吸收式制冷循环及其它制冷循环.ppt

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1、上节课内容（上节课内容（9）第四章第四章 两级压缩和复叠制冷循环两级压缩和复叠制冷循环第三章第三章 单级压缩蒸汽制冷循环单级压缩蒸汽制冷循环第二节第二节 单级压缩蒸气制冷实际循环单级压缩蒸气制冷实际循环 本节课内容（本节课内容（10）第五章第五章 吸收式制冷循环及其它制冷循环吸收式制冷循环及其它制冷循环第一节第一节 吸收式制冷机的基本原理与工质吸收式制冷机的基本原理与工质第二节第二节 吸收式制冷机溶液循环的热力特性吸收式制冷机溶液循环的热力特性第五章第五章 吸收式制冷循环及吸收式制冷循环及其它制冷循环其它制冷循环第一节第一节 吸收式制冷机的基本原理与工质吸收式制冷机的基本原理与工质第二节第二节

2、 吸收式制冷机溶液循环的热力特性吸收式制冷机溶液循环的热力特性第三节、溴化锂吸收式制冷机的工作循环与热工第三节、溴化锂吸收式制冷机的工作循环与热工计算计算第四节、氨水吸收式制冷机第四节、氨水吸收式制冷机第五节第五节 压缩式气体制冷循环压缩式气体制冷循环第六节第六节 气体涡流制冷气体涡流制冷第七节第七节 热电制冷热电制冷第八节第八节 固体吸附制冷固体吸附制冷l我国在吸收制冷设计和制造方面处于国际先进水平我国在吸收制冷设计和制造方面处于国际先进水平,出现了江苏双良出现了江苏双良,长沙远大长沙远大,大连三洋等一系列著名品大连三洋等一系列著名品牌牌.吸附式制冷吸附式制冷本节目选自中央电视台走进科学栏目

3、,系1999年科普节目.选播该节目内容时,我国在此领域研究尚不十分成熟,然而所给出的思想还是有一定参考价值的.近年来上海交通大学所进行的研究工作基本上与节目内容相一致.并取得了一些实质性进展.第一节第一节 吸收式制冷机的基本原理与工质吸收式制冷机的基本原理与工质 一、吸收式制冷机工作原理一、吸收式制冷机工作原理 与蒸气压缩式制冷循环一样，吸收式制冷循与蒸气压缩式制冷循环一样，吸收式制冷循环也是利用相变过程伴随的吸、放热特性来环也是利用相变过程伴随的吸、放热特性来获取低温的。获取低温的。然而，不同的是它有不同的然而，不同的是它有不同的补偿补偿过程。前者过程。前者以消耗以消耗机械功机械功为代价、后

4、者则以为代价、后者则以热能热能为动力。为动力。吸收式制冷机由发生器、吸收器、冷凝器、吸收式制冷机由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、节流阀和溶液泵等设备组成。蒸发器、节流阀和溶液泵等设备组成。(一一)吸收式制冷的特点吸收式制冷的特点气体制冷剂回复液体状态气体制冷剂回复液体状态利用吸收或吸附方式利用吸收或吸附方式制冷剂蒸发制冷剂蒸发吸收热量制冷吸收热量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：吸收塔，解吸器，换热器，泵（消耗低品位热量）在在 压缩式压缩式 制冷循环中制冷循环中 在在 吸收和吸附式吸收和吸附式 制冷循环中制冷循环中利用利用

5、压缩机压缩机 压缩制冷剂蒸气压缩制冷剂蒸气利用利用 液体吸收剂或固体吸附剂液体吸收剂或固体吸附剂 液化制冷剂蒸气液化制冷剂蒸气吸收式制冷机或热泵有两个循环：一是制冷剂回路：即由发生器中产生的制冷剂蒸气在一是制冷剂回路：即由发生器中产生的制冷剂蒸气在冷凝器中冷凝，而后经节流阀节流，在蒸发器中蒸发冷凝器中冷凝，而后经节流阀节流，在蒸发器中蒸发成蒸气，蒸气进入吸收器被吸收；成蒸气，蒸气进入吸收器被吸收；二是溶液回路：二是溶液回路：即发生器的贫液即发生器的贫液(制冷剂含量低的溶液制冷剂含量低的溶液)，经节流阀进入吸收器中，在低压情况下，吸收蒸发器来的低压经节流阀进入吸收器中，在低压情况下，吸收蒸发器来

6、的低压蒸气并向外界放出吸收热，所形成的富液蒸气并向外界放出吸收热，所形成的富液(制冷剂含量高的溶制冷剂含量高的溶液液)，再由溶液泵提高压力送至发生器，在发生器中外界供给，再由溶液泵提高压力送至发生器，在发生器中外界供给热量加热溶液，使部分制冷剂从溶液中分离出来，产生高压制热量加热溶液，使部分制冷剂从溶液中分离出来，产生高压制冷剂蒸气。冷剂蒸气。溶液回路溶液回路制冷剂回路制冷剂回路 为使制冷过程能连续不断地进行下去，蒸发为使制冷过程能连续不断地进行下去，蒸发后的冷剂水蒸气被溴化锂溶液所吸收，溶液变稀，后的冷剂水蒸气被溴化锂溶液所吸收，溶液变稀，这一过程是在吸收器中发生的，然后以热能为动这一过程是

