溴化锂吸收式制冷机1(1).ppt

溴化锂吸收式 制冷机目的、要求1.了解溴化锂水溶液的性质； 2.掌握溴化锂吸收式制冷循环的原理、流 程和特点；溴化锂吸收式制冷机的分类1. 按用途分： 1）冷水机组 2）冷热水机组 3）热泵机组 2.按驱动热源分：1）蒸汽型 2）直燃型 3）热水型 3．按驱动热源的利用方式分：1）单效 2）双效 3）多效 4．按溶液循环流程分类 1）串联流程，分为两种， 一种是溶液先进入高压发生器，后进入低压发生 器，最后流回吸收器； 另一种是溶液先进入低压发生器，后进入高压发 生器，最后流回吸收器 2）并联流程，溶液分别同时进入高、低压发生器， 然后分别流回吸收器3）串并联流程，溶液分别同时进入高、低发生器 ，高压发生器流出的溶液先进入低压发生器，然后 和低压发生器的溶液一起流回吸收器5．按机组结构分类 1）单筒型，机组的主要换热器（发生器、冷凝器 、蒸发器、吸收器）布置在一个筒体内 2）双筒型，机组的主要换热器布置在二个筒体内 3）三筒或多筒型，机组的主要换热器布置在三个 或多个筒体内溴化锂--水溶液的性质 1．1水v特点：便宜，安全，气化潜热大，常压下蒸 发温度高（100℃），常温下饱和压力低，0℃ 以下结冰。

1．2溴化锂v属盐类，融点549℃,沸点高（1265℃,不挥发 ），易溶于水，性质稳定1.3溴化锂水溶液1．无色、咸味、无毒2．溶解度（质量浓度）随温度降低而降低不宜 超过66%，防止结晶3．水蒸气分压力（=溶液蒸气总压力）很低①具有吸收温度比它低的水蒸气的能力；同温度下，溶液蒸气分压力远低于纯水饱和蒸汽压②溶液中的蒸气处于过热状态同压力下，溶液蒸气温度高于纯水饱和温度溴化锂-水溶液图2 溴化锂水溶液4．密度大于水 5．比热容小,热力系数大 6．粘度大，表面张力大 7．导热系数随浓度增大而降低；随温度升高而增加 对黑色金属和紫铜等材料腐蚀性强烈 溴化锂-水溶液的密度1.4 溴化锂水溶液性质溴化锂-水溶液的比热容溴化锂-水溶液的动力粘度溴化锂-水溶液的表面张力溴化锂-水溶液的导热系数溴化锂吸收式制冷机原理 2．1 工作原理与循环 1）原理：溶液中水蒸气分压力 很低，具有吸收纯水的水蒸气的 能力使纯水蒸发吸热为使吸 热连续进行，设置发生器、冷凝 器、蒸发器、吸收器、节流阀、 溶液泵、溶液热交换器等设备组 成溴化锂吸收式制冷机图7 吸收制冷的原理2）吸收式制冷循环系统节流阀冷凝器发生器工作蒸汽吸收器冷却水蒸发器调压阀溴化锂吸收式制冷机的系统A-发生器 B-冷凝器 C,F-节流阀 D-蒸发器 E-吸收器 G-溶液热交换器 H-泵3）设备的作用 ① 发生器：加热使稀溶液中的水蒸发变为浓溶液。

② 冷凝器：冷却使水蒸气冷凝为纯水 ③ 节流阀：降压，使水在低压下蒸发 ④ 蒸发器：纯水蒸发吸热制冷 ⑤ 吸收器：浓溶液吸收水分使蒸发器的水蒸发其中 设置冷却水管用于吸收吸收热 ⑥ 溶液泵：提升溶液压力，使水蒸气能在常温下凝结 ⑦ 溶液热交换器：使出发生器的浓溶液冷却，出吸收 器的稀溶液加热，有效利用能量v冷凝器与发生器在一容器中，蒸发器与吸收器在一容 器中避免连接管路过粗4）工作过程① 发生器水蒸气→冷凝器冷凝成水→U型管节流 →蒸发器制冷 ② 发生器浓溶液→节流降压→吸收器吸收水蒸 气→泵升压→发生器 （压缩机的功能）溴化锂吸收式制冷机 单效溴化锂吸收式制冷机：蒸气压力0.1～0.25 MPa或75～140℃的热水 循环热力系数为0.65～0.75.双效溴化锂吸收式制冷机：蒸气压力≥0.4 Mpa，循环热力系数≥1. 设置高压发生器和低压发生器，高压发生器产生 的高温冷剂水蒸气加热低压发生器充分利用了 冷剂水蒸气的潜热，减少冷凝器的热负荷经济 性得以提高 （1）串联流 程(2)并联流程 4.1 热力计算 （1）已知参数 ① 制冷量Q0 ② 冷媒水出口温度 tx/ ③ 冷却水进口温度 tw ④ 加热热源温度0.1～0.25Mpa，或75℃以上的热水 。

