《氨吸收式制冷机》PPT课件.ppt

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1、第六章第六章 氨吸收式制冷机氨吸收式制冷机了解吸收式制冷机与了解吸收式制冷机与单级单级蒸汽蒸汽压缩压缩式制冷机的式制冷机的制冷循制冷循环环的区的区别别 了解氨水溶液的性了解氨水溶液的性质质 目的、要求目的、要求 掌握氨吸收式制冷循掌握氨吸收式制冷循环环的原理、流程和特点。的原理、流程和特点。第一节第一节 概述概述 吸收式制冷是液体汽化法制冷的一种。吸收式制冷是液体汽化法制冷的一种。它以消耗低温热能作为补偿实现制冷循环，它以消耗低温热能作为补偿实现制冷循环，对有余热场所热能的综合利用，以及对于太对有余热场所热能的综合利用，以及对于太阳能的开发和应用都有重要的意义。阳能的开发和应用都有重要的意义。

2、1.1.吸收式制冷的两个循环吸收式制冷的两个循环 制冷剂逆循环制冷剂逆循环 吸收剂溶液正循环吸收剂溶液正循环利用吸收方式气体制冷剂回复液体状态制冷剂蒸发吸收热量制冷吸收式制冷吸收式制冷泵泵吸吸收收器器换热器换热器发发生生器器蒸发器蒸发器节流阀节流阀QL载冷体载冷体水水低品位蒸汽TR、QR冷凝器冷凝器QH水水2 2、蒸气压缩式与吸收式制冷机的比较、蒸气压缩式与吸收式制冷机的比较吸收式制冷机是一种以热能为主要动力的制冷机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：蒸汽压缩制冷循环：压缩机压缩机（消耗机械功）（消耗机械功）吸收式制冷循环：吸收式制冷循环：吸收器，发生器，换热器，泵吸

3、收器，发生器，换热器，泵（消耗低品位热量（消耗低品位热量）吸收式和蒸汽压缩式制冷机工作原理吸收式和蒸汽压缩式制冷机工作原理a a）吸收式制冷机）吸收式制冷机 b b）蒸汽压缩式制冷机）蒸汽压缩式制冷机E E 一蒸发器一蒸发器 C C 一冷凝器一冷凝器 EV EV 一膨胀阀一膨胀阀 CO CO 一压缩机一压缩机 G G 一发生器一发生器 A A 一吸收器一吸收器 P P 一溶液泵一溶液泵3.3.热力系数热力系数 吸收式制冷机采用蒸发器中的制冷量吸收式制冷机采用蒸发器中的制冷量Q Q0 0与发生器的耗热量与发生器的耗热量Q Qg g之比来衡量它运行的经之比来衡量它运行的经济性。这一比值称为吸收式制

4、冷机的热力系济性。这一比值称为吸收式制冷机的热力系数数.4 4 吸收式制冷循环工质的选择要求吸收式制冷循环工质的选择要求 与蒸汽压缩式制冷基本相同，应具有较大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，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。价廉，无毒，不爆炸和不腐蚀等性质。5.5.对吸收剂的选择要求对吸收剂的选择要求 1 1）吸收剂应具有强烈吸收制冷剂的能力）吸收剂应具有强烈吸收制冷剂的能力2 2）吸收剂和制冷剂的沸点相差越大越好。）吸收剂和制冷剂的沸点相差越大越好。3 3）吸收剂应具有较大的热导率，较小的密度和粘）吸收剂

5、应具有较大的热导率，较小的密度和粘度，较小的比热，以提高制冷循环的工作效率。度，较小的比热，以提高制冷循环的工作效率。4 4）在化学性质方面要求无毒）在化学性质方面要求无毒不燃烧不燃烧不爆炸，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对制冷机的金属材料无腐蚀和具有较好的化学稳定性。性。5 5）吸收式制冷循环工质对所组成的二元溶液，必）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。须是非共沸溶液。6.6.吸收式制冷机的工质对吸收式制冷机的工质对 1.1.以水作为制冷剂的工质对以水作为制冷剂的工质对 2.2.以氨为制冷剂的工质对以氨为制冷剂的工质对（低沸点组分为制冷剂（氨），高