7、在吸收器中发生的，然后以热能为动力，将溶液加热使其水份分离出来，而溶液变浓，力，将溶液加热使其水份分离出来，而溶液变浓，这一过程是在发生器中进行的。发生器中得到的这一过程是在发生器中进行的。发生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝结成水，经节流后再送至蒸发蒸汽在冷凝器中凝结成水，经节流后再送至蒸发器中蒸发。如此循环达到连续制冷的目的。器中蒸发。如此循环达到连续制冷的目的。溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂溶液为吸收剂，以水为制冷剂，利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的。为使制冷过程能连续不断地进行下去，蒸发后的冷剂水蒸气被溴化锂溶液所吸收，溶液变稀，这一过程是在吸收器中发生的，然后以热能为动力，将溶液加热使

8、其水份分离出来，而溶液变浓，这一过程是在发生器中进行的。发生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝结成水，经节流后再送至蒸发器中蒸发。如此循环达到连续制冷的目的。可见溴化锂吸收式制冷机主要是由吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器四部分组成的 溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂溶液为吸收剂，溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂溶液为吸收剂，以水为制冷剂，利用水在高真空下蒸发吸热达到制以水为制冷剂，利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的。冷的目的。吸收式制冷机是通过吸收器，溶液泵和发吸收式制冷机是通过吸收器，溶液泵和发生器等设备来实现的。生器等设备来实现的。主要区别主要区别:由低压冷剂蒸汽如何变成高压蒸汽所采用的方由低压冷剂蒸汽

9、如何变成高压蒸汽所采用的方法不同法不同压缩式制冷机是通过原动机驱动压缩机来实现的，压缩式制冷机是通过原动机驱动压缩机来实现的，l溴化锂吸收式制冷机除了上述冷剂水和溴化锂溶溴化锂吸收式制冷机除了上述冷剂水和溴化锂溶液两个内部循环外，还有三个系统与外部相联，这液两个内部循环外，还有三个系统与外部相联，这就是：就是：热源系统；热源系统；冷却水系统；冷却水系统；冷媒水系统。冷媒水系统。热源系统热源系统:热源蒸汽热源蒸汽(或热水或热水)通入发生器，在管内流过，加通入发生器，在管内流过，加热管外溶液使其沸腾并蒸发出冷剂蒸汽，而热源蒸汽热管外溶液使其沸腾并蒸发出冷剂蒸汽，而热源蒸汽放出汽化潜热后凝结成水排出

10、。放出汽化潜热后凝结成水排出。一般应将该凝结水回收并送回锅炉加以利用。一般应将该凝结水回收并送回锅炉加以利用。在吸收器中溶液吸收来自蒸发器的低压冷剂蒸汽，是个在吸收器中溶液吸收来自蒸发器的低压冷剂蒸汽，是个放热过程。为使吸收过程连续进行下去，需不断加以冷却。放热过程。为使吸收过程连续进行下去，需不断加以冷却。在冷凝器中也需冷却水，以便将来自发生器的高压冷剂蒸汽在冷凝器中也需冷却水，以便将来自发生器的高压冷剂蒸汽变成冷剂水。冷却水先流经吸收器后，再流过冷凝器，出冷变成冷剂水。冷却水先流经吸收器后，再流过冷凝器，出冷凝器的冷却水温度较高，一般是通入冷却水塔，降温后再打凝器的冷却水温度较高，一般是通

11、入冷却水塔，降温后再打入吸收器循环使用入吸收器循环使用。冷却水系统冷却水系统l 来自用户的冷媒水通入蒸发器的管簇内，由于管外冷剂水来自用户的冷媒水通入蒸发器的管簇内，由于管外冷剂水l的蒸发吸热，使冷媒水降温。制冷机的工作目的是获得低温的蒸发吸热，使冷媒水降温。制冷机的工作目的是获得低温l(如如7)7)的冷媒水，冷媒水就是冷量的的冷媒水，冷媒水就是冷量的“媒体媒体”。冷媒水系统冷媒水系统热源系统热源系统冷媒冷媒水系统水系统冷却冷却水系统水系统二、吸收式制冷机的工质二、吸收式制冷机的工质1 1、工质对的分类、工质对的分类 吸收式制冷机的工质，通常是采用两种不同沸点的吸收式制冷机的工质，通常是采用两

12、种不同沸点的物质组成的二元溶液，以低沸点（或易挥发）组份物质组成的二元溶液，以低沸点（或易挥发）组份为为制冷剂制冷剂，高沸点组份为高沸点组份为吸收剂吸收剂，两组份统称两组份统称“工工质对质对”。制冷剂的性质和要求与制冷剂的性质和要求与压缩蒸气制冷循环压缩蒸气制冷循环相同，相同，而吸收剂则必须具有强烈吸收制冷剂的能力。此能而吸收剂则必须具有强烈吸收制冷剂的能力。此能力越强系统中所需要的吸收剂循环量就越少，可以力越强系统中所需要的吸收剂循环量就越少，可以节省发生器加热量，同时减少吸收器冷却负荷和溶节省发生器加热量，同时减少吸收器冷却负荷和溶液泵功率等。液泵功率等。（1 1）、以水作为制冷剂的工质对

