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以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

1.1.4.4.3吸收－扩散式制冷机

吸收式冰箱

在吸收式冰箱系统中，采用三组分为循环工质，氨作为制冷剂，氨水溶液为吸

收剂，氢气为平衡气体，这种制冷机的制冷量较小，一般在0.1kw左右。冰箱的容

积为25L到250L左右。由于整个系统处于相同压力之下，所以没有溶液泵和膨胀

阀，也没有任何运动部件和阀门，由设备之间全部用管道焊接，因此系统运转平

稳，无噪声和振动，不泄漏，寿命长，成本低，非常适合于家用，对缺少电源电区

也有一定的使用价值。

系统压力的平衡是通过向吸收器和蒸发器导入氢气实现的。因为蒸发器中的总

压力大于蒸发温度下氨的饱和压力，因此蒸发器中的液氨不会沸腾，在液体表面下

不能形成气泡。但如果氢气中的氨气未达到饱和，便有氨气化，通过扩散进入氢气

中。因此这种吸收式系统又称为吸收-扩散式循环。由于整个系统内压力是平衡

的，系统中工质的运动完全依靠密度的差异，位置的高低、管路的倾斜及分压力的

不同而流动扩散，因而各设备之间的相对位置及管道的倾斜度均有严格要求，否将

影响制冷效果，甚至丧失制冷能力。

工作过程如下：

以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

图1吸收－扩散式制冷机系统示意图

图示出吸收-扩散式制冷机的系统示意图。现将氨水溶液、氨、氢的流动过程

及状态谈化简述如下。

(1)氨水溶液的循环

从贮液器出来的浓溶液经溶液热交换器到达发生器，在发生器中被电热器（或

其它热源）加热，一部分氨气从溶液中排出，蒸气形成气泡将液柱推向气泡泵的泵

管。由于气泡的产生和溶液被加热，引起垂直方向出口浓溶液的密度下降，藉助于

贮液器中溶液的静压头，迫使溶液流向气泡泵顶部。液柱流出泵管后下降，经发生

器的外套管，被进一步变稀。从发生器出来的稀溶液，藉助于发生器顶部与吸收器

之间的高度差，经溶液热交换器的内管流到吸收器上端。与此同时，将热量传给由

贮液器出来的浓溶液，使进入发生器的浓溶液的温度升高。稀溶液由吸收器上端向

下流动，与从贮液器顶部出来的逆流而上的氢、氨混合气接触，吸收其中的氨气，

使溶液浓度不断增加，出吸收器后流入贮液器，又重新经溶液热交换器流入发生

器。

(2)氨、氢气循环

从气泡泵出来离开发生器的氨气中含有较多水分，在精馏器（又称水分离器）

内液滴因重力下降，氨蒸气和水蒸气上升时，因和外界环境空气环境空气进行热交

换，温度降低，更多的水蒸气从氨蒸气中析出，凝为水珠流回发生器。浓度较高的

氨蒸气出精馏器后流入带有翅片的风冷冷凝器，在环境空气的自然冷却下，氨气凝

结成液体，依靠冷凝器本身的倾斜度，液氨流经过冷器后进入蒸发器，在蒸发器入

口处与氢气相遇，由于氢气分压高，氨气分压低，因而液氨分子迅速向氢气中扩

以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

散。在液氨蒸发扩散过程中，从冰箱内部吸取热量，达到制取冷量的目的。开始

时，由于氢、氨混合气中氨气分压较低，故蒸发温度较低。随着液氨不断地蒸发与

扩散，混合气中氨气分压缓缓上升，蒸发温度随之升高。由于含氨较多的低温氢氨

混合气密度较大，在重力作用下经下部气体热交换器进入贮液器，然后由吸收器下

部向上流动，与自上而下的稀溶液接触，氨气不断地被稀溶液吸收。氢气因不溶解

于水，密度又小，因而从吸收器上部上升，经气体热交换器降温后进入蒸发器入

口，循环又重新开始。

为了提高吸收扩散式制冷机的热效率，必须选择适当的状态参数，合理地设计

整个系统的结构，使发生、冷凝、吸收、蒸发及溶液热交换等各个过程均处于最佳

状态。正确选取保温材料和保温层厚度，设法减少冰箱门封的漏热损失等。

发生器要求漏热损失少，液氨提升速度快，氨蒸气发生量大，带入精馏器的水

蒸气少。正确设计气泡泵管对机器的效率尤为重要，影响它的因素除发生器本身结

构外，主要还有热源加热量、管长、管径和浓