6、沸点组分为吸收剂（水）（低沸点组分为制冷剂（氨），高沸点组分为吸收剂（水）。吸收器能强烈吸收氨蒸气，发生器能析出氨气）。吸收器能强烈吸收氨蒸气，发生器能析出氨气）。3.3.乙醇作为制冷剂的工质对乙醇作为制冷剂的工质对 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 到目前为止，实际上使用的还只限于到目前为止，实际上使用的还只限于氨氨-水溶水溶液与溴化锂液与溴化锂-水溶液水溶液两种。两种。第二节第二节 氨水溶液的性质氨水溶液的性质 6.2.2 6.2.2 氨对有色金属的腐蚀作用氨对有色金属的腐蚀作用对有色金属有腐蚀作用，不能用铜及铜合金材料。对有色金属有腐蚀作用，不能用铜及铜合金材料。

7、6.2.36.2.3密度、比热容、导热率、粘度及表面张力密度、比热容、导热率、粘度及表面张力 密度：密度：=1-0.35 =1-0.35 随随，。比热容：随比热容：随，cc。导热率：导热率：随随，。粘度：先随粘度：先随，；后随；后随，。表面张力：随表面张力：随，表面张力，表面张力。6 6.2.1.2.1氨在水中的溶解氨在水中的溶解质量分数：质量分数：=0=01 1氨的质量氨的质量/溶液总质量溶液总质量第三节第三节 单级氨水吸收式制冷机循环过程单级氨水吸收式制冷机循环过程及其在及其在h-h-图上的表示图上的表示6 63 31 1系统中的压力和温度系统中的压力和温度系统由低压侧和高压侧组成。系统由

8、低压侧和高压侧组成。v低低压压侧侧：蒸蒸发发器器（P P0 0，t t0 0）和和吸吸收收器器（P P0 0/）P P0 0/P P Pk k 忽忽略略上上述述压压差差。吸吸收收器器和和冷冷凝凝器器的的温温度度由由冷冷却却水水温温决决定定，发发生生器器的的温温度度由由加加热热介介质质温温度度决定。决定。6.3.26.3.2单级氨水吸收式制冷机的循环过程单级氨水吸收式制冷机的循环过程设设精精馏馏塔塔提提高高氨氨蒸蒸气气的的浓浓度度。含含提提馏馏段段、精精馏馏段段、发生器、回流冷凝器。发生器、回流冷凝器。流流程程图图：1a(1a(r r,f),f)过过冷冷P Pk k发发生生器器得得蒸蒸气气3 3

9、 提提馏馏段段1 1(d d,1+R),1+R)精精馏馏段段和和回回流流冷冷凝凝器器得得 高高浓浓度度氨氨蒸蒸气气(RaRa 1)51)5 冷冷凝凝器器冷冷凝凝液液体体P Pk k 66节流阀节流节流阀节流7P7P0 0 蒸发器蒸发器8 8稀稀溶溶液液（a a，f-1f-1）22溶溶液液热热交交换换器器降降温温P Pk k2a2a节流阀节流节流阀节流3P3P0 0吸收器吸收器(r r,f)44液泵升压液泵升压P Pk k 过冷过冷4a4a溶液热交换器加热溶液热交换器加热1a1a6.3.3 6.3.3 循环过程在循环过程在h-h-图上的表示图上的表示 说明说明1 1）溶液的蒸发和冷凝在定）溶液的

10、蒸发和冷凝在定压下进行，但不是定温，因压下进行，但不是定温，因为在冷凝时随着溶液中低沸为在冷凝时随着溶液中低沸点组分的增多，溶液的饱和点组分的增多，溶液的饱和温度降低；在蒸发时随着溶温度降低；在蒸发时随着溶液中低沸点组分的减少，溶液中低沸点组分的减少，溶液的饱和温度提高。湿蒸气液的饱和温度提高。湿蒸气的干度越大，蒸发温度越高的干度越大，蒸发温度越高。说明说明 2 2）溶溶液液热热交交换换器器：提提高高进进入入发发生生器器的的浓浓溶溶液液（流流量量f f）的的温温度度，减减少少加加热热蒸蒸气气的的消消耗耗量量；降降低低进进入入吸吸收收器器的的稀稀溶溶液液（流流量量f-1f-1）的的温温度度，减少

11、冷却水的消耗量。减少冷却水的消耗量。3 3）气气-液液热热交交换换器器：用用蒸蒸发发器器的的湿湿蒸蒸气气使使冷冷凝凝器液体过冷。但增加了吸收器的冷却水量。器液体过冷。但增加了吸收器的冷却水量。4 4）系系统统制制取取的的最最低低温温度度与与加加热热热热源源的的温温度度和和冷却水温度有关。冷却水温度有关。t t0 0-25-25。第四节第四节 氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式制冷机的性能比较制冷机的性能比较 6.4.16.4.1性能比较性能比较 蒸蒸气气压压缩缩式式制制冷冷机机消消耗耗功功；吸吸收收式式制制冷冷机机消消耗耗热热量量，其其热热力力系系数数低低于于前前者者。存