13、。）、以水作为制冷剂的工质对。（2 2）、以氨作为制冷剂的工质对。）、以氨作为制冷剂的工质对。（3 3）、以醇为制冷剂的工质对。）、以醇为制冷剂的工质对。（4 4）、以氟利昂为制冷剂的工质对。）、以氟利昂为制冷剂的工质对。l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（1 1）、以水作为制冷剂的工质对。）、以水作为制冷剂的工质对。只能适用于工作温只能适用于工作温度在度在00以上的吸收式制冷机。以上的吸收式制冷机。其中以其中以水水溴化锂溴化锂（H H2 2O-LiBrO-LiBr）的应用最为广泛。）的应用最为广泛。水一氯化锂（水一氯化锂（H H2 2O-LiClO-LiCl）、

14、水一碘化锂（）、水一碘化锂（H H2 2O-LiIO-LiI），），对设备的腐蚀性较小。对设备的腐蚀性较小。H H2 2O-LiIO-LiI适合于低品位热源。适合于低品位热源。不足之处是它们的溶解度小，使制冷机的工作范围不足之处是它们的溶解度小，使制冷机的工作范围偏小。偏小。因此又提出了因此又提出了三元工质系三元工质系，如，如H H2 2O-LiCl-LiBrO-LiCl-LiBr，既具有，既具有H H2 2O-LiClO-LiCl等的优越性能，又因加入了等的优越性能，又因加入了LiBrLiBr而改善了而改善了工作范围过窄的缺点。而工作范围过窄的缺点。而H H2 2O-LiBr-LiSCNO-

15、LiBr-LiSCN对太阳能对太阳能吸收式制冷机比较适合吸收式制冷机比较适合（2 2）、以氨作为制冷剂的工质对。）、以氨作为制冷剂的工质对。该溶液以水为吸该溶液以水为吸收剂，具有很强的吸收氨的性质，适用于工作温度收剂，具有很强的吸收氨的性质，适用于工作温度在在00以下的吸收式制冷机。以下的吸收式制冷机。氨与水沸点相差不大，在发生器中发生出的氨蒸气中氨与水沸点相差不大，在发生器中发生出的氨蒸气中含有一定数量的水蒸气，需要采取精馏措施，提高含有一定数量的水蒸气，需要采取精馏措施，提高氨蒸气纯度。因而机组变得复杂且昂贵。氨蒸气纯度。因而机组变得复杂且昂贵。为了解决这一缺陷，可采用为了解决这一缺陷，可

16、采用NHNH3 3-NaSCN-NaSCN（氨（氨硫氰酸硫氰酸钠），它具有比热容和粘度小，热导率和气化潜热钠），它具有比热容和粘度小，热导率和气化潜热较高等特点。尤其较高等特点。尤其NaSCNNaSCN挥发性差，作吸收剂可不挥发性差，作吸收剂可不需要精馏设备。而且用于太阳能吸收式制冷机时性需要精馏设备。而且用于太阳能吸收式制冷机时性能较好，造价也不高。另外，能较好，造价也不高。另外，C C2 2H H5 5NHNH2 2-H-H2 2OO和和CHCH3 3NHNH2 2-H-H2 2OO中乙胺和甲胺能减轻中乙胺和甲胺能减轻氨固有的毒性和爆炸性。乙胺因其气压较低，利于氨固有的毒性和爆炸性。乙胺因

17、其气压较低，利于在吸收式热泵机组中使用。在吸收式热泵机组中使用。（3 3）、以醇为制冷剂的工质对。）、以醇为制冷剂的工质对。甲醇类工质对具有化学性质稳定，热物性好，对金属无甲醇类工质对具有化学性质稳定，热物性好，对金属无腐蚀等优点。但是其溶液密度小，蒸气压力高，在气腐蚀等优点。但是其溶液密度小，蒸气压力高，在气相中混有吸收剂，可燃，粘度大，工作范围窄。相中混有吸收剂，可燃，粘度大，工作范围窄。乙醇类工质对性能较甲醇差但发生温度低，适用于太乙醇类工质对性能较甲醇差但发生温度低，适用于太阳能吸收式制冷机。醇类工质具有阳能吸收式制冷机。醇类工质具有00以下的蒸发温以下的蒸发温度，吸收能力强，不需要精

18、馏，但工作中易发生结晶度，吸收能力强，不需要精馏，但工作中易发生结晶现象。现象。（4 4）、以氟利昂为制冷剂的工质对。适用于工作温度）、以氟利昂为制冷剂的工质对。适用于工作温度在在00以下的以下的太阳能吸收式太阳能吸收式制冷机。在高发生温度、制冷机。在高发生温度、低冷凝温度下采用低冷凝温度下采用R22DMFR22DMF（三甲替甲酰胺）有利。（三甲替甲酰胺）有利。相反的条件下采用相反的条件下采用R22R22DEGDMEDEGDME（四甘醇二甲醚）（四甘醇二甲醚）为好。它们无毒、无腐蚀，化学性质稳定。为好。它们无毒、无腐蚀，化学性质稳定。2 2、常用的吸收式制冷机工质对、常用的吸收式制冷机工质对（

