第六章溴化锂吸收式制冷机性能
第六章 溴化锂吸收式冷热水机组PPT课件
发生器中流出的浓溶液降压后进入吸收器，吸收 由蒸发器产生的冷剂蒸气，形成稀溶液，用泵将稀 溶液输送至发生器，重新加热，形成浓溶液。这些 过程的作用相当于蒸气压缩式制冷循环中压缩机所 起的作用。
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思考：压缩式与吸收式制冷的异同？
共同点：高压制冷剂蒸气在冷凝器中冷凝
后，经节流元件节流，温度和压力降低，低温、 低压液体在蒸发器内汽化，实现制冷。
氨－水
吸收剂 制冷剂
高沸点组分
低沸点组分
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总结：
(1)可以利用各种热能（蒸气、废热、余 热、燃油、燃气等）驱动； (2)可以大量节约用电； (3)结构简单，运动部件少，安全可靠； (4)对环境和大气臭氧层无害。
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评价指标：吸收式制冷机所消耗的能量主要是热能，制
冷剂的性能系数（热力系数 ）作为其经济性评价指标。
T2 T2
T2 T s T 2 是Ts、T2间逆卡诺
循环制冷系数COPc；
T1 Ts
T
是T1、Ts间卡诺循环 的热效率ηc。
COPth CO·Pηcc
· C O P Q e ≤
Qg
T2 T1 Ts
Ts T2
T1
· COPth
T2 Ts T2
T1 Ts T1
理想吸收式制冷机，等号成立
流程
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C-冷凝器、G-发生器 E-蒸发器、A-吸收器
结构形式
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溴化锂吸收式制冷机的主要附加措施
1. 防腐蚀问题
溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀作用，尤其在有空气存 在的情况下腐蚀更为严重。
2. 抽气设备
定期抽气系统
自动抽气装置
冷凝器 发生器
溴化锂机组分析
直燃溴化锂机组运用分析一、机组的可靠性1、溴冷机整机内部呈真空或高度真空状态，机组内即使只含有微量不凝性气体也会使制冷量显著下降，对机组性能的影响极大，不凝性气体由室外空气极易渗入或机组内电化腐蚀而产生，当不凝性气体含量达到10% 时，会使机组无法正常影响。
2、溴化锂溶液很容易进入蒸发器和冷凝器的冷剂水，造成冷量衰减，严惩时导致两器的液位下降，溶液泵不能正常工作。
3、溴冷机的高压发生器与高温热交换器内溶液温度高达1650C，操作稍有不当，或热源轻微波动，极易导致溴化锂溶液结晶，堵塞喷咀，造成冷量衰减，严重时无法正常运行，燃气型直燃溴冷机因燃气压力波动导致溴化锂溶液结晶引起的冷量衰减更是严重，因此溴冷机通常运行2-3年后冷量衰减达20%以上。
溴化锂冷水机组生产厂家的新机组冷量裕量往往达20%以上，通常在使用的头2年左右基本能保证空调工程的正常使用，但溴化锂冷水机组从来没有使用五年以上的用户实例供客户参观考察。
4、水作为制冷剂，在蒸发器中蒸发成水蒸汽，水中含有的其它离子（Ca2+,Mg+2,Na+,Cl-,SO2+）仍遗留在系统中，易循环堵塞喷淋管致使冷量严重衰减，严重时致使机组无法正常运行。
5、溴冷机的高压发生器、冷凝器、高温热交换器内充满高压高温汽车或液体，万一停电或溶液泵故障，会产生猛烈气流冲击损坏整个机组，造成重大事故，因此溴冷机房一定要备有1-2套备用电源，确保供电系统万无一失。
一、溴化锂吸收式制冷机的优点(1)以热能为动力，勿需耗用大量电能，而且对热能的要求不高。
能利用各种低势热能和废气、废热，如高于20kPa(o．2kgf／cm2)(表压)饱和蒸汽，各种排气；高于75℃的热水以及地热、太阳能等，有利于热源的综合利用，因此运转费用低。
若利用各种废气、废热来制冷，则几乎不需要花费运转费用，便能获得大量的冷源，具有很好的节电、节能效果，经济性高。