12、存在在更更多多的的不不可可逆过程。逆过程。吸收式制冷机在较低温下运行费用较低。吸收式制冷机在较低温下运行费用较低。6.4.2 6.4.2 氨水吸收式制冷机的特点氨水吸收式制冷机的特点（1 1）（）（1212）第五节第五节 吸收吸收-扩散式制冷机扩散式制冷机 6 65 51 1概述概述 家家用用或或医医疗疗用用冰冰箱箱采采用用三三组组分分循循环环工工质质的的吸吸收收式式制冷机，制冷量制冷机，制冷量0.1kW0.1kW，冰箱容积为，冰箱容积为2525升升250250升。升。特点：特点：1 1）制制冷冷剂剂为为NHNH3 3，吸吸收收剂剂为为氨氨水水，氢氢气气为为平平衡衡气气体。体。2 2）无无溶溶

13、液液泵泵，流流动动靠靠密密度度差差（对对发发生生器器加加热热），高高度度差差（发发生生器器与与吸吸收收器器），管管路路倾倾斜斜（冷冷凝凝器、蒸发器）。器、蒸发器）。3 3）无无膨膨胀胀阀阀，蒸蒸发发器器与与冷冷凝凝器器液液体体压压力力相相同同，为为了了使使蒸蒸发发器器中中的的氨氨液液蒸蒸发发，通通入入氢氢气气吸吸收收溶溶液中的氨。液中的氨。6.5.2 6.5.2 工作过程工作过程 （1 1）氨水溶液的循环）氨水溶液的循环贮液器的浓溶液贮液器的浓溶液溶液热交换器溶液热交换器发生器发生器氨蒸气氨蒸气精馏器分离水精馏器分离水冷凝器冷凝器 稀稀溶溶液液发发生生器器外外套套溶溶液液热热交交换换器器内内管

14、管吸收器（稀溶液）吸收器（稀溶液）6.5.2 6.5.2 工作过程工作过程 （2 2）氨、氢气循环）氨、氢气循环发发生生器器的的氨氨蒸蒸气气精精馏馏器器分分离离水水冷冷凝凝器器(液液氨氨)蒸蒸发发器器(与与氢氢气气混混和和，氨氨蒸蒸发发)下下部部气气体体热热交交换换器器(H(H2 2、NHNH3 3混混合合气气)贮贮液液器器(上上行行)吸收器吸收器NHNH3 3被吸收被吸收成浓溶液成浓溶液返回贮液器返回贮液器 HH2 2上行上行下部气体热交换器下部气体热交换器蒸发器蒸发器吸收吸收-扩散式制冷机系统示意图扩散式制冷机系统示意图吸收吸收-扩散式制冷机扩散式制冷机设计要点设计要点1 1）合理设计结构

15、）合理设计结构2 2）加加热热器器加加热热量量适适中中：过过多多使使蒸蒸气气中中水水分分增增多多；过过少使氨蒸气量少。少使氨蒸气量少。3 3）蒸发器与气体热交换器可设计为双管结构）蒸发器与气体热交换器可设计为双管结构4 4）强化吸收器的散热效果。）强化吸收器的散热效果。电加热吸收式冰箱热力系数低电加热吸收式冰箱热力系数低0.20.20.40.4，但可利用，但可利用其它能源，如太阳能。其它能源，如太阳能。思考题思考题 1.1.吸收式制冷的能量补偿是什么？吸收式制冷的能量补偿是什么？2.2.吸收式制冷的基本组成有那些设备吸收式制冷的基本组成有那些设备?3.3.吸收式制冷循环对工质选择的要求有哪些？吸收式制冷循环对工质选择的要求有哪些？4.4.常用工质对有哪些？常用工质对有哪些？5 5画出氨吸收式制冷机的系画出氨吸收式制冷机的系统图，组成系统的设备名称，统图，组成系统的设备名称，h-h-图。图。5.5.氨氨水水吸吸收收-扩扩散散式式制制冷冷机机中中工工质质的的流流动动及及蒸蒸发发器器中中液液氨能在低温下沸腾的原因是什么？氨能在低温下沸腾的原因是什么？