制冷技术培训 吸收式制冷

6吸收式制冷6.1吸收式制冷吸收式制冷机是一种以热能为主要动力的制冷机。蒸汽压缩制冷循环：压缩机（消耗机械功）吸收式制冷循环：吸收器，发生器（解吸器），换热器，泵（消耗低品位热量）气体制冷剂回复液体状态利用吸收或吸附方式制冷剂蒸发吸收热量制冷6吸收式制冷吸收式制冷工作原理吸收式和蒸汽压缩式制冷机工作原理图a）吸收式制冷机b）蒸汽压缩式制冷机E一蒸发器C一冷凝器EV一膨胀阀CO一压缩机G一发生器A一吸收器P一溶液泵6吸收式制冷1.吸收式制冷示意图之一泵节流阀吸收器换热器发生器蒸发器QL载冷剂水低品位蒸汽TRQR冷凝器QH冷却水6.吸收式制冷1.吸收式制冷示意图之二6.吸收式制冷热力系数是吸收式制冷机的效率＝gQQe2）最大热力系数maxgQQeηc·εc＝＝2．吸收式制冷循环的热力系数和热力完善度6.吸收式制冷吸收式制冷循环工质对1.吸收式制冷循环对制冷剂的选择要求与蒸汽压缩式制冷基本相同，应具有较大的单位容积制冷量，工作压力不应太高或太低，价廉，无毒，不爆炸和不腐蚀等性质2.对吸收剂的选择应具有如下要求1）吸收剂应具有强烈吸收制冷剂的能力2）作为吸收剂和制冷剂的两种物质，它们的沸点希望相差越大越好。3）吸收剂也希望具有较大的热导率，较小的密度和粘度，而且应具有较小的比热，以提高制冷循环的工作效率。6）在化学性质方面与制冷剂一样，要求无毒﹑不燃烧﹑不爆炸，对制冷机的金属材料无腐蚀和具有较好的化学稳定性。5）吸收式制冷循环工质对所组成的二元溶液，必须是非共沸溶液。6.吸收式制冷吸收式制冷循环工质对种类1.以水作为制冷剂的工质对2.以氨为制冷剂的工质对3.乙醇作为制冷剂的工质对4.以氟利昂为制冷剂的工质对到目前为止，实际上使用的还只限于氨-水溶液与溴化锂-水溶液两种吸收式与压缩式的比较比较项目压缩式吸收式结构压缩机吸收器、液泵、发生器耗能类型机械能热能（蒸汽、燃油、燃气、废热、余热）工况特点冷凝压力高冷凝压力低制冷工质制冷剂（氨、氟利昂）工质对：吸收剂-制冷剂（溴化锂-水、水-氨）热力计算压缩式制冷热力计算溴化锂吸收式制冷热力计算经济技术分析优点：1.工质环保2.以热能为动力，节电效果明显3.可以利用余热废热缺点：1.价格无优势2.耗能大，机组笨重3.利用热能促进全球变暖溴化锂水溶液的特性1.溴化锂具有强烈的吸水性；2.溴化锂水溶液具有很强的吸湿性；3.溴化锂与水的沸点相差很大；6.溶液温度过低或浓度过高，均易发生结晶；5.对金属具有较强的腐蚀性；6.无毒，对人体无害。20℃时溴化锂的溶解度可以达到108g左右，饱和溶液的浓度可达60%左右LiBr沸点为1265℃方法：添加缓蚀剂减轻腐蚀危害：1.腐蚀产生氢气=不凝性气体，机组设置自动抽气装置排除2.铁锈铜锈易造成堵塞溴化锂吸收式制冷机的分类1.按用途分类1）冷水机组2）冷热水机组3）热泵机组2.按驱动热源分类1）蒸汽型2）直燃型3）热水型3．按驱动热源的利用方式分类1）单效2）双效3）多效溴化锂吸收式制冷机的分类4．按溶液循环流程分类1）串联流程，它又分为两种，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。溴化锂吸收式制冷机的分类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。溴化锂吸收式制冷机工作过程单效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的应用系统热源回路冷却水回路冷水回路冷剂水回路溶液回路溴化锂吸收式制冷机工作过程.单效溴化锂吸收式制冷机工作过程（1）工作原理溴化锂吸收式制冷机工作过程溴化锂吸收式制冷机工作过程1）蒸汽型双效溴化锂吸收式制冷机并联系统流程1－高压发生器泵2－高温换热器3－吸收器6－蒸发器5－高压发生器6－冷凝器6－低压发生器8、12－引射器9－冷剂水泵10－凝水换热器11－低温换热器13－溶液泵双效溴化锂吸收式制冷机溴化锂吸收式制冷机工作过程直燃型吸收式制冷理论循环1吸收式制冷的溶液循环1）稀溶液的加压和预热过程2）发生器中的蒸气发生过程3）浓溶液的冷却与节流过程6）吸收器中的吸收过程溴化锂吸收式制冷机理论循环在h-ξ图上的表示2吸收式制冷循环过程1）冷凝过程2）节流过程3）蒸发过程6吸收式制冷机组特征单效制冷机使用能源广泛，可以采用各种工业余热，废热，地热、太阳能等作为驱动热源，在能源的综合利用和梯级利用方面有着显著的优势。