溴化锂吸收式制冷.doc

2011建环生产实习报告

溴化锂吸收式制冷

吸收式制冷是液体气化制冷的一种形式，它和蒸汽压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低温低压下气化以达到制冷的目的。所不同的是：蒸汽压缩式制冷是靠消耗机械功（或电能）是热量从低温物体向高温物体转移，而吸收式制冷则是靠消耗热能来完成这种非自发过程的。
吸收式制冷的基本原理
如下图表示出了吸收式制冷的基本原理。蒸汽压缩式制冷机的整个工作循环包括压缩、冷凝、节流和蒸发死个过程，其中压缩机的作用是，一方面不断的将完成了吸热过程而气化的制冷剂蒸汽从蒸发器中抽吸出来，是蒸发器维持低压状态，便于蒸发吸热过程能持续不断地进行下去；另一方面，通过压缩作用，提高制冷剂的压力和温度，为制冷剂蒸汽向冷却介质（空气或水）释放热量创造条件。

两类制冷剂相比较，流程是相同的，所不同的是蒸汽压缩式制冷系统中的压缩机被发生器、吸收器和溶液泵组成的溶液循环系统所取代。吸收式制冷机中的溶液是由两种沸点不同的物质组成的，低沸点的物质是制冷剂，高沸点的物质是吸收剂。溶液循环代替了压缩机的工作过程。因此，吸收式制冷机的工作过程实际上由两个循环完成，积制冷循环和溶液循环。
制冷循环：从发生器出来的高压制冷剂蒸汽（可能会含有少量的吸收剂蒸汽）在冷凝器中冷凝成高压制冷剂液体，释放出冷凝热量Qk被冷却介质带走。高压液体经节流阀节流到蒸发压力下的液体，进入蒸发器中汽化吸热，产生制冷量Qo，低压蒸汽被吸收器吸收。
溶液循环：吸收器中的稀溶液吸收蒸发器来的低压蒸汽而成为浓溶液。吸收过程使制冷剂转化为液体，吸收过程放出热量被冷却介质带走。吸收器中浓溶液经溶液泵提高压力，并输送到发生器中，在发生器中利用蒸汽或热水对浓溶液进行加热（输入热量Qh）浓溶液中的低沸点制冷剂气化成高压蒸汽。
吸收式制冷的循环溶液
吸收式制冷机中常用二组分溶液，习惯称低沸点组分为制冷剂，高沸点组分为吸收剂。
对于吸收剂，应有如下特性：
1有强烈吸收制冷剂的能力；
2在相同压力下，它的沸腾温度应比制冷剂的沸腾温度高得多；
3不应有爆炸、燃烧的危险，并对入体无毒害；
4对金属材料的腐蚀性小；
5价格低，易获得。
以常用的溴化锂水溶液为例，溴化锂水溶液的特性1.溴化锂具有强烈的吸水性；2.溴化锂水溶液具有很强的吸湿性；3.溶液温度过低或浓度过高，均易发生结晶；4.对金属具有较强的腐蚀性；5.无毒，对人体无害。
单效溴化锂吸收式制冷流程与结构
如下图为单效溴化锂吸收式制冷系统的流程

标准的单效溴化锂吸收式制冷机，一般是以0.1MPa的低压蒸汽或75℃以上的热水作为驱动热源的。它的优点是体积小、结构紧凑、操作简单、使用热源的品位较低、造价便宜，但其性能系数较低，一般只有0.7左右。
单效溴化锂吸收式制冷机主要由以下部分组成：
1)发生器其作用是使从吸收器来的稀溶液沸腾浓缩，产生冷剂蒸汽和浓溶液；
2)冷凝器其作用是使发生器产生的冷剂蒸汽冷凝成冷剂水并送往蒸发器；
3)蒸发器其作用是使冷剂水蒸发吸热，供出低温冷媒水；
4)吸收器其作用是使发生器来的浓溶液吸收蒸发器来的冷剂蒸汽产生稀溶液；
5)溶液热交换器其作用是使从吸收器来的低温稀溶液和从发生器来的高温浓溶液之间进行热量交换，从而减轻发生器和吸收器的热负荷，提高机组的性能系数。
6)其他装置主要有使溶液和冷剂水循环的溶液泵和冷剂水泵，抽出机内不凝气体并产生高度真空的抽气装置以及冷量调节系统等。
从溴化锂吸收式制冷机的原理可知，发生器和冷凝器的压力较高，而吸收器和蒸发器的压力较低，因此，通常把发生器和冷凝器布置在一个空间内，而把吸收器和蒸发器布置在另一个空间内。
又由于溴化锂吸收式制冷机工作时处于高真空状态下，因此都把它的外壳设计成圆筒形结构。把高压部分布置在上方，低压部分布置在下方，中间用溶液槽隔开，如图所示。

单效溴化锂吸收式制冷机的性能分析
单效溴化锂吸收式制冷机的性能较差，其性能系数(COP)较小，一般只有0.7左右。影响其性能的主要有以下一些因素：
一、不凝性气体对制冷机性能的影响
"真空是溴化锂吸收式制冷机的第一生命"，溴化锂吸收式制冷机是在高真空状态下工作的制冷设备，有些机组的制冷性能不稳定或达不到设计能力的一个主要原因，就是机组真空问题没有解决好。对于溴化锂吸收式制冷机来讲，真空度的高低实质上是机组内不凝性气体被抽除多少的反映。
机组系统内不凝性气体的来源大致如下：机组启动时，机组内空气未完全抽尽；空气通过管路连接处、焊缝、阀门等处泄漏到机组内；在机组内，由于溴化锂溶液对金属材料的腐蚀而产生的氢气。机组内存在不凝性气体，主要影响吸收过程，使传热、传质减弱。外部漏入制冷机的空气与制冷机内因金属表面腐蚀所释放的氢气等均属不凝性气体。这些气体都不能凝结，也不会被溴化锂溶液吸收。当它们附着于