溴化鋰制冷原理

1、溴化鋰吸收式制冷原理同蒸汽壓縮式制冷原理有相同之處，都是利用液態(tài)制冷劑在低溫、低壓條件下，蒸發(fā)、氣化吸收載冷劑(冷水)的熱負(fù)荷，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。所不同的是，溴化鋰吸收式制冷是利用“溴化鋰一水”組成的二元溶液為工質(zhì)對，完成制冷循環(huán)的。 在溴化鋰吸收式制冷機(jī)內(nèi)循環(huán)的二元工質(zhì)對中，水是制冷劑。在真空(絕對壓力：870Pa)狀態(tài)下蒸發(fā)，具有較低的蒸發(fā)溫度(5)，從而吸收載冷劑熱負(fù)荷，使之溫度降低，源源不斷地輸出低溫冷水。工質(zhì)對中溴化鋰水溶液則是吸收劑，可在常溫和低溫下強(qiáng)烈地吸收水蒸氣，但在高溫下又能將其吸收的水分釋放出來。制冷劑在二元溶液工質(zhì)對中，不斷地被吸收或釋放出來。吸收與釋放周而復(fù)始，不斷循環(huán)，因

2、此，蒸發(fā)制冷循環(huán)也連續(xù)不斷。制冷過程所需的熱能可為蒸汽，也可利用廢熱，廢汽，以及地下熱水(75'C以上)。在燃油或天然氣充足的地方，還可采用直燃型溴化鋰吸收式制冷機(jī)制取低溫水。這些特征充分表現(xiàn)出溴化鋰吸收式制冷機(jī)良好的經(jīng)濟(jì)性能，促進(jìn)了溴化鋰吸收式制冷機(jī)的發(fā)展。 因?yàn)殇寤囄帐街评錂C(jī)的制冷劑是水，制冷溫度只能在o以上，一般不低于5，故溴化鋰吸收式制冷機(jī)多用于空氣調(diào)節(jié)工程作低溫冷源，特別適用于大、中型空調(diào)工程中使用。溴化鋰吸收式制冷機(jī)在某些生產(chǎn)工藝中也可用作低溫冷卻水。 第一節(jié) 吸收式制冷的基本原理 一、吸收式制冷機(jī)基本工作原理 從熱力學(xué)原理知道，任何液體工質(zhì)在由液態(tài)向氣態(tài)轉(zhuǎn)化過程必然向

3、周圍吸收熱量。在汽化時會吸收汽化熱。水在一定壓力下汽化，而又必然是相應(yīng)的溫度。而且汽化壓力愈低，汽化溫度也愈低。如一個大氣壓下水的汽化溫度為100C，而在o05大氣壓時汽化溫度為33等。如果我們能創(chuàng)造一個壓力很低的條件，讓水在這個壓力條件下汽化吸熱，就可以得到相應(yīng)的低溫。 一定溫度和濃度的溴化鋰溶液的飽和壓力比同溫度的水的飽和蒸汽壓力低得多。由于溴化鋰溶液和水之間存在蒸汽壓力差，溴化鋰溶液即吸收水的蒸汽，使水的蒸汽壓力降低，水則進(jìn)一步蒸發(fā)并吸收熱量，而使本身的溫度降低到對應(yīng)的較低蒸汽壓力的蒸發(fā)溫度，從而實(shí)現(xiàn)制冷。 蒸汽壓縮式制冷機(jī)的工作循環(huán)由壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)四個基本過程組成。吸收式制冷機(jī)

4、的基本工作過程實(shí)際上也是這四個過程，不過在壓縮過程中，蒸汽不是利用壓縮機(jī)的機(jī)械壓縮，而是使用另一種方法完成的。如圖21所示，由蒸發(fā)器出來的低壓制冷劑蒸汽先進(jìn)人吸收器，成在吸收器中用一種液態(tài)吸收劑來吸收，以維持蒸發(fā)器內(nèi)的低壓，在吸收的過程中要放出大量的溶解熱。熱量由管內(nèi)冷卻水或其他冷卻介質(zhì)帶走，然后用溶液泵將這一由吸收劑與制冷劑混合而成的溶液送人發(fā)生器。溶液在發(fā)生器中被管內(nèi)蒸汽或其他熱 源加熱，提高了溫度，制冷劑蒸汽又重新蒸發(fā)析出。此時，壓力顯然比吸收器中的壓力高，成為高壓蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝。冷凝液經(jīng)節(jié)流減壓后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)吸熱，而冷(媒)水(或稱冷凍水)降溫實(shí)現(xiàn)了制冷。發(fā)生器中剩下的吸收劑

5、又回到吸收器，繼續(xù)循環(huán)。由上可知吸收式制冷機(jī)是以發(fā)生器、吸收器、溶液泵代替了壓縮機(jī)。 吸收劑僅在發(fā)生器、吸收器、溶液泵、減壓閥中循環(huán)，并不到冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器中去。而冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥中則與蒸汽壓縮式制冷機(jī)一樣，只有制冷劑存在。 二、吸收式制冷機(jī)的工質(zhì)及其基本熱力性質(zhì) 吸收式制冷機(jī)的工質(zhì)與壓縮式制冷機(jī)不同，它有兩種工質(zhì)，即制冷劑和吸收劑，我們通常稱為工質(zhì)對。如水一溴化鋰(H：OLiBr)、氨一水(NH3一H：O)。在吸收器和發(fā)生器內(nèi)它們組成了溶液。因而吸收式制冷劑的工作原理還與溶液的特性有關(guān)。 現(xiàn)在我們進(jìn)一步討論吸收器、發(fā)生器內(nèi)工質(zhì)的吸收和解析過程： 圖22表示容器A內(nèi)為純水，月內(nèi)為溴化鋰水溶液。若兩容器內(nèi)的液體都處于相同溫度下蒸發(fā)，由于兩種不同分子間的吸引力不同，形成的蒸汽壓力也不相同，容器A中的蒸汽壓PA小于容器月中的蒸汽壓幾。若將通道閥門打開使兩容器相通，則容器A中的水分子就逐漸向容器月中擴(kuò)散，最后進(jìn)入溴化鋰溶液中。由此可知，溴化鋰溶液所以會吸收水蒸氣是因?yàn)樗鼈兊恼羝麎翰幌嗤?，兩者的蒸汽壓相差越大，吸收的能力就越?qiáng)。同時也以知道，作為吸收劑的工質(zhì)，它的蒸汽壓必須比制冷劑的小，其沸點(diǎn)也就必須比制冷劑的高。 作為吸收劑的溶液其飽和蒸汽壓