19、1 1）、溴化锂水溶液）、溴化锂水溶液溴化锂：LiBr熔点：549沸点：1265水：H2O冰点：0沸点：100溴化锂作为吸收剂，水作为制冷剂。溴化锂作为吸收剂，水作为制冷剂。吸收剂的吸收剂的比热越小越好比热越小越好。这可以减少发。这可以减少发生器中加热溶液所需的热量，提高制冷机的生器中加热溶液所需的热量，提高制冷机的热效率，而吸收器内从溶液中所必须带走的热效率，而吸收器内从溶液中所必须带走的热量也小。在制冷机实际使用的浓度范围内热量也小。在制冷机实际使用的浓度范围内溴化锂溶液的溴化锂溶液的比热比热是是相当小相当小的，仅的，仅0.40.6kJ/(kg0.40.6kJ/(kg)。它与蒸发潜热较大的

20、水。它与蒸发潜热较大的水组成工质对可使制冷循环获得较高的组成工质对可使制冷循环获得较高的热力系热力系数数。（2 2）、氨）、氨水溶液水溶液（2 2）、氨水溶液）、氨水溶液氨水是吸收式制冷机氨水是吸收式制冷机最早使用的一种传统工质最早使用的一种传统工质对，工业用大型低温吸收式制冷机，充有氢气对，工业用大型低温吸收式制冷机，充有氢气的小型扩散吸收式冰箱目前都还采用这种工的小型扩散吸收式冰箱目前都还采用这种工质对。质对。氨：氨：NHNH3 3 熔点：熔点：-77.7 -77.7 沸点：沸点：-33.5-33.5水：水：H H2 2O O 冰点：冰点：0 0 沸点：沸点：100100在常温下，氨是一种

21、无色而具有强烈刺激性臭味在常温下，氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体，且极易溶于水组成氨水溶液，在常温的气体，且极易溶于水组成氨水溶液，在常温下，一分体积的水可溶解下，一分体积的水可溶解700700倍体积的氨，因倍体积的氨，因而，氨水溶液也是一种很理想的吸收剂而，氨水溶液也是一种很理想的吸收剂。氨氨具具有有较较好好的的热热力力性性质质：蒸蒸发发潜潜热热大大、压压力力适适中中、导热系数高、而且价廉易得。导热系数高、而且价廉易得。氨溶解在水中大部分是呈氨分子状态，故很容易氨溶解在水中大部分是呈氨分子状态，故很容易从水中逸出，只有少数氨分子与水结合而生成从水中逸出，只有少数氨分子与水结合而生成氢

22、氧化铵，电离为铵离子和氢氧根离子，因此氢氧化铵，电离为铵离子和氢氧根离子，因此溶液呈弱碱性。与氨一样，氨水溶液无色，带溶液呈弱碱性。与氨一样，氨水溶液无色，带有特殊刺激性臭味，纯粹的液氨对钢无腐蚀作有特殊刺激性臭味，纯粹的液氨对钢无腐蚀作用，但能腐蚀铜及铜的合金（磷青铜除外）。用，但能腐蚀铜及铜的合金（磷青铜除外）。氨水溶液在低温下容易析出氨水溶液在低温下容易析出结晶结晶。根据浓度不同，。根据浓度不同，在在-79-79时会析出时会析出NHNH3 3HH2 2OO或或2NH2NH3 3HH2 2OO等等纯水冰、纯氨冰或氨的水合物。因此，氨水溶纯水冰、纯氨冰或氨的水合物。因此，氨水溶液在吸收式制冷

23、机中所能达到的最低温度，受液在吸收式制冷机中所能达到的最低温度，受这一性质的限制。这一性质的限制。缺点：缺点：1 1）吸收剂与制冷剂的沸点过于接近，须吸收剂与制冷剂的沸点过于接近，须精馏。精馏。2 2）发生温度高。）发生温度高。第三节、溴化锂吸收式制冷机的工作循环与热工计算第三节、溴化锂吸收式制冷机的工作循环与热工计算一、单效溴化锂吸收式制冷机的工作循环一、单效溴化锂吸收式制冷机的工作循环单效溴化锂吸收式制冷机单效溴化锂吸收式制冷机是吸收式制冷机的是吸收式制冷机的基本型式。通常以基本型式。通常以0.030.15MPa0.030.15MPa（表压）的（表压）的饱和蒸气（或饱和蒸气（或851508

24、5150热水）为热水）为热源热源。热力系数约为热力系数约为0.650.70.650.7。所谓所谓单效单效指的是驱动热源热能只利用了一次。指的是驱动热源热能只利用了一次。单效型吸收式制冷系统示意图单效型吸收式制冷系统示意图 单效型单效型多效循环多效循环利用热源利用热源上分类上分类 多效循环则是对于高温热源的热量予以多次利用，使得系统COP有明显的提高。1 1、单效溴化锂吸收式制冷机工作流程、单效溴化锂吸收式制冷机工作流程（1 1）稀溶液经溶液热交换器的加热）稀溶液经溶液热交换器的加热升温过程升温过程（2 2）稀溶液在发生器中的发生过程）稀溶液在发生器中的发生过程（3 3）浓溶液经溶液热交换器的冷