(2)整个制冷装置除功率很小的屏蔽泵外，没有其他运动部件，振动小、噪声低，运行比较安静，特别适用于医院、旅馆、食堂、办公大楼、影剧院等场合。
溴化锂吸收式制冷机参数
溴化锂吸收式制冷机参数
1.制冷剂：溴化锂吸收式制冷机的制冷剂分为两种，一种是吸收剂，
即溴化锂水溶液，另一种是工质，即水蒸气。
溴化锂的浓度可以通过调整
稀溶液的水蒸气压来控制。
一般情况下，溴化锂的浓度在55%到65%之间。
2.供热温度：供热温度是指溴化锂吸收式制冷机中的蒸发器和发生器
中的热源的温度。
供热温度越高，制冷机的制冷效果越好。
一般情况下，
供热温度在100℃到200℃之间。
3.蒸发温度：蒸发温度是指蒸发器中的冷源的温度。
蒸发温度越低，
制冷机的制冷效果越好。
一般情况下，蒸发温度在-10℃到10℃之间。
4.制冷量：制冷量是指制冷机一定时间内从蒸发器中吸收的热量。
制
冷量的大小直接影响到制冷机的制冷效果。
一般情况下，制冷量在5千瓦
到1000千瓦之间。
5.热效应：热效应是指从蒸发器中蒸发出的水蒸气和吸收剂溴化锂反
应生成稀溶液时释放的热量。
热效应的大小直接影响到制冷机的制冷效果。
一般情况下，热效应在200千焦到400千焦之间。
溴化锂吸收式制冷机是一种比较成熟的制冷技术，广泛应用于各个行业，在制冷设备方面取得了显著的效果。
未来，随着制冷技术的不断发展，溴化锂吸收式制冷机还会进一步提升其性能，为人们的生产和生活提供更
好的制冷条件。
总之，溴化锂吸收式制冷机的参数包括制冷剂、供热温度、蒸发温度、制冷量和热效应等。
这些参数直接关系到制冷机的制冷效果，选择合适的
参数可以提高制冷机的性能，满足各种使用条件的需求。
溴化锂吸收式制冷机
第一章溴化锂吸收式制冷原理 第一章溴化锂吸收式制冷原理 利用水的蒸发来制取适合空气调节工程或某些生产工艺流程 需要的低温冷水。溴化锂吸收式制冷机就是利用水在低压真空环 境下的蒸发进行制冷的。 利用吸收剂溴化锂溶液极易吸收水蒸气的特性,通过溴化锂溶 液的质量分数变化(发生与吸收过程)使制冷剂在一封闭的系统中不 断地循环，这就是吸收式制冷循环的基础。 我们知道，地球周围的空气对地球上的任何物体都有压力， 这个压力就是大气压，比大气压低的压力称为真空。水在100℃ 沸腾并蒸发，这是在环境压力为一个大气压时的沸腾。当我们在 海拔4000ｍ高的山区时，水在约88℃就会沸腾。这是因为任何液 体的沸点与环境的压力有关，压力越低，沸点越低，压力越 高．沸点越高。当压力降为17·5mmHg时，水 在20℃就沸腾。我们继续降低环境压力，一直降到8·04mmHg， 水在8℃就沸腾。当压力降低到7.5mmHg时，水的蒸发温度可降 低为7℃，当压力降低到6mmHg时，水的蒸发温度可降低为4℃， 水的蒸发温度与压力的关系见附录
第二章 溴化锂吸收式制冷机型式与结构 第一节 溴化锂吸收式制冷机分类 溴化锂吸收式制冷机种类繁多，可以按其用途、驱动热 源及其利用方式、低温热源、溶液循环流程，以及机组结构 和布置等进行分类，如表2—l所示。 一、按用途分类 1．冷水机组 供应空调用冷水或工艺用冷却水，按照单效或双效制冷 循环工作，是目前主要生产的机型。按照制冷行业标准JB／ T7247—94《溴化锂吸收式冷水机组》的规定，冷水出口温 度分为7℃、10℃和13℃三个级别。其中7℃用于降温除湿， 10℃和13℃只能用于降温冷却。
图 1—2 发生－冷凝器
稀溶液(由泵输送)送到发生器，发生器是用来浓缩溴化 锂溶液的，发生器中的铜管通以加热蒸汽，使管外的溴化锂 溶液沸腾，分离出水蒸汽而变浓，浓缩后的溴化锂溶液去吸 收器吸收水蒸汽，分离出的水蒸汽在冷凝器中被冷却凝结成 为冷剂水，此水被送到蒸发器喷淋蒸发而吸热。这样浓溶液 吸收水蒸汽后又变为稀溶液，稀溶液再送到发生器去浓缩成 为浓溶液 和水蒸汽。这个过程如此循环不息，蒸发器中就连 续不断产生低温冷水，供空调或工艺降温 之用。
溴化锂吸收式制冷原理与设备
溴化锂吸收式制冷原理与设备
溴化锂吸收式制冷原理与设备
溴化锂吸收式制冷机的能量调节
• （1）冷却水量调节法 根据冷媒水出口温度，控制冷却水管上的三通 调节阀或普通调节阀，调节冷却水的供应量， 以达到适应负荷变化的目的。
• （2）加热蒸汽量调节法 根据冷媒水出口温度的变化，控制蒸汽调节阀 口的开启度，调节加热蒸汽的供应量，以达到 调节制冷量的目的。
