吸收式制冷原理.ppt

第五章 溴化锂吸收式制冷循环 Absorption Refrigeration 第一节 吸收式制冷的基本原理 第二节 吸收式制冷机的 溶液热力学基础 溶解和结晶 0℃以上，溴化锂极易溶于水，0℃时饱和浓度为55％；溴化锂在水中的溶解度随温度的降低而降低，溶液的浓度不宜超过66％，否则运行中，当溶液温度降低时，将有溴化锂结晶析出的危险性，破坏循环的正常运行。 溴化锂的结晶线很陡峭，浓度略有变化，结晶温度相差很大 。 溴化锂结晶线 吸收能力 溴化锂水溶液的水蒸气分压比同温度下纯水的饱和蒸汽压小得多，故在相同压力下，溴化锂水溶液具有吸收温度比它低得多的水蒸气的能力，这是溴化锂水溶液能作为吸收式制冷工质对的原因。 如浓度为58％的溴化锂水溶液在温度为32℃时，溶液水蒸气分压力为479Pa，纯水在32℃时为4759Pa； 溴化锂水溶液浓度越高，它对水蒸气的吸收能力越强。 一个大气压下： 水的沸点 100℃ 溴化锂的沸点 1265℃ 腐蚀性 对一般金属（炭钢、紫铜等）有强腐蚀性，有空气（氧气）存在时腐蚀性更为严重。 运行时控制腐蚀方法： 严格保持系统内的真空度（真空泵）； 在溶液在加缓蚀剂减缓腐蚀。 毒性 溴化锂水溶液无毒，有镇静作用，大量服用有害； 对皮肤无刺激作用（微痒感）； 加入缓蚀剂后视缓蚀剂的种类有不同的毒性。 溴化锂水溶液的压力-饱和温度图（P-T）图 溴化锂水溶液的压力-饱和温度图（P-T）图 溴化锂水溶液的压力-饱和温度图（P-T）图 溴化锂水溶液的压力-饱和温度图（P-t）图 溴化锂水溶液的比焓浓度图 溴化锂水溶液的比焓浓度图 第三节 溴化锂吸收式制冷机 结构型式 理想循环在h-w图上的表示 点2：稀溶液出吸收器的状态。t2、wa 2-7：稀溶液。t↑ 、w=C 7-5：稀溶液在发生器中的等浓度加热过程。t7↑—t5 5-4：发生器内蒸汽发生过程。t5↑t4,wa↑wr 点4：发生器出口浓溶液状态， wr, t4 4-8：浓溶液在热交换器中的预冷过程，t4↓—t8 ， wr=C 8-9’：浓溶液与稀溶液的混合过程。wo,t9 ˊ 9’-9：混合溶液出吸收器喷嘴的闪发过程,wo↑— w9 9-2：喷淋液在吸收器的吸收过程,w,t↓ 3’-3：发生器产生的蒸汽在冷凝器的冷凝过程。压力pk 3-1’:冷剂水经U形管产生部分闪发（1’），未闪发冷剂水（1）进蒸发器被吸收器中喷淋的混合溶液吸收。完成一个制冷循环。 PgPk，两者之差是发生器与冷凝器之间的压力损失。当加热温度不变时，等温线5—5不变，如图5-3。 由于发生器的压力由Pk↑到Pg，本来在5点可以沸腾的稀溶液在5，点才开始沸腾，降低了开始发生蒸汽的浓度，由wa↓为wa’ 。由于w↓使溶液的含水量增加，从而使逸出溶液的水量减少，制冷剂流量qmd↓，造成制冷量↓，（wa—w a’）称发生不足。另一方面在加热温度不变的情况下，由于压力由Pk↑到Pg，溶液的饱和压力（温度）也↑，溶液产生蒸汽的过热度↓，这也使蒸汽的蒸发量↓，制冷量↓。 从图上也可以看到5‘点的水蒸汽焓比5点的水蒸汽焓大，即h5”h5a，可知由于发生不足生产水蒸气会增加能耗，热力系数↓，所以在设计中要尽量减少发生器与冷凝器之间的压差。 在理想情况下蒸发器压力pa与吸收器压力Pa’相同，实际上paPa’ ，当冷却水温不变时（溶液的蒸汽压不变），如图5-3其溶液吸收终了的浓度增加wr’ wr wr’ -wr 称吸收器吸收不足。从热力学的观点看，吸收器中的压力降低有利于蒸发而不利于吸收（凝结），吸收水蒸汽的量减少，一方面使溶液的质量分数增加，这和图上是一致的。另一方面使制冷剂流量qmd ↓ ，造成制冷量↓ ，热力系数↓ 。 除了上述两种情况外，还有传热不充分，不凝性气体的存在，混合液没有达到平衡状态，传热热阻变化等都影响吸收式制冷机的制冷量。 单效制冷机使用能源广泛，可以采用各种工业余热，废热，也可以采用地热、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0.5-0.7，如果业主具备高品位的热源，应选择直燃机或蒸汽双效制冷机，其COP在1.31以上。 世界首台直燃机1968年在日本诞生，从1980 年起成为日本、韩国等国的主要空调设备， 占有该国中央空调市场80%以上的份额。远大1992年 开发成功中国首台直燃机，1996年成为全球直燃机 产销量最大的企业，至2002年已出口20余个国家， 在中、美等国市场占有率为同行之首。 第四节 双效溴化锂吸收式制冷机