对机组性能的影响该制冷机的运行条件为：蒸汽压力0.6MPa(表压)，冷水及冷却水流量100%，污垢系数机组的冷水出口温度只能在一定的范围内变化，不能过低，也不能过高。过低可能会引起溶液随季节而变化。当其他条件不变而冷却水进口温度降低时，稀溶液温度下降，吸收效果增强，放气冷却水流量和进口温度超出正常范围而发生事故，机组中需要设置自动控制系统，出现异常情况时4.5.2部分负荷时的能量调节由于外界的空调负荷经常变化，这就要求机组的制冷量也要作出相应的改变。能就是要使机组的制冷量与外界空调负荷相匹配。调节机组的制冷量使之与外界空调负荷相匹配，就溶液循环量的检测和调节，保证机组运行的经济性和稳定性。驱动热源的调节和溶液循环量的调节对于直燃机组，在满负荷时燃烧器处于最大燃烧量状态。当空调负荷减小，冷水出口温度下降传感器，温度控制器采用模拟控制器或微电脑控制器，执行机构采用电动执行机构，燃气调节阀采节阀，