• 冷却塔的风机应在水泵启动一段时间使机组提 高负荷后再启动。
溴化锂吸收式制冷原理与设备
蒸气系统
• 有多台机组的机房一般均设分气包。这样有利于流量 的分配和气压的控制。输入蒸气前，应关闭进机房管 路中所有的阀门，开启分气包底部的泄水阀放水。并 缓慢打开进气阀，当气压稳定后再开启各调节阀向机 组供气。
溴化锂吸收式制冷原理与设备
• 只有发生器内有足够的溴化锂溶液，才有 可能产生足够量的冷剂蒸汽，供蒸发的冷 剂水越多，制冷效果也就越好。
• 浓溶液与稀溶液的浓度差为放气范围，如 果溶掖的循环量过大，放气范围降低，产 生的蒸汽量少，能耗增加，制冷量低；如 果溶液循环量过小，放汽范围虽有增加， 但由于机组处于部分负荷下运行，制冷能 力不能发挥，反而使溶液有结晶的危险。
溴化锂吸收式制冷原理与设备
气密性不好危害
• 如果在不凝性气体中有氧气的存在，就会对机组产生 强烈的腐蚀，造成设备的加速磨损，由于腐蚀所产生 的铁锈进入屏蔽泵体内，造成泵内润滑冷却管段的堵 塞，而使屏蔽电机壁面温度上升而烧毁。同时一旦过 滤装置失效，进入泵内的锈渣将加速石墨轴承的磨损， 使其无法运转。
溴化锂吸收式制冷原理及设计介绍
吸收器内部装有溴化锂溶液，通过吸 收蒸发器产生的冷剂蒸汽，将其转回 为溴化锂溶液。
溶液泵和冷剂泵
作用
将溴化锂溶液和冷剂水分别循环输送至各个部件。
描述
溶液泵用于将溴化锂溶液从吸收器输送至发生器，而冷剂泵用于将冷剂水从蒸发器输送至吸收器。
03 溴化锂吸收式制冷系统设 计
系统设计流程
选择制冷剂和吸收剂
采用新型紧凑高效的换热器，减小换 热器体积和重量。
系统可靠性的增强措施
选用高质量的材料和元件
选用耐腐蚀、耐高温、高可靠性的材料和元件，提高系统可靠性。
加强系统维护保养
定期对系统进行维护保养，确保系统正常运行。
完善应急预案
制定完善的应急预案，及时处理系统故障，确保系统安全可靠运行。
05 溴化锂吸收式制冷系统的 应用与案例分析
根据系统性能和环保要求，选择 适合的溴化锂或其他吸收剂。
设计热力系统
根据制冷需求和吸收剂、制冷剂 的热力特性，设计合理的热力循 环系统。
结构设计
根据系统工艺和运行要求，设计 合理的结构布局，包括吸收器、 蒸发器、冷凝器、发生器等部件。
确定制冷需求
根据用户需求和系统规模，确定 制冷量、温度和湿度等参数。
应用案例一：大型商场的空调系统
01
在大型商场的空调系统中，溴化 锂吸收式制冷系统能够提供高效 、稳定的冷源，满足商场内大量 人流的舒适需求。
02
通过合理的系统设计和布局，能 够实现节能减排，降低运行成本 。
应用案例二：工业冷却系统
在工业冷却系统中，溴化锂吸收式制 冷技术能够为工艺流体提供稳定的冷 却效果，保证生产过程的顺利进行。
强化传热传质
采用新型高效传热传质元 件，改善吸收器和冷凝器 内的传热传质过程。
溴化锂吸收式机组介绍
溴化锂吸收式机组介绍一、制冷基础知识电制冷与溴化锂吸收式制冷的不同二、溴化锂吸收式制冷机的特点在当前制冷、空调设备突飞猛进的发展过程中，溴化锂吸收式制冷机组。
以其显著的优点，成为发展速度最快的一种主机设备。
它具备以下的几种优缺点。
1、优点1）耗电量小。
用热能作为动力，只需极小的电能就能正常工作。
2）对大气无污染，符合环保要求。
制冷工质为溴化锂溶液，制冷机在真空状态下运行，无臭、无毒、无爆炸危险、不破坏大气层，安全可靠。
3）噪音低、振动小、运行平稳。
整个制冷机除屏蔽泵外，没有别的运动部件，特别适合用于医院、写字楼、宾馆等场所。
4）调节范围宽。
在外界条件发生变化时，可在10%-100%范围内进行冷量的无级调节。
5）机组安装要求低。
因机组运行时振动极小，故不需要特殊的基础，可安装在中间楼层或屋顶，也可安装在室外。
6）维护保养方便。
由于机组主要由换热器组成，维护保养的主要工作就是维持机组内的真空度。
7）直燃机可实现一机多用。
更加适合城市对烟气排放的要求2、缺点1）腐蚀性强。
在有空气的情况下，溴化锂溶液对金属具有较强的腐蚀性。
这不仅影响机组的寿命，而且直接影响机组的性能和正常运行。
2）冷却水耗量大。
由于溴化锂溶液吸收冷剂蒸汽是放热过程，冷剂蒸汽的冷凝和吸收都需要冷却，因此冷却负荷较大。
