第七章溴化鋰吸收式制冷7.1溴化鋰水溶液的性質7.2溴化鋰吸收式制冷機原理7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算7.4溴化鋰吸收式制冷機的性能及提高途徑7.5溴化鋰吸收式制冷機的冷量調節及安全保護措施7.6雙效溴化鋰吸收式制冷機7.7雙效直燃溴化鋰吸收式制冷機7.8第二類熱泵7.1溴化鋰水溶液的性質一、水無毒、不燃燒、不爆炸；氣化潛熱大（約2500kJ／kg，比R12大16倍）；比容大，為43.37m3/kg；常壓下的蒸發溫度較高，常溫下的飽和壓力很低。例如當溫度為25℃時，它的飽和壓力為3.167kPa；一般情況下，水在0℃時就結冰，因而限制了它的應用范圍。7.1溴化鋰水溶液的性質二、溴化鋰溴化鋰（LiBr）的性質與Nacl（食鹽）相似，屬鹽類，有咸味，呈無色粒狀晶體；融點為549℃，沸點為1265℃，在常溫或一般高溫下可以認為是不揮發的；極易溶于水；性質穩定，在大氣中不變質、不分解；由92%的溴和8%的鋰組成，分子量為86.86，密度為3464kg/m3（25℃時）7.1溴化鋰水溶液的性質三、溴化鋰水溶液無色液體，有咸味，無毒，加入鉻酸鋰后溶液至淡黃色；溴化鋰在水中的溶解度隨溫度的降低而降低；水蒸氣分壓力很低，它比同溫度下純水的飽和蒸氣壓力低得多，因而有強烈的吸濕性；溴化鋰水溶液具有吸收溫度比它低的水蒸氣的能力；當溴化鋰水溶液濃度為50％、溫度為25℃時，飽和蒸氣壓力為0.85kPa，而水在同樣溫度下的飽和蒸氣壓力為3.167kPa。如果水的飽和蒸氣壓力大于0.85kPa，例如壓力為1kPa（相當于飽和溫度為7℃）時，上述溴化鋰溶液就具有吸收它的能力。7.1溴化鋰水溶液的性質三、溴化鋰水溶液由溴化鋰水溶液中產生的水蒸氣總是處于過熱狀態；如果壓力相同，溶液的飽和溫度一定大于水的飽和溫度密度比水大，并隨溶液的濃度和溫度而變（圖7-3）；比熱容較小，這意味著加給溶液較少的熱量水就會蒸發（圖7-4）；粘度、表面張力較大（圖7-5、7-6）；溴化鋰水溶液的導熱系數隨濃度之增大而降低，隨溫度的升高而增大（表7-1）；對黑色金屬和紫銅等材料有強烈的腐蝕性，有空氣存在時更為嚴重，因腐蝕而產生的不凝性氣體對裝置的制冷量影響很大。7.1溴化鋰水溶液的性質四、溴化鋰水溶液物性參數的計算公式溴化鋰水溶液的飽和溫度；溴化鋰水溶液的定壓比熱容；溴化鋰水溶液的密度；溴化鋰水溶液的質量濃度；溴化鋰水溶液的導熱率；溴化鋰水溶液的動力粘度；溴化鋰水溶液的表面張力7.2溴化鋰吸收式制冷機原理一、工作原理與循環1.工作原理圖4-1吸收式和蒸汽壓縮式制冷機工作原理a）吸收式制冷機b）蒸汽壓縮式制冷機E一蒸發器C一冷凝器EV一膨脹閥CO一壓縮機G一發生器A一吸收器P一溶液泵7.2溴化鋰吸收式制冷機原理一、工作原理與循環1.工作原理7.2溴化鋰吸收式制冷機原理1.工作原理7.2溴化鋰吸收式制冷機原理2.制冷系統7.2溴化鋰吸收式制冷機原理2.制冷系統7.2溴化鋰吸收式制冷機原理3、工作過程發生器中產生的冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝成冷劑水，經U形管進入蒸發器，在低壓下蒸發，產生制冷效應。發生器中流出的濃溶液降壓后進入吸收器、吸收由蒸發器產生的冷劑蒸氣，形成稀溶液，用泵將稀溶液輸送至發生器，重新加熱，形成濃溶液。7.2溴化鋰吸收式制冷機原理二、工作過程在焓－濃度圖上的表示稀溶液的加壓和預熱過程發生器中的蒸氣發生過程濃溶液的冷卻與節流過程吸收器中的吸收過程溴化鋰吸收式制冷循環過程