25、却）浓溶液经溶液热交换器的冷却降温过程降温过程（4 4）浓溶液和稀溶液在进入吸收器）浓溶液和稀溶液在进入吸收器之前的混合过程之前的混合过程（5 5）混合溶液在吸收器中的吸收过）混合溶液在吸收器中的吸收过程程溶液回路溶液回路过程：过程：从吸收器出来的稀溶液经溶液泵P1提升，通过溶液热交换器D被来自发生器B的高温浓溶液加热升温后进入发生器B被工作蒸气(或热水)加热浓缩成为浓溶液。浓溶液在压差和液位差作用下流经溶液热交换器D，向来自吸收器F的稀溶液放热后，在引射器E的作用下进入吸收器F喷淋，吸收蒸发器出来的冷剂蒸气稀释成稀溶液，同时向冷却水释放溶液的吸收热。制冷剂回路制冷剂回路：（1 1）冷剂蒸汽在

26、冷凝器中的）冷剂蒸汽在冷凝器中的冷凝过程冷凝过程（2 2）冷剂水在蒸发器中的蒸）冷剂水在蒸发器中的蒸发过程发过程 在发生器中，因稀溶液被加热而蒸发出来的冷剂水蒸气，向上通过挡水板分离液滴后进入冷凝器A，向冷却水放热并凝结成冷剂水，聚集在下部的水盘内。在压差和重力作用下沿U形管进入蒸发器C，一部分水被蒸发，另一部分水流人蒸发器下部的水盘。再由冷剂泵提高到上部的喷淋管，均匀地喷淋到通有冷媒水的管簇外表面，吸收管内冷媒水热量，使之降温获得制冷效果。蒸发器C中产生的水蒸气进入吸收器F进行循环。热交换器冷水出水冷水出水冷水出水冷水出水用冷需求用冷需求蒸蒸发器器冷水回水冷水回水吸收器吸收器燃料燃料发生器生

27、器冷凝器冷凝器冷却水冷却水冷却水冷却水吸收式制冷机工作原理吸收式制冷机工作原理结构型式单单筒筒类类型型双双筒筒类类型型三三筒筒类类型型1.结构上分类结构上分类 溴化锂吸收式装置是在真空条件下工作的，如何溴化锂吸收式装置是在真空条件下工作的，如何使设备结构紧凑、减少管路，以提高设备的气密性能使设备结构紧凑、减少管路，以提高设备的气密性能极其重要。极其重要。单筒型单筒型 将发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器放置在一个将发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器放置在一个筒体内筒体内双筒型双筒型 分别将发生器和冷凝器、蒸发器和吸收器放在两个分别将发生器和冷凝器、蒸发器和吸收器放在两个筒体内筒体内三筒型三筒型 将发生

28、器和冷凝器分别放置在两只筒体内，蒸发将发生器和冷凝器分别放置在两只筒体内，蒸发器与吸收器则放置于同一筒体中器与吸收器则放置于同一筒体中单筒单效单筒单效蒸汽型溴化锂冷水机组蒸汽型溴化锂冷水机组1 1冷凝器冷凝器 2 2发生器发生器 3 3蒸发器蒸发器 4 4吸收器吸收器5 5溶液热交换器溶液热交换器 6 6溶液泵溶液泵I 7I 7冷剂泵冷剂泵 8 8溶液泵溶液泵IIII(1).(1).单筒型单筒型 考虑到发生器和冷凝器部分的工作压力高于蒸发器考虑到发生器和冷凝器部分的工作压力高于蒸发器和吸收器部分的工作压力，以及发生器部分的温度也和吸收器部分的工作压力，以及发生器部分的温度也较蒸发器高，故采用较

29、蒸发器高，故采用高温隔层高温隔层将筒体分为高、低压两将筒体分为高、低压两舱。舱。上部为发生器、冷凝器，下部为蒸发器、吸收器。上部为发生器、冷凝器，下部为蒸发器、吸收器。蒸发器的冷剂水盘亦采用上述同样的绝热方法，蒸发器的冷剂水盘亦采用上述同样的绝热方法，以防止吸收器的热量传给蒸发器的冷剂水。以防止吸收器的热量传给蒸发器的冷剂水。(1).(1).单筒型单筒型 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 发生器与冷凝器之间，蒸发器与吸收器之间，均分发生器与冷凝器之间，蒸发器与吸收器之间，均分别设有别设有挡液板挡液板，用来防止发生器中的溴化锂液滴随气，用来防止发生器中的溴化锂液滴随气流

30、进人冷凝器中，引起冷剂水的污染；同时防止冷剂流进人冷凝器中，引起冷剂水的污染；同时防止冷剂液滴从蒸发器随气流进入吸收器，影响设备性能。液滴从蒸发器随气流进入吸收器，影响设备性能。高温隔层采用真空绝热或隔层中填充绝热材料的高温隔层采用真空绝热或隔层中填充绝热材料的方法，以防止发生器、冷凝器的热量传给蒸发器、方法，以防止发生器、冷凝器的热量传给蒸发器、吸收器。吸收器。单筒型具有结构紧凑、体积小、重量轻和密封性好单筒型具有结构紧凑、体积小、重量轻和密封性好以及施工运输都比较方便的优点。中国目前在机器的容以及施工运输都比较方便的优点。中国目前在机器的容量居中或偏小量居中或偏小(制冷量制冷量1454kw

