氨水制冷及冰蓄冷.ppt

二、扩散－吸收式循环①发生、精馏过程：从储液器流出的浓氨水在溶液热交换器被加热后，通过热虹吸泵输送至发生器；溶液在发生器中被再次加热，产生的氨蒸汽上升到精馏器，最后较纯的氨蒸汽进入冷凝器；而发生中产生的稀溶液借助于发生器和吸收器之间的高度差经过溶液热交换器进入吸收器。②氨蒸汽在冷凝器依靠空气自然对流冷却冷凝。③从冷凝器来的氨液以及一股来自吸收器的氨氢混合气体均从蒸发器上部进入，使蒸发器内充满氨氢混合物。虽然蒸发器总压等于冷凝器压力，但是氨蒸汽的分压力减小，氨液蒸发，实现制冷。第23页，共34页，星期日，2025年，2月5日④从蒸发器底部流出的氨浓度很高的混合气体经过气体热交换器进入储液器的上部空间，然后沿着吸收器管道向上流动，其中的氨气逐渐被从上而下流动的稀溶液吸收，吸收热被管外自然对流空气带走。稀溶液吸收氨气后变成浓溶液进入储液器中。而混合气体中随着氨气量减小，密度逐渐减小，向上浮力加大，使得混合气体流出吸收器，这股气体在气体热交换器中冷却后进入蒸发器。第24页，共34页，星期日，2025年，2月5日制冷原理与技术第1页，共34页，星期日，2025年，2月5日第一节氨水吸收式制冷机一、原理：制冷原理与溴化锂吸收式制冷相同，氨为制冷剂，水为吸收剂；氨水溶液常温时能强烈地吸收氨蒸汽，而在高温下又可以将氨蒸汽释放出来；与溴化锂吸收式制冷的区别：①发生器发生出来的氨蒸汽会含有较多的水份，因此必须设置精馏装置；②氨作制冷剂制取0℃以下的低温。第2页，共34页，星期日，2025年，2月5日二、氨水溶液的性质1、氨与水能以任意比例完全互溶；2、氨水溶液对有色金属有腐蚀作用（磷青铜除外），因此氨水系统禁用铜及铜合金；3、密度随浓度增大而减小；第3页，共34页，星期日，2025年，2月5日4、比热变化见下图：第4页，共34页，星期日，2025年，2月5日5、导热率变化见下图：第5页，共34页，星期日，2025年，2月5日6、粘度变化见下图：第6页，共34页，星期日，2025年，2月5日三、氨水焓浓图①上半部分为气态区，下半部分为液态区，中间是湿蒸汽区，②为了求的温度，给出了一组辅助线；第7页，共34页，星期日，2025年，2月5日三、精馏原理1、T2温度时A组分：在液相摩尔分数x2，汽相分数y2；2、T1温度时A组分：在液相摩尔分数x1，汽相分数y1，有y1y2；3、将T2温度下的饱和蒸汽引出冷凝，会使得冷凝液A组分含量大于T1温度下的饱和溶液中A组分含量；4、反之，将T1温度下的液加热至T2温度，蒸汽中的B组分含量会从（1－y1）增加到（1－y2）。第8页，共34页，星期日，2025年，2月5日第9页，共34页，星期日，2025年，2月5日5、设原始溶液中，A组分摩尔分数为x，当温度为T4时达到饱和，此时A组分在液相中摩尔组分x4，汽相组分y4；6、将引出汽加以冷却，温度为T3、T2、T1时，汽相中A组分比例升高为y3，y2、y1；（温度越低，易挥发组分因其沸点低比例越高）7、将引出的液体加热，温度为T5、T6时，液相中A组分比例降低为x5、x6，伴随着A组份降低必然是B组分比例的升高。8、经过反复蒸发和冷凝，使蒸汽沿汽相线下降，最后得到很纯的A组分，使液体沿液相线上升，最后得到很纯的B组分，这就是精馏的实质。第10页，共34页，星期日，2025年，2月5日四、精馏装置①精馏操作是在精馏塔内完成的，精馏塔是直立圆形塔体；②塔内装一层层的塔板或填料；③塔板上有许多小孔，下层塔板蒸汽可以通过塔板小孔上升，而本层液体可以通过小孔下降到下层。④通常液体会通过塔体中间某一适当位置进入塔体，将进料层板称为加料板，加料板以上塔断称为精馏段，加料板以下塔断称为提馏段。第11页，共34页，星期日，2025年，2月5日第12页，共34页，星期日，2025年，2月5日五、单级氨水吸收式制冷循环1、精馏装置：将精馏装置中的全凝器和再沸器和塔体做成一体，构成精馏塔，并且由发生器取代再沸器，并将全凝器叫做回流冷凝器。2、精馏流程：①浓溶液由提馏段b进入精馏塔，与精馏段c流下的溶液一起沿提馏段流至发生器a，在此过程中与从发生器蒸发出来的蒸汽进行热质交换，使得溶液逐渐变稀，而上升的蒸汽浓度逐渐变浓。②产生的氨气继续上升到精馏段c，与来自回流冷凝器d的回流液进行热质交换，浓度进一步提高，同时回流液浓度逐渐降低。第13页，共34页，星