84制冷原理

制冷原理--溴化锂吸收式制冷制冷定义•1.1制冷的定义•制冷是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却，使其温度降低到环境温度以下，保持并利用这个温度。•由于温度范围不同，所采用的降温方式，使用的工质、机器设备以及依据的具体原理有很大差别。制冷分类•1、物质相变制冷•2、气体膨胀制冷•3、绝热放气制冷•4、电、磁制冷等...相变制冷•物质有三种集态：气态、液态、固态。物质集态的改变称为相变。•相变过程中，由于物质分子重新排列和分子热运动速度的改变，会吸收或放出热量，这种热量称作潜热。物质发生从质密态到质稀态的相变时，将吸收潜热；反之，当它发生由质稀态向质密态的相变时，放出潜热。相变制冷就是利用前者的吸热效应而实现的。利用液体相变的，是液体蒸发制冷；利用固体相变的，是固体融化或升华冷却液体蒸发制冷•液体蒸发制冷以流体作制冷剂，通过一定的机器设备构成制冷循环，可以对被冷却对象实现连续制冷。它是制冷技术中使用的主要方法。热力学第二定律•热不可能自发的、不付代价的从低温物体传至高温物体•伴随着低温热源将热量传送到高温热源的同时，必须有一机械能转化为热能或者热能的输入。•压缩式制冷消耗的是机械能，吸收式制冷则消耗的是热能。•吸收式制冷是以热能为动力的制冷方式。冷凝器蒸发器压缩机压缩式制冷循环原理（电能驱动）节流装置冷却水冷冻水制冷剂回路制冷剂冷凝器蒸发器冷却水冷冻水压缩机（电能驱动）节流装置取代电制冷压缩机的溴化锂吸收式制冷原理冷凝器蒸发器冷却水冷冻水节流装置冷剂水溴化锂水溶液制冷剂回路溶液回路发生器吸收器工作蒸汽冷却水（热能驱动）溶液泵溴化锂吸收式制冷原理冷凝器蒸发器冷却水冷冻水节流装置冷剂水溴化锂水溶液溶液回路发生器吸收器工作蒸汽冷却水（热能驱动）溶液泵制冷剂回路溴化锂吸收式制冷机组工作特点•以溴化锂为吸收剂•以热能为机组驱动能源•机组在极高的真空度要求下运行•能制取4OC以上的冷冻水•以水为制冷剂溴化锂吸收式冷水机组的特点优点•能有效利用热能（包括余热、排热〕制冷/制热•以溴化锂－水为工质，有利于满足环保要求•机组噪声低，运行安静•机组在真空状态下运行，安全可靠•制冷量调节范围广（20-100％范围无级调级）•对安装基础要求低，无需特殊要求缺点•对机组的气密性要求高•溴化锂溶液对普通碳钢的腐蚀性强溴化锂的特性溴化锂LiBr锂（Li）－碱金属元素溴（Br）－卤族元素溴化锂的性质与食盐（NaCl）很相似•在常温下呈无色粒状晶体，无毒无嗅•沸点1265度，常温和一般高温下可以认为是不挥发的•极容易溶解于水，常温下饱和溶液中的LiBr浓度在60％左右•由于溴化锂在浓溶液状态具有较强吸附水分的能力，并且在稀溶液状态受热后能够析出水分，因此被用来作为吸收剂•溴化锂在水中的溶解度随温度的降低而降低•对黑色金属和紫铜等材料有腐蚀性，有空气存在时更为严重。