31、1454kw以下以下)的情况下采用这种型的情况下采用这种型式。式。上节课内容（上节课内容（6）第五章第五章 吸收式制冷循环及其它制冷循环吸收式制冷循环及其它制冷循环第一节第一节 吸收式制冷机的基本原理与工质吸收式制冷机的基本原理与工质第二节第二节 吸收式制冷机溶液循环的热力特性吸收式制冷机溶液循环的热力特性本节课内容（本节课内容（7）第五章第五章 吸收式制冷循环及其它制冷循环吸收式制冷循环及其它制冷循环第六章第六章 制制 冷冷 设设 备备 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束结构型式单单筒筒类类型型双双筒筒类类型型三三筒筒类类型型1.结构上分类结构上分类 总目录总目录 返

32、回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 其结构是将发生器和冷凝器、蒸发器和吸收器其结构是将发生器和冷凝器、蒸发器和吸收器分别置于两个被此分开、上下重叠的筒体之内。这分别置于两个被此分开、上下重叠的筒体之内。这样就自然地省去了两者之间的高温隔层。而其余结样就自然地省去了两者之间的高温隔层。而其余结构则与单筒结构无大差异构则与单筒结构无大差异。大容量大容量(制冷量制冷量1745kw1745kw以上以上)的机器，一般采用双的机器，一般采用双筒型。筒型。(2).双筒型双筒型双筒单双筒单效效溴化溴化锂吸收锂吸收式制冷式制冷机的典机的典型结构型结构单效制冷机使用能源广泛，可以单效制冷机使用能源广泛，可

33、以采用各种工业余热，废热，也可采用各种工业余热，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，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。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单效制冷机的驱动热源为低品位热源，其热源，其COPCOP在，如果业主具备在，如果业主具备高品位的热源，应选择直燃机或高品位的热源，应选择直燃机或蒸汽双效制冷机，其蒸汽双效制冷机，其COPCOP在在1.311.31以上。以上。单效溴化锂吸收

34、式机组的特征单效溴化锂吸收式机组的特征直燃型直燃吸收式溴化锂冷温水机，我们称之为“直燃机”，是直接燃烧天然气、煤气、液化石油气，柴油作能源，以水/溴化锂作介质的冷热源设备。由于直燃机不以电为能源（只需极少的电作循环辅助动力），并具有制冷、采暖、卫生热水功能，可以大幅度削减电力投资和供热设备投资。在电空调广泛采用的国家和地区，直燃机更能削减夏季峰值电力、填补夏季燃气低谷的综合经济效益，对于电力行业及燃烧行业健康发展都具有举足轻重的影响。世世 界界 首首 台台 直直 燃燃 机机1 19 96 68 8年年 在在 日日 本本 诞诞 生生，从从1 19 98 80 0年年 起起 成成 为为 日日 本本

35、、韩韩 国国 等等 国国 的的 主主 要要 空空 调调 设设 备备，占占有有该该国国中中央央空空调调市市场场8 80 0%以以上上的的份份额额。远远大大1 19 99 92 2年年开开发发成成功功中中国国首首台台直直燃燃机机，1 19 99 96 6年年成成为为全全球球直直燃燃机机产产销销量量最最大大的的企企业业，至至2 20 00 02 2年年已已出出口口2 20 0余余个个国国家家，在在 中中、美美 等等 国国 市市 场场 占占 有有 率率 为为 同同 行行 之之 首首。总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束1 1、溴化锂吸收式制冷循环、溴化锂吸收式制冷循环 吸收式机组

36、是一种以热能为驱动能源、以溴吸收式机组是一种以热能为驱动能源、以溴化锂溶液或氨水溶液等为工质对的吸收式制冷或化锂溶液或氨水溶液等为工质对的吸收式制冷或热泵装置。热泵装置。2 2、氨水吸收式制冷循环、氨水吸收式制冷循环(三三)吸收式机组吸收式机组 蒸发器、吸收器、低温发生器、高温发生器、冷凝器、高低温热交蒸发器、吸收器、低温发生器、高温发生器、冷凝器、高低温热交换器、屏蔽泵、真空泵、控制盘、换器、屏蔽泵、真空泵、控制盘、燃烧器、燃烧器、凝水热交换器、凝水疏水器、凝水热交换器、凝水疏水器、蒸汽调节阀蒸汽调节阀、自动抽气装置组成。、自动抽气装置组成。1.1.蒸发器蒸发器 E E 蒸发器是机组制成冷（

37、温）水的场所，管壳式热交换器，内部为喷蒸发器是机组制成冷（温）水的场所，管壳式热交换器，内部为喷淋式结构，换热管为高效换热管。冷剂水被冷剂泵喷淋至换热管的外表淋式结构，换热管为高效换热管。冷剂水被冷剂泵喷淋至换热管的外表面并不断蒸发，吸收管内循环水的热量，使其温度下降。主要组成部分面并不断蒸发，吸收管内循环水的热量，使其温度下降。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴。包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴。2.2.吸收器吸收器 A A 吸收器和蒸发器相同，也是管壳式热交换器，内部为喷淋式结构，吸收器和蒸发器相同，也是管壳式热交换器，内部为喷淋式结构，换热管为铜光管。由蒸发器通