溴化锂吸收式制冷机的热力和传 热计算 （2）设计参数 ① 吸收器出口冷却水温度tw1冷凝器出口冷却水温度 tw2冷却水串联 吸收器→冷凝器，总温升按7～9℃ ② 冷凝温度与压力t k= tw2+(2～5)℃；Pk=f(t k ) ③ 蒸发温度与压力t 0= t x/ -(2～4)℃；P0=f(t 0) ④ 吸收器内的最低（出口）温度t2t 2= tw+Δtw1+(3～5)℃；⑤ 吸收器压力PaPa= P0 -ΔP0 ΔP0=10～70Pa ⑥ 稀溶液浓度ξaξa=f (Pa，t 2) ⑦ 浓溶液浓度ξrξr=ξa+(0.03～0.06) ⑧ 发生器溶液的最高温度t4t4= f(ξr，Pg) Pg =Pkt 4= th-(10～40)℃ th：热源温度⑨ 溶液热交换器出口温度t7 与t 8t 8= t2-(15～25)℃由热平衡方程式求t7qmf(h7-h2)=(qmf-qmd)(h4-h8)a=ξr/(ξr-ξa) h7=a-1/a•(h4-h8)+h2 由ξa和h7确定t7为强化吸收，将一定量的稀溶液与浓溶液混合 形成中间溶液9ˊ喷淋由热平衡方程式求h9/ 和ξ0(qmf-qmd+qm)h9/ =(qmf-qmd)h8+qmh2再循环倍率：f=qm/qmd h9/=(a-1 h8+fh2/(a+f-1)f=20～50,或直接用浓溶液喷淋f=0,中间溶液浓度ξ0=fξa+(a-1)ξr/(a+f-1)⑩ 吸收器溶液喷淋状态(3) 设备热负荷计算①制冷机中冷剂水的流量qm w qm w=Q0/q0 q0= h1/ -h3②发生器热负荷Qg Qg =(qmf-qmd)h4+qmdh3/ - qmfh7=qmd[(a-1)h4+ h3/ -ah7]③冷凝器热负荷Qk Qk =qmd( h3/- h3)④吸收器热负荷Qa Qa=(qmf-qmd)h8+qmdh1/ - qmfh2=qmd[(a-1)h8+h1/-ah2]⑤溶液热交换器热负荷QexQex=qmf( h7- h2)= (qmf-qmd)(h4 -h8)=qmd[a( h7- h2)= qmd [(a-1)( h7- h2)] (4)装置的热平衡式、热力系数及热力完善度忽略泵的功率消耗 Qg+ Q0 =Qa +Qk 热力系数：ζ= Q0 /Qg 单效ζ=0.65 ～0.75;双效ζ=1 热力完善度：β=ζ/ζmax(5)加热蒸气的消耗量和各类泵的流量计算①加热蒸气的消耗量： qmv=A Qg/(h//-h/) ②吸收器泵的流量:qvs= qma×3600/ρ0×103 ③发生器泵的流量:qvg= qmf×3600/ρa×103 ④冷媒水泵的流量: qv0= Q0×3600/1000(tx// -tx/)cp ⑤冷却水泵的流量 吸收器： qvb1= Qa×3600/1000(tw1-t w)cp 发生器： qvb2= Qk×3600/1000(tw2-t w1)cpqvb1= qvb2 ⑥蒸发器泵的流量:qvd=αqmd×3600/1000 蒸发器冷剂水再循环倍率α=喷淋量/蒸发量=10～204.2传热计算（1）传热计算公式 F= Q / K（Δ-aΔta-bΔtb）m2 若换热时流体温度没有变化，Δt=0. (2)各种换热设备传热面积的计算 ①发生器: Fg=Qg/kg(Δ-bΔtb)=Qg/[Kg(th-t5)-0.65(t4- t5)] ②冷凝器： Fk=Qk/Kk(Δ-bΔtb)=QK/[KK(tK-tW1)-0.65(tW2-tW1)]③吸收器：Fa=Qa/Ka（Δ-aΔta-bΔtb）= Qa/[Ka(t9- tw)-0.5(tW1- tW)- 0.65(t9- t2)] ④蒸发器：F0=Q0/K0(Δ-bΔtb)=Q0/[K0(tx// -t0)-0.65(tx// -tx/)] ⑤溶液热交换器：Fex=Qex/Kex（Δ-aΔta-bΔtb）=Qex/[Kex(t4-t2)-0.35(t7- t2)- 0.65(t4- t8)] (3)传热系数—查表溴化锂吸收式制冷机的性能及提高途径 5.1 溴化锂吸收式制冷机的性能 （1）加热蒸气压力（温度） 的 变化对机组性能的影响Ph↑→Q0↑;Ph≤0.294 Mpa(132℃) 发生浓溶液结晶的危险和 削弱珞酸锂的缓蚀作用。

溴化锂吸收式制冷机的性能受冷媒水、冷 却水的温度、流量、水质，加热蒸气的温度、 溶液流量等影响加热蒸气压力与制冷量的关系加热蒸气压力变化对循环的影响① Ph↓→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） ② Q0↓→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7-17 加热蒸气压力 变化对循环的影响（2）冷媒水出口温度的变化对机组性能的影响 (℃ ) 图7-20 冷媒水出口温度与制冷量的关系冷媒水出口温度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（2）冷媒水出口温度的变化对机组性能的影响循环由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）冷却水进口温度的变化对机组性能的影响 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4）冷却水量与冷媒水量的变化对机组性能的影响 v冷却水量↑→Q0 ↑v冷媒水量↑→Q0 影响很小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 = qmf Δh（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（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 5.2 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2)调节溶液的循环量 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(3)强化传热与传质过程 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。