溶液串联的蒸汽型双效溴化锂吸收式制冷机47.1℃37.9℃71.2℃126.4℃146.7℃154.1℃97.1℃85.8℃93.1℃52.4℃48.1℃溶液并联的蒸汽型溴化锂吸收式制冷机43℃35℃65℃71℃75℃136℃143℃159℃75℃82℃80℃47℃44℃溶液串并联流程的蒸汽型双效溴化锂制冷机各种因素对溴化锂吸收式制冷机性能的影响•蒸汽压力降低，制冷量减少，制冷性能系数降低•冷媒水出口温度降低，制冷量随之降低•冷却水温度降低，制冷量增大（不能低于16度）•溶液的循环倍率保持不变时，机组的制冷量几乎与溶液的循环量成正比•不凝性气体导致制冷量下降：不凝性气体含量达到32g，制冷量几乎下降50%提高溴化锂吸收式制冷机性能的途径•及时抽除不凝性气体•调节溶液的循环量•适当防腐（加缓蚀剂延缓溴化锂对金属的腐蚀作用）•强化传热与传质1、添加表面活性剂（辛醇）：辛醇基本上不溶于溴化锂溶液。随着机组的运行，辛醇会不断的积聚在蒸发器和吸收器液面上，逐渐丧失提高制冷机制冷量的作用。因此比定期的将蒸发器水盘中的冷剂水旁通到吸收器中，使辛醇层和溶液充分混合2、提高冷却水和冷媒水水质，减少污垢热阻3、提高换热器管内工作介质流速（水1.5~3m/s蒸汽15~30m/s溶液≥0.3m/s)运转中的管理•屏蔽泵的检查检查屏蔽电动机的温升（外壳温度不超过70℃）和有无异常运转声音。•电动机外壳温度超过90℃时，应及时停机，检查故障。•真空泵的管理使用真空泵油，观察油的状况，若油中含有水分，即有乳化现象时，应及时更换。•不凝性气体的抽除不凝性气体的存在时真空测量仪表所无法反应的，只能根据运转参数的偏离情况予以判断①根据溶液温度的变化来判断：若有不凝性气体存在，则吸收效果下降，稀溶液温度降低。因此外界条件变化不大时，而稀溶液温度降低，则说明有不凝性气体的存在。稀溶液温度下降的数值，也可定性的说明不凝性气体存在的程度②根据抽气后制冷量的变化来判断：机器运转时先记录冷水出水温度，启动真空泵15min，在外界参数不变的情况下若冷煤水出水温度下降，制冷量增加，则说明有不凝性气体存在。真空泵停止后，冷煤水出水温度上升，则说明机组有泄漏。故障分析与排除•运行中结晶原因：蒸汽压力过高，冷却水进口温度偏低，溶液循环量过小或不凝性气体的存在等等，都可能引起结晶。部位：最易产生结晶的部位是溶液热交换器的浓溶液出口处。解决方法：减少蒸汽量，减少冷却水量，稀溶液温度控制在60℃左右，间歇启动和停止溶液泵，使低温发生器中温度较高的溶液，反复沿稀溶液的管路经低温热交换器回流到吸收器。这样反复操作几次，结晶一般就能消除。若结晶严重，采取上述方法仍不能奏效，则需要借助外界热源来消除结晶，一般可用蒸汽凝结水或直接用蒸汽在浓溶液出口侧加热。故障分析与排除•冷剂污染原因：发生器液位过高；冷却水温度过低，或加热蒸汽压力过高，发生器中的溶液浓度过于剧烈，将溶液带入冷凝器。发生器中的浓度过低，同样会引起沸腾过于剧烈解决方法：首先要查明引起污染的原因和发生部位，堵截污染根源，然后进行冷剂再生。冷剂再生的方法是：打开冷剂水旁通阀，将冷剂水旁通到吸收器要保证冷剂水的比重不超过1.04制冷机开/停机操作规程•一、操作者要求：•操作前必须熟知吸收式机组和相关设备。了解流程，管路走向；•根据要求开机、停机；•检查设备，做常规调整，维护机组真空度和适当冷剂液位。•二、开机前检查准备工作：•首先检查冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风扇和溴化锂制冷机上电正常，电源指示灯亮。控制柜显示开利商标和温度。•冷却塔有适当的液位。水温适当（温度必须符合开制冷机的标准冷却塔温度不低于18℃）。•冷冻水管路充满水，进出口阀门全开。•冷却水管路充满水，进出口阀门全开。