[精选]制冷原理与设备教材.pptx
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1、制冷原理与设备第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l主 编李晓东 第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l4.1 吸收式制冷l吸收式制冷机是一种以热能为主要动力的制冷机。l蒸汽压缩制冷循环:压缩机消耗机械功l吸收式制冷循环:吸收塔,解吸器,换热器,泵消耗低品位热量 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第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l4.1.1 吸收式制冷工作原理 l1吸收式制冷工作原理 图4-1 吸收式和蒸汽压缩式制冷机工作原理a吸收式制冷机 b蒸汽压缩式制冷机E 一蒸发器 C 一冷凝器 EV 一膨胀阀
2、 CO 一压缩机 G 一发生器 A 一吸收器 P 一溶液泵第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l1.1.吸收式制冷吸收式制冷泵泵吸吸收收器器换热器换热器解解吸吸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低品位蒸位蒸汽汽TRQR冷凝器冷凝器QH水水第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法1.吸收式制冷吸收式制冷第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法热力系数是吸收式制冷机的效率热力系数是吸收式制冷机的效率 2最大热力系数 cc 2吸收式制冷循环的热力系数和热力完善度吸收式制冷循环的热力系数和热力完善度第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l4.1.2 吸收式制冷机的工质对l4.1.2.1 吸收式
3、制冷循环工质的选择要求l1.吸收式制冷循环对制冷剂的选择 l要求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,价廉,无毒,不爆炸和不腐蚀等性质l2.对吸收剂的选择应具有如下要求 l1吸收剂应具有强烈吸收制冷剂的能力l2作为吸收剂和制冷剂的两种物质,它们的沸点希望相差越大越好。l3吸收剂也希望具有较大的热导率,较小的密度和粘度,而且应具有较小的比热,以提高制冷循环的工作效率。l4在化学性质方面与制冷剂一样,要求无毒不燃烧不爆炸,对制冷机的金属材料无腐蚀和具有较好的化学稳定性。l5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。第第4章章 其它制冷方法其它制
4、冷方法l4.1.2.2 吸收式制冷循环工质对 l1.以水作为制冷剂的工质对 l2.以氨为制冷剂的工质对 l3.乙醇作为制冷剂的工质对 l4.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 第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l4.1.2.3 常用吸收式制冷循环工质对性质l1.溴化锂-水溶液第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法溴化锂水溶液的性质溴化锂水溶液的性质 第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法溴化锂水溶液的性质 第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法溴化锂水溶液的性质 第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法溴化锂水溶液的性质 第第4章章 其它制冷方法
5、其它制冷方法溴化锂水溶液的性质 第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法溴化锂水溶液的性质 第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法吸收式制冷循环吸收式制冷循环 由于它是利用工由于它是利用工质对的质量分数变质对的质量分数变化,完成制冷剂的化,完成制冷剂的循环,因而被称为循环,因而被称为吸收式制冷吸收式制冷4.1.3 吸收式制冷循环吸收式制冷循环第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l4.1.3.2 溴化锂吸收式制冷机的分类l1.按用途分类l1冷水机组 l2冷热水机组 l3热泵机组 l2.按驱动热源分类l1蒸汽型 l2直燃型 l3热水型 l3按驱动热源的利用方式分类l1单效 l2双效 l3多效 第第4章章
6、 其它制冷方法其它制冷方法l4按溶液循环流程分类l1串联流程,它又分为两种,l一种是溶液先进入高压发生器,后进入低压发生器,最后流回吸收器;l另一种是溶液先进入低压发生器,后进入高压发生器,最后流回吸收器。l2并联流程,溶液分别同时进入高、低压发生器,然后分别流回吸收器。l3串并联流程,溶液分别同时进入高、低发生器,高压发生器流出的溶液先进入低压发生器,然后和低压发生器的溶液一起流回吸收器。l5按机组结构分类l1单筒型,机组的主要换热器发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器布置在一个筒体内。l2双筒型,机组的主要换热器布置在二个筒体内。l3三筒或多筒型,机组的主要换热器布置在三个或多个筒体内。第第4章