38、过挡液板过来的冷剂蒸汽被喷淋的浓溶液换热管为铜光管。由蒸发器通过挡液板过来的冷剂蒸汽被喷淋的浓溶液所吸收，浓溶液变成稀溶液，同时释放出热量。热量被换热管内流动的所吸收，浓溶液变成稀溶液，同时释放出热量。热量被换热管内流动的冷却水带走。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷冷却水带走。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴，以及抽气集管。嘴，以及抽气集管。吸收式制冷机结构组成吸收式制冷机结构组成吸收式制冷机结构组成吸收式制冷机结构组成3.3.低温发生器低温发生器 G2 G2 低温发生器也是管壳式换热器，低温发生器内部为喷淋式结构。稀溶低温发生器也是管壳式换热器，低温发生

39、器内部为喷淋式结构。稀溶液被喷淋至换热管外表面，由高温发生器产生的冷剂蒸汽在换热管内流动，液被喷淋至换热管外表面，由高温发生器产生的冷剂蒸汽在换热管内流动，加热稀溶液，同时并与产生的冷剂蒸汽一道流向冷凝器。主要组成部分包加热稀溶液，同时并与产生的冷剂蒸汽一道流向冷凝器。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴。括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴。4.4.冷凝器冷凝器 C C 冷凝器也是管壳式换热器，由发生器过来的冷剂蒸汽在换热管表面凝冷凝器也是管壳式换热器，由发生器过来的冷剂蒸汽在换热管表面凝结成冷剂水，释放的热量被换热管内流动的冷却水带走。主要组成部分包结成冷剂水，释放的热量

40、被换热管内流动的冷却水带走。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板。括管板、传热管、支撑板。5.5.高温发生器高温发生器 G1 G1 高温发生器是吸收式制冷机中非常关键的组成部分，通常作成为一个高温发生器是吸收式制冷机中非常关键的组成部分，通常作成为一个单体。主要由筒体、管板、换热管等组成。单体。主要由筒体、管板、换热管等组成。吸收式制冷机结构组成吸收式制冷机结构组成吸收式制冷机结构组成吸收式制冷机结构组成影响制冷机性能的一些不利因素影响制冷机性能的一些不利因素1 1、不凝性气体的存在对制冷机性能的影响、不凝性气体的存在对制冷机性能的影响 在制冷系统内，即使含有微量的不凝性气体也会使制在制冷系统

41、内，即使含有微量的不凝性气体也会使制冷量下降，同时还会加速溴化锂溶液对金属材料的腐冷量下降，同时还会加速溴化锂溶液对金属材料的腐蚀。蚀。系统中存在不凝性气体使制冷量下降的主要原因是吸收系统中存在不凝性气体使制冷量下降的主要原因是吸收过程传质，传热的减弱。过程传质，传热的减弱。2 2、水侧污垢系数对制冷机性能的影响、水侧污垢系数对制冷机性能的影响污垢系数越大，热阻越大，传热效果越差，制冷量越小。污垢系数越大，热阻越大，传热效果越差，制冷量越小。一般说来，新机器的制冷量比设计值高一般说来，新机器的制冷量比设计值高810810，这是，这是因为新机器污垢系数近似等于零，但为了保证机组在因为新机器污垢系

42、数近似等于零，但为了保证机组在长期运行之后，冷量仍可达到设计要求，故在设计时，长期运行之后，冷量仍可达到设计要求，故在设计时，应根据所用水的水质情况选取适当的污垢系数进行传应根据所用水的水质情况选取适当的污垢系数进行传热计算。热计算。3 3、冷剂水中溴化锂的含量对制冷机性能的影响、冷剂水中溴化锂的含量对制冷机性能的影响 溴化锂制冷机因结构设计上的问题或操作运行方面的溴化锂制冷机因结构设计上的问题或操作运行方面的原因，发生器中溴化锂液滴有可能随同冷剂蒸汽进入原因，发生器中溴化锂液滴有可能随同冷剂蒸汽进入冷凝器，吸收器中溴化锂液滴也有可能溅入蒸发器，冷凝器，吸收器中溴化锂液滴也有可能溅入蒸发器，造

43、成冷剂水的污染。造成冷剂水的污染。衡量冷剂中溴化锂含量的多少，一般通过测定冷剂水的衡量冷剂中溴化锂含量的多少，一般通过测定冷剂水的比重。当冷剂水比重小于比重。当冷剂水比重小于1.11.1时，制冷量几乎还看不见时，制冷量几乎还看不见有什么变化，不过如果这种污染不及时制止，随着机有什么变化，不过如果这种污染不及时制止，随着机组运转时间的增长，冷剂水中溴化锂的含量会愈来愈组运转时间的增长，冷剂水中溴化锂的含量会愈来愈多，它对机组的性能将产生愈来愈大的影响，制冷量多，它对机组的性能将产生愈来愈大的影响，制冷量将逐渐下降。这主要是因为冷剂水中含有溴化锂成分，将逐渐下降。这主要是因为冷剂水中含有溴化锂成分

44、，使蒸汽压下降，即蒸发温度所对应的蒸发压力变小，使蒸汽压下降，即蒸发温度所对应的蒸发压力变小，吸收能力减弱。随着溴化锂不断进入冷凝器、蒸发器，吸收能力减弱。随着溴化锂不断进入冷凝器、蒸发器，吸收器的液位逐渐下降，以致影响溶液泵的正常工作，吸收器的液位逐渐下降，以致影响溶液泵的正常工作，使机组不能正常运行。使机组不能正常运行。历史上第一次实现的气体制冷机是以空气作历史上第一次实现的气体制冷机是以空气作为工质的，并且称为空气制冷机为工质的，并且称为空气制冷机压缩式空气制冷机的工作过程也是包括压缩式空气制冷机的工作过程也是包括等熵等熵压缩，等压冷却，等熵膨胀压缩，等压冷却，等熵膨胀及及等压吸热等压吸