1）發生過程

2）冷凝過程

3）節流過程

4）蒸發過程5）吸收過程7.2溴化鋰吸收式制冷機原理再循環倍率發生不足發生終了濃溶液的濃度低于理想情況下的濃度吸收不足吸收終了的稀溶液濃度比理想情況下的高7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算一、熱力計算1.已知參數制冷量Q0冷媒水出口溫度tx’冷卻水進口溫度tw’加熱熱源溫度2.設計參數的選擇吸收器、發生器冷卻水出口溫度tw1、tw2考慮串連情況：總溫升控制在7～9℃7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算2.設計參數的選擇冷凝溫度tk和冷凝壓力pk蒸發溫度t0和蒸發壓力p0吸收器內稀溶液最低溫度吸收器內壓力7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算2.設計參數的選擇稀溶液濃度濃溶液濃度發生器內濃溶液最高溫度溶液熱交換器出口溫度7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算2.設計參數的選擇吸收器噴淋溶液狀態7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算3.設備熱負荷計算冷劑水流量發生器熱負荷7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算3.設備熱負荷計算冷凝器熱負荷吸收器熱負荷7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算3.設備熱負荷計算溶液熱交換器熱負荷7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算4.裝置的熱平衡式、熱力系數及熱力完善度裝置熱平衡式熱力系數熱力完善度7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算5.加熱蒸氣的消耗量及各類泵的流量加熱蒸氣的消耗量吸收器泵的流量7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算5.加熱蒸氣的消耗量及各類泵的流量發生器泵的流量冷媒水泵的流量7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算5.加熱蒸氣的消耗量及各類泵的流量冷卻水泵的流量蒸發器泵的流量對于吸收器對于冷凝器7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算二、傳熱計算

1.傳熱計算公式7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算1.傳熱計算公式流動方式ab應用范圍順流0.350.65逆流0.650.65叉流0.4250.65兩種流體均叉流0.50.65一種流體叉流各種流動狀態下的a、b值7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算2.各種換熱設備傳熱面積的計算發生器的傳熱面積 冷凝器傳熱面積吸收器傳熱面積

7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算2.各種換熱設備傳熱面積的計算蒸發器的傳熱面積 溶液熱交換器傳熱面積3.傳熱系數由實驗數據而得 7.3溴化鋰吸收式制冷機的熱力計算及傳熱計算三、舉例已知：制冷量

冷媒水進口溫度冷媒水出口溫度冷卻水進口溫度加熱工作蒸氣壓力相當于蒸氣溫度

7.4溴化鋰吸收式制冷機的性能及提高途徑一、溴化鋰吸收式制冷機的性能

1.加熱蒸氣壓力（溫度）變化對性能的影響加熱蒸氣壓力與制冷量的關系加熱蒸氣壓力變化對循環的影響7.4溴化鋰吸收式制冷機的性能及提高途徑2.冷媒水出口溫度的變化對性能的影響冷媒水出口溫度與制冷量的關系冷媒水出口溫度變化對循環的影響7.4溴化鋰吸收式制冷機的性能及提高途徑3.冷卻水進口溫度變化對性能的影響冷卻水進口溫度變換對循環的影響7.4溴化鋰吸收式制冷機的性能及提高途徑4.冷卻水水量、冷媒水量對性能的影響7.4溴化鋰吸收式制冷機的性能及提高途徑5.冷卻水、冷媒水水質變化對性能的影響7.4溴化鋰吸收式制冷機的性能及提高途徑6.稀溶液循環量變化對性能的影響稀溶液循環量的變化對制冷量的影響7.4溴化鋰吸收式制冷機的性能及提高途徑7.不凝性氣體對機組性能的影響不凝性氣體對制冷量的影響7.4溴化鋰吸收式制冷機的性能及提高途徑二、提高制冷系統性能的途徑

1.及時抽取不凝性氣體7.4

溴化鋰吸收式制冷機的性能及提高途徑2.調節溶液的循環量過大：溶液濃度差減少，冷劑蒸氣量減少，吸收液溫度升高；過小：機組部分負荷運行，溶液濃度差增大－濃度過高有結晶危險

3.強化傳熱傳質過程添加能量添加劑－辛醇（可提高制冷量10～20％）減少冷劑蒸氣流動阻力提高換熱管內介質流速傳熱管表面進行脫脂和防腐蝕處理改善噴淋溶液的霧化情況提高水質（冷卻水和冷媒水）采用強化傳熱管合理調節噴淋密度7.4