7、章 其它制冷方法其它制冷方法l4.1.33 溴化锂吸收式制冷机工作过程l1.单效溴化锂吸收式制冷机工作过程单效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的应用系统。单效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的应用系统。热源回路热源回路冷却水回路冷却水回路冷水回路冷水回路冷剂水回路冷剂水回路溶液回路溶液回路第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l4.1.33 溴化锂吸收式制冷机工作过程l1.单效溴化锂吸收式制冷机工作过程第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l1稀溶液的加压和预热过程l2发生器中的蒸气发生过程 l3浓溶液的冷却与节流过程 l4吸收器中的吸收过程 2溴化锂吸收式制冷机理论循环在
8、h-图上的表示3溴化锂吸收式制冷循环过程 1冷凝过程 2节流过程 3蒸发过程 第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法1蒸汽型 图4-4 双效溴化锂吸收式制冷机并联系统流程1高压发生器泵 2高温换热器 3吸收器 4蒸发器 5高压发生器 6冷凝器 7低压发生器 8、12引射器9冷剂水泵 10凝水换热器 11低温换热器 13溶液泵2.双效溴化锂吸收式制冷机工作过程双效溴化锂吸收式制冷机工作过程第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l2直燃型 第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法直燃型第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法机组特征l单效制冷机使用能源广泛,可以采用各种工业
9、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,确保机组处于最正确运行状态。l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,应选择远大直燃机或蒸汽双效制冷机,其COP在1.31以上。第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l4.1.3.4 溴化锂吸收式制冷机的特点l1以水作制冷剂,溴化锂溶液作吸收剂,因此它对人体无危害,对大气臭氧层无破坏作用。l2对热源要求不高.l3整个装置基本上是换热器的组合体,除泵外,没
10、有其他运动部件。l4结构简单,制造方便。l5整个装置处于真空状态下运行,无爆炸危险。l6操作简单,维护保养方便,易于实现自动化运行。l7能在10100范围内进行制冷量的自动、无级调节,而且在局部负荷时,机组的热力系数并不明显下降。l8溴化锂溶液对金属,尤其是黑色金属有强烈的腐蚀性,因此对金属的密封性要求非常严格。l9由于系统以热能作为补偿,加上溴化锂溶液的吸收过程是放热过程,故对外界的排热量大。l10 一般只能制取5以上的冷水,多用于空气调节及一些生产工艺用冷冻水。l11 溴化锂价格较贵,机组充灌量大,初投资较高。第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l直燃型溴化锂吸收式冷热水机组除具有上述特点
11、外,还具有以下优势:l1燃烧效率高,对大气环境污染小。l2 一机多能。可供夏季空调、冬季采暖,必要时也可兼顾提供生活用热水。l3体积小,用地少。l4只存在一次传热温差,传热损失小。l5可实现能源消耗的季节平衡。第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l4.2 蒸汽喷射式制冷l4.2.1 蒸汽喷射式制冷循环的特点l1蒸汽喷射式制冷的设备结构简单,金属耗量少,造价低廉,运行可靠性高,使用寿命长,一般都不需备用设备。l2制冷系统操作简便,维修量少。l3蒸汽喷射式制冷循环耗电量少,如果使用于有较多工业余汽的场合,能节约能源。l4蒸汽喷射式制冷以水作为制冷剂,并且根据需要可使制冷剂、载冷剂合为一体,或者采用
12、开式循环形式。由于水具有汽化潜热大,无毒等优越性,所以系统安全可靠。l5用水作为制冷剂制取低温时受到水的凝固点的限制,为了获得更低的蒸发温度,正在研制以用氨、氟利昂为制冷剂的蒸汽喷射式制冷机。另外将蒸汽喷射器与活塞式制冷压缩机、吸收式制冷机等串联,用以作为低压级,也能获得较低的蒸发温度。l6蒸汽喷射器的加工精度要求较高,蒸汽喷射式制冷循环的工作蒸汽消耗量较大,制冷循环效率较低。这一切都限制了蒸汽喷射式制冷的实际应用。第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l4.2.2 蒸汽喷射式制冷循环基本组成和工作过程l4.2.2.1 蒸汽喷射式制冷循环主要热力设备l1锅炉 l2蒸汽喷射器 l3冷凝器 l4凝结
13、水泵 l5蒸发器与节流器 第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l4.2.2.2 蒸汽喷射式制冷循环工作过程第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法图4-6 蒸汽喷射式制冷系统1喷射器喷嘴 b扩压器 c吸入室 2冷凝器 3蒸发器 4节流阀 5、6泵第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法图4-7 蒸汽喷射式制冷机理论工作循环的温熵图第第4章章 其它制冷方法其它制冷方法l4.3 吸附式制冷l吸附制冷系统是以热能为动力的能量转换系统。l其道理是:一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用。l吸附能力随吸附温度的不同而不同。l周期性地冷却和加热吸附剂,使之交替吸附和解析。
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