45、热四四个过程个过程 这与蒸汽压缩式制冷机的四个工作过程相近，这与蒸汽压缩式制冷机的四个工作过程相近，其区别在于工质在循环过程中不发生集态其区别在于工质在循环过程中不发生集态改变改变 第五节第五节 压缩式气体制冷循环压缩式气体制冷循环一、无回热气体制冷机循环一、无回热气体制冷机循环二、定压回热气体制冷机循环二、定压回热气体制冷机循环 三、定容回热气体制冷机循环三、定容回热气体制冷机循环一、无回热气体制冷机循环一、无回热气体制冷机循环 1-21-2是等熵压缩过程是等熵压缩过程2-32-3是等压冷却过程是等压冷却过程3-43-4是等熵膨胀过程是等熵膨胀过程4-14-1是在冷箱中的等压吸热过程是在冷箱

46、中的等压吸热过程环境介质的温度环境介质的温度Tc,冷箱温度为冷箱温度为t0,现在进行理论循环的性能计算，现在进行理论循环的性能计算，单位制冷量及冷却器的单位制冷量及冷却器的 单位热负单位热负荷荷 分别是：分别是：(5-43)(5-44)单位压缩功单位压缩功 和和 膨胀功膨胀功 分别是：分别是：(5-45)(5-46)从而可计算出循环消耗的从而可计算出循环消耗的 单位功单位功 及及 制热系数制热系数：(5-48)(5-47)若不计比热随温度的变化，并注意到若不计比热随温度的变化，并注意到 则上式可简化为：则上式可简化为：(5-49)因为热源温度是恒值，此时因为热源温度是恒值，此时比较标准循环应当

47、是可逆卡诺循比较标准循环应当是可逆卡诺循环，其环，其 制冷系数制冷系数 为：为：因此上述理论循环的因此上述理论循环的 热力完善热力完善 度为：度为：显然，永远显然，永远二、定压回热气体制冷机循环二、定压回热气体制冷机循环 三、定容回热气体制冷机循环三、定容回热气体制冷机循环气体回热式制冷机中存在的主要不可逆损失包括回热气体回热式制冷机中存在的主要不可逆损失包括回热损失、流阻压降损失、穿梭损失，泵气损失、导热损失、流阻压降损失、穿梭损失，泵气损失、导热损失，热漏损失，非理想换热损失和其它损失。损失，热漏损失，非理想换热损失和其它损失。回热损失：回热损失：回热器的非理想换热引起的冷量回热器的非理想

48、换热引起的冷量(或热量或热量)损失，包括换热温差，壁效应、填料温度波动等因损失，包括换热温差，壁效应、填料温度波动等因素引起的损失。素引起的损失。流阻损失：流阻损失：气体通过回热器，换热器及各通道的流动气体通过回热器，换热器及各通道的流动阻力，使冷腔的压比小于室温腔，导致了冷量的减阻力，使冷腔的压比小于室温腔，导致了冷量的减小，功耗增加。小，功耗增加。穿梭损失：穿梭损失：在气体制冷机中，推移活塞在气体制冷机中，推移活塞(或活塞或活塞)与汽与汽缸具有类似的轴向温度分布。由于推移活塞作往复缸具有类似的轴向温度分布。由于推移活塞作往复运动，其上各点与汽缸相对应的点之间有温差存在，运动，其上各点与汽缸

49、相对应的点之间有温差存在，这就造成了部分热量由热端传至冷端，形成冷量损这就造成了部分热量由热端传至冷端，形成冷量损失，也称为运动热漏损失。失，也称为运动热漏损失。泵气损失：泵气损失：推移活塞和汽缸之间总有一定间隙，而且推移活塞推移活塞和汽缸之间总有一定间隙，而且推移活塞一般是在室温端装有密封环，而另一端是开启的。这样，当一般是在室温端装有密封环，而另一端是开启的。这样，当机器中压力周期变化时，这一环状死容积中的气体质量也将机器中压力周期变化时，这一环状死容积中的气体质量也将周期变化。以冷缸为例，当系统压力处于最低压力时，间隙周期变化。以冷缸为例，当系统压力处于最低压力时，间隙中气体量为最少，随

50、着系统压力的升高，将有一些气体由冷中气体量为最少，随着系统压力的升高，将有一些气体由冷腔进入这一间隙中，在升压过程中气体要从冷缸和推移活塞腔进入这一间隙中，在升压过程中气体要从冷缸和推移活塞吸收热量，直至达到最高压力，这个进气过程才停止。反之，吸收热量，直至达到最高压力，这个进气过程才停止。反之，当系统压力下降时，径向间隙中的气体将返回冷腔，在气体当系统压力下降时，径向间隙中的气体将返回冷腔，在气体从间隙内流出的过程中，气体向缸壁和推移活塞壁放热，由从间隙内流出的过程中，气体向缸壁和推移活塞壁放热，由于换热不完善，气体到达冷腔时的温度尚高于冷腔温度，因于换热不完善，气体到达冷腔时的温度尚高于冷