溴化鋰吸收式制冷機的性能及提高途徑4.采取適當的防腐措施防止腐蝕產生的不凝性氣體影響采用鋼制材料－成本高加入鉻酸鋰和適量的氫氧化鋰其它緩蝕劑7.5溴化鋰吸收式制冷機的冷量調節及安全保護措施一、冷量調節（1）加熱蒸氣量調節法（2）加熱蒸氣壓力調節法（3）加熱蒸氣凝結水量調節法（4）冷卻水量調節法（5）溶液循環量調節法（6）溶液循環量與蒸氣量組合調節法（7）溶液循環量與加熱蒸氣凝結水量組合調節法7.5溴化鋰吸收式制冷機的冷量調節及安全保護措施二、安全保護措施1.防止溴化鋰結晶措施設置自動溶晶管－只能消除結晶，不能防止結晶在發生器出口濃溶液管道上設溫度繼電器，用它控制加熱蒸氣閥門的開啟度在蒸發器液囊中裝液位控制器，使冷劑水旁通到吸收器中，從而防止溶液因濃度過高而結晶裝設溶液泵和蒸發器泵延時繼電器，使機組在關閉加熱蒸氣閥門后，兩泵能繼續運行10分鐘左右，使吸收器中的稀溶液和發生器中的濃溶液充分混合，也可使蒸發器中的冷劑水能被噴淋溶液充分吸收，溶液得到稀釋，就能防止停車后溶液因溫度降低而結晶。加設手動閥門控制的冷劑水旁通管。如果運行時突然停電，打開手動閥門，使蒸發器中的冷劑水旁通到吸收器中，溶液被稀釋，從而防止了結晶的產生。7.5溴化鋰吸收式制冷機的冷量調節及安全保護措施

2.預防蒸發器中冷媒水或冷劑水凍結的措施可在冷劑水管道上裝設溫度繼電器，在冷媒水管道上裝設壓力繼電器或壓差繼電器3.屏蔽泵的保護在蒸發器和吸收器液囊中裝設液位控制器，保證屏蔽泵有足夠的吸入高度在屏蔽泵電路中裝設過負荷繼電器，對電機和葉輪等起保護作用在屏蔽泵出口管道上裝沒溫度繼電器，以防潤滑油溫度過高使軸承受到損壞

4.預防冷劑水污染的措施－發生在冷卻水溫度過低時在冷卻水進口處裝設水量調節閥，通過減少冷卻水量的辦法提高冷卻水進冷凝器的溫度及冷凝壓力，從而預防冷劑水的污染7.6雙效溴化鋰吸收式制冷機一、雙效溴化鋰吸收式制冷機的循環

1.串聯流程1：高壓發生器2：低壓發生器3：冷凝器4：蒸發器5：吸收器6：高溫熱交換器7：溶液調節閥8：低溫熱交換器9：吸收器泵10：發生器泵11：蒸發器泵12：抽氣裝置13：防晶管7.6雙效溴化鋰吸收式制冷機2.串聯流程焓－濃度圖7.6雙效溴化鋰吸收式制冷機

3.并聯流程圖4-4雙效溴化鋰吸收式制冷機并聯系統流程1－高壓發生器泵2－高溫換熱器3－吸收器4－蒸發器5－高壓發生器6－冷凝器7－低壓發生器8、12－引射器9－冷劑水泵10－凝水換熱器11－低溫換熱器13－溶液泵7.6雙效溴化鋰吸收式制冷機二、雙效溴化鋰吸收式制冷循環的熱力計算（略）7.7雙效直燃溴化鋰吸收式冷熱水機雙效直燃溴化鋰吸收式冷熱水機根據獲取熱水的方式不同，分為三類將冷卻水回路切換為熱水回路將冷媒水回路切換為熱水回路在高壓發生器上設置一臺熱水器7.8第二類熱泵第一類吸收式熱泵

Absorptionhearpump（AHP）

增熱型熱泵利用高溫熱源，把低溫熱源的能力提高到中溫，從而提高了能源的利用效率。第二類吸收式熱泵

Absorptionheattransformer（AHT）升溫型熱泵利用大量中間的廢熱和低溫熱源的熱勢差，制取熱量少、但溫度高于中間廢熱的熱量，從而提高了部分廢熱的品位。

驅動熱源和輸出熱源的溫度分類7.8第二類熱泵AHT和AHP的比較AHT蒸發器和吸收器處在相對高壓區。蒸發器吸收中低溫廢熱使制冷劑蒸發。在吸收器中放出高溫吸收熱，可以重新被加以利用。

AHP蒸發器和吸收器處在相對低壓區。蒸發器可以利用低溫熱源使