吸收式制冷原理(1).ppt

第25讲吸收式制冷原理（1）吸收式制冷机和蒸汽压缩式制冷机都是利用制冷剂的汽化潜热制取冷量的。右图为两者工作原理的比较图。其共同点是高压制冷剂蒸气在冷凝器中冷凝后，经节流机构节流降压，再进入蒸发器，在低压下液态制冷剂气化，从而达到制冷的目的。它们的不同点是：1）提供的能量不同。蒸汽压缩式制冷机消耗机械功，吸收式制冷机消耗的是热能；2）吸取制冷剂蒸气的方式不同。利用液体蒸发连续不断地制冷时，需不断地在蒸发器内产生蒸气。蒸汽压缩式用压缩机A吸取此蒸气，吸收式制冷机用吸收剂在吸收器内吸取制冷剂蒸气；3）将低压制冷剂蒸气变为高压制冷剂蒸气时采取的方式不同。蒸气压缩式制冷机通过原动机驱动压缩机完成，吸收式制冷机则是通过吸收器、溶液泵、发生器和节流阀完成；4）蒸气压缩式制冷循环一般采用单一制冷剂，如R717、R22等，吸收式制冷循环则使用两种沸点相关较大的物质组成的二元溶液（工质对），其中低沸点组分为制冷剂，高沸点组分为吸收剂。在吸收式制冷循环中，冷凝器、蒸发器和节流阀的作用与压缩式制冷循环基本相同，只是能量补偿部分的设备改变了，能量补偿部分的设备由发生器、吸收器、节流阀和溶液泵组成。4.1吸收式制冷方法与制冷原理4.1.1吸收式制冷方法吸收式制冷循环就是利用热能制取冷量的制冷循环，吸收式制冷和蒸汽压缩式制冷一样，都是利用液体在汽化时要吸收汽化潜热这一物理特性来实现制冷。所不同的是蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功或电能，使热量从低温热源转移到高温热源，吸收式制冷则是靠消耗热能来完成这种非自发过程的。吸收式制冷可以利用低温热源制取冷量，因此它特别适用于有余热可供利用的场合。吸收式制冷方法也是目前常用的一种制冷方式，吸收式制冷使用的工质是两种沸点相差较大的物质组成的二元溶液，其中沸点低的物质为制冷剂，沸点高的物质为吸收剂，通常成为“工质对”。目前常用的吸收式制冷装置有：氨水吸收式制冷装置和溴化锂吸收式制冷装置。4.1.2吸收式制冷循环原理4.1.2.1吸收式制冷循环基础（1）制冷剂与吸收剂吸收式制冷机循环就是利用溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸汽，在另一种条件下又能吸收低沸点组分这一特性来完成的制冷循环。与压缩式制冷循环不同，吸收式制冷循环的工质除了制冷剂外，还需要有吸收剂。制冷剂用来产生冷效应。吸收利用来吸收产生冷效应的制冷剂蒸汽，以实现对制冷剂的“热化学”压缩过程。制冷剂与吸收剂组成工质对。吸收式制冷循环的工质对，通常采用两种不同沸点的物质组成的二元溶液，以低沸点（或易挥发）的组分为制冷剂，高沸点组分为吸收剂，两组分统称“工质对”。最常用的工质对有溴化锂水溶液和氨水溶液。在中央空调中常用的溴化锂吸收式制冷循环中，制冷剂为水，吸收剂为溴化锂，制取0℃以上的空调用冷水。对制冷剂的选择要求：吸收式制冷循环中制冷剂的选择要求与蒸汽压缩式制冷循环基本相同，例如蒸发潜热大、工作压力适中、成本低、毒性小、不爆炸及不腐蚀等性质。对吸收剂的选择则要求应有如下的一些特性：a．有强烈吸收制冷剂的能力。吸收能力越强，所需要的吸收剂循环量就越少；发生器工作热源的加热量、吸收器中冷却介质带走的热量以及溶液泵耗功率也随之减少；b．在相同压力下，其沸点温度应比制冷剂的沸点温度高，且相差越大越好。吸收剂的沸点越高，越难挥发，在发生器中汽化的制冷剂蒸汽纯度就越高。否则，发生后的制冷剂蒸汽中会夹带部分吸收剂蒸汽，必须通过精馏的方法将这部分吸收剂除去，以免影响制冷效果。使用精馏方法将吸收剂与制冷剂分开，这不仅需要专用的精馏设备，另外由于精馏效率的存在会降低制冷循环的工作效率；c．导热系数要大，密度、粘度及比热要小，以提高制冷循环的工作效率；d．化学稳定性和安全性要好，对金属材料的腐蚀性小；e．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。共沸溶液不能作为吸收式制冷循环的工质对；f．价格低廉，容易得到。二元溶液根据两个组份沸点相差的程度，可分为如下三类：a．两个组份沸点相差大，溶质可看作是不挥发的。在溶液沸腾时，它的气相只是沸腾点的组分，例如溴化锂水溶液；b．两个组份沸点相差不大。在溶液沸腾时，它的气相中除了沸点较低的组分外，还包括有沸点较高的组分，例如氨水溶液；c．共沸溶液。例如酒精水溶液的t-x图。图中气-液两相的曲线除在两端相交外，还在M点相切，即有一极点。当溶液具有此点的成分时，它将在一个恒定的温度下沸腾，且气、液相成分完全相同，这样的溶液称为共沸溶液。（2）常见的吸收式制冷循环工质对按溶液中含有的制冷剂种类区分，可分为水类、氨类、乙醇类和氟里昂类。吸收式制冷循环的工质对随制冷剂的不同大致可分为如下四类。a．以水作为制冷剂的工质对主要有溴化锂-水（H2O-LiBr）溶液及水-氯化锂（H2O-LiCl）、水-碘化锂（H2O-LiI）、水-溴化锂-硫氰酸锂（H2O-