而且具有负荷及热源自动跟踪功能，确保机组处于最佳运行状态。单效制冷机的驱动热源为低品位热源，其COP在0.5-0.6.远大直燃机或蒸汽双效制冷机，其COP在1.31以上。6吸收式制冷6吸收式制冷溴化锂吸收式制冷机的优点1）水作制冷剂，溴化锂溶液作吸收剂，因此它对人体无危害，对大气臭氧层无破坏作用。2）对热源要求不高.3）整个装置基本上是换热器的组合体，除泵外，没有其他运动部件。6）结构简单，制造方便。5）整个装置处于真空状态下运行，无爆炸危险。6）操作简单，维护保养方便，易于实现自动化运行。直燃型溴化锂吸收式冷热水机组除具有上述特点外，还具有下列优势：1）燃烧效率高，对大气环境污染小。2)一机多能。可供夏季空调、冬季采暖，必要时也可兼顾提供生活用热水。3）体积小，用地少。4）只存在一次传热温差，传热损失小。5）可实现能源消耗的季节平衡。溴化锂吸收式制冷机组的缺点1）溴化锂溶液对金属，尤其是黑色金属有强烈的腐蚀性，因此对金属的密封性要求非常严格。2）由于系统以热能作为补偿，加上溴化锂溶液的吸收过程是放热过程，故对外界的排热量大,且效率低。3)一般只能制取5℃以上的冷水，多用于空气调节及一些生产工艺用冷冻水。4)溴化锂价格较贵，机组充灌量大，初投资较高。解决缺点一------采取适当的防腐措施●溴化锂溶液在有空气存在的情况下,对一般金属有强烈的腐蚀性,因此要及时抽除不凝性气体并严格防止空气的漏入;●采用耐腐蚀的材料;●增加缓蚀剂(0.1%~0.3%铬酸锂和适量的氢氧化锂,使溶液的pH=9.5~10.5).提高效率--强化传热与传质过程1)添加能量增强剂;(减小溴化锂溶液的表面张力;降低溴化锂溶液的水蒸汽分压力,强化传质过程;在铜管表面形成液膜,使凝结过程近似为珠状凝结.)2)减小冷剂蒸汽的流动阻力;3)提高换热器管内工作介质的流速;(冷却水和冷媒水:1.5~3m/s;加热蒸汽:15~30m/s;溶液:0.3m/s)4)传热管表面进行脱脂和防腐处理;5)改进喷嘴结构,改善喷淋液的雾化情况;6)提高冷却水和冷媒水的水质,减少污垢热阻;7)采用强化传热管;8)合理的调节喷淋密度.溴化锂吸收式制冷机冷量的调节及其安全保护措施冷量的调节加热蒸汽量调节法加热蒸汽压力调节法加热蒸汽凝结水量调节法冷却水量调节法溶液循环量调节法溶液循环量与蒸汽量组合调节法溶液循环量与加热蒸汽凝结水量组合调节法溴化锂吸收式制冷机冷量的调节及其安全保护措施安全保护防溶液结晶屏蔽泵保护冷媒水冷剂水冻结冷剂水污染防止破坏各种措施防止溴化锂溶液结晶的措施设置自动溶晶管;在发生器出口浓溶液管道上设温度继电器;在蒸发器中设置液位控制器,使冷剂水旁通到吸收器中;装设溶液泵和蒸发器泵延时继电器;加设手动的冷剂水旁通管.预防蒸发器中冷媒水或冷剂水冻结的措施在外界负荷突然降低或冷媒水泵发生故障的时候，会使蒸发器中冷剂水或冷媒水温度下降，严重时会冻裂水管。措施：在冷剂水管道上装设温度继电器，在冷媒水管道上装设压力继电器或压差继电器。屏蔽泵的保护在屏蔽泵电路中装设过负荷继电器在蒸发器和吸收器中装设液位控制器在屏蔽泵出口管道上装设温度继电器123预防冷剂水污染的措施当冷却水温度太低，由于冷凝压力过低，可能使得发生过程剧烈进行，有可能将溴化锂溶液溅入冷凝器中，污染冷剂水。预防措施：在冷却水进口处装设水量调节阀，用以控制冷却水流量。溴化锂吸收式制冷机组的性能影响及提高途径冷却水量冷冻水量参数变化对机组性能的影响思考题1.画出溴化锂吸收式制冷机的系统图，设备名称，循环流程。2.系统如何调节制冷量？3.为什么双效溴化锂吸收式制冷机的热力系数较高？4.溴化锂吸收式制冷机有哪些安全保护措施？5.U型管在系统中起什么作用？6.为什么系统要设抽气装置？