•制冷机凝结水对空排水阀打开。•重点：在制冷机循环运行前，用真空泵抽出聚集在储气室内的不凝性气体。U型真空表的观察，面对真空计，左手水银柱在10mm以下，越接近0为机组真空状态越好。否则开启真空泵，抽真空（见真空泵操作步骤）；•开机前进制冷机蒸汽减压阀后端蒸汽压力在0.3MPa即可。进制冷机蒸汽阀必须关闭。制冷机开/停机操作规程•三、开机步骤：•首先启动冷冻水泵和冷却水泵，检查水流通畅，压力正常。泵、电机无异声，电流在电机额定值内运行（按水泵的开机步骤进行操作）。•观察冷却水温度，如低于25度，先不启动冷却塔风扇，如高于25度，启动冷却塔风扇。•缓慢打开手动蒸气阀门1/6，机组进入少量蒸汽，排凝结水对空阀在排出热气后即可关闭，并确认凝结水排水阀打开。•按机组“本机”按钮启动机组，机组进入自动启动。溶液泵会自动启动开始预热。•每3-5分钟后，开启手动蒸气阀门少许缓慢给机组加温。在20-30分钟后，机组的预热程序完成，机组自动调节负荷。根据制冷机的负荷来调节减压阀蒸汽压力（根据高温发生器实际温度，压力控制在0.4-0.55MPa之间进行合理的调节）.•开机结束，做好记录。制冷机开/停机操作规程•四、停机步骤：•能量阀目标值设为0％（在能量阀关闭不严的情况下，可以关闭能量阀前端的蒸汽阀门，防止制冷机结晶）。如果能量阀没有问题在能量阀关闭之后关闭制冷机的蒸汽阀门。•按机组红色停机按钮，机组进入15分钟自动稀释过程•此时要确保冷冻水泵及冷却水泵运行•当屏幕左上角出现‘按CCN或本机开机’，表示机组稀释结束，溶液温度在100℃以下。•此时可停冷冻水泵及冷却水泵•6、停机操作结束，做好记录，以备查。真空泵操作方法•观察真空泵油位，应该在视镜的1/2处，检查真空泵油是否乳化，如乳化需进行更换。•抽真空时，先启动真空泵，运行一段时间后，确认出气口无气后，开启真空泵隔膜阀，开启吸收器隔膜阀。•抽气结束后，先关闭吸收器隔膜阀，再关闭真空泵隔膜阀，最后再停止真空泵。•抽气时，吸收器与集气柜不易同时进行抽气。•阻油器需经常进行清理。水泵安全操作说明•准备工作：操作前工作人戴好防护手套，准备好F扳手，清楚要操作的机台，了解操作规程。•实施方法1、检查水泵的冷却水，进、出水球阀处于打开位置，通过透视镜观察水流通畅，用手触摸进出水管，感觉进出水温差，泵头得到冷却2、检查泵体油位，油位在视镜的1/2处；（如无油镜，检查油杯。杯内有油，泵内油位应在油杯与泵进油口连接弯管排气槽的下方。）3、盘车检查，手动盘车，轴转动过程中无卡滞现象；4、缓慢打开进水阀门，先开启阀杆的1/4后，检查泵体机封屋漏水漏汽现象，再开启至2/4，使密封腔内注满水5、操作人位置要求避开排气阀排水，缓慢打开排汽阀，排出泵内空气和冷水，大约排气15s，关闭排气阀，将进水阀门全部打开，开到底后关闭半圈6、检查完毕后，要求电气人员给机组上电7、操作人点动检查电机启动后的旋转方向与泵体标识的旋转方向一致8、开启水泵，缓慢打开泵出口阀门，先开启阀杆的1/4，观察压力表无剧烈波动，再缓慢打开出口阀门，电机电流指示在电流表红线标识下，泵正常转动，无异常声音，压力表指针在红线处9、检查机械密封，在开车后如有滴漏，持续并增大迹象则要停车维修，检查原因排除故障注：开、关阀门时尽量不要面对阀门手轮，应该在其侧面，操作时要缓慢开关，如果阀门需要开度最大，则旋转手轮开到底，然后回转半圈谢谢大家