3）体积较大。
溴冷机基本上是由多个换热器组成，所以占据空间较多。
4）不能制取低温。
由于用水做制冷剂，不能制取0℃以下的低温。
三、溴化锂吸收式机组工作原理3.1溴冷机组型式溴化锂吸收式制冷按使用能源可分为：1、蒸汽型使用蒸汽作为能源。
根据做工蒸汽品味高低，还可以分为：单效和双效；单效的工作压力范围为0.03~0.15MPa（表压）双效的工作压力范围为0.4MPa，0.6MPa,0.8MPa（表压）2、直燃型一般以油、气等可燃物质为燃料或空气源热泵。
不仅夏天能制冷，而且冬天可以供热及提供生活用卫生热水。
3、热水型使用热水为热源的溴化锂机组。
第六章-溴化锂吸收式制冷机的性能
a' −a = ξr′ − ξa − ξr − ξa = (ξr′ − ξr )ξa
ξr′
ξr
ξr′ξr
• 由于 ξr′ < ξr
• 所以 a' −a < 0
• 所以 a' < a
制冷量Q0降低。
随着制冷量降低，制冷循环各状 态点的参数也相应发生变化。
如冷凝压力由pk降低为（pk-Δpk）； 蒸发压力由p0升高至（p0+Δp0）； 稀溶液出口温度t2降低为（t2-Δt2）。
压力由由t’0 与p’0回升至t’’0与p’’0。
3）吸收器出口稀溶液状态：由于 吸收器热负荷降低，冷却水量和入口 温度不变，冷却水出吸收器的温度下 降，t2降至t''2，该温度与p''0的交点2'' 设即为稀溶液出吸收器的实际状态。
4）发生器出口浓溶液状态：随着 制冷量Q0降低，发生器的热负荷Qg也 相应降低，而热源温度不变, 则t4升高。 等 温 线 （ t4+△t4 ） 与 等 压 线 （ pk-△pk ） 的交点4’’即为发生器出口浓溶液的实 际状态。
焓 h（kJ/kg）
t4 4 4''
pk 5
t4+Δt4
5'' pk-Δpk
Δξr
Δξa
t2 2
6 p0
6'' p''0
2'' t2-Δt2 2' p'0
ξa ξ''a ξ'a
ξr ξ''r ξ
浓度（质量%）
对于2-5-4-6-2循环： a=(ξr- ξa) /ξr
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二．冷媒水出口温度的变化对机组性能的 Tianjin University of Commerce 影响
当其它参数不变时，冷媒水出口温度对制冷 量的影响如图 3所示。由图可以看出， 冷媒水出 口温度降低时，制冷量随之下降。
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1.当冷却水进口温度降低时，吸收器出口稀 溶液的温度由 t2降至t2'' ，浓度ξa也随之下降， 冷凝压力由 pk降为pk'' ，从而使发生器出口浓 溶液的浓度ξ r增加，显然，它将使循环的放 气范围增大，制冷量增加。 2.随着制冷量的增大，吸收器热负荷增加， 稀溶液出口温度由 t2'' 回升至t2' ； 3.冷媒水出口温度降低，蒸发压力由 p0降至 p0' ；
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冷媒水出口温度变化时，溶液循环的 变化如图 4所示。
1.当冷媒水出口温度降低时，蒸发压力 Tianjin University of Commerce 由p0降至p0'' ，吸收能力减弱，吸收终了 稀溶液浓度ξa升高，放气范围变小，制冷 量下降。
4.冷凝器负荷增加，冷凝器负荷增加，冷 Tianjin University of Commerce 凝压力由 pk'' 回升至pk' ；
5.发生器负荷增加，发生器出口浓溶液的 温度由t4降至t4' 。
从而使原来的循环 2-5-4-6-2 变为2' -5' 4' -6' -2' 。由于放气范围增大，故制冷量增 加，热力系数提高。
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冷媒水出口温度不变时，冷媒水量的变化对 制冷量的影响很小。例如当泠媒水量增大时， 一方面使得蒸发器传热管内流速增加，传热系 数增大，制冷量增加；另一方面，由于外界负 荷不变，从而使冷媒水回水温度（即冷媒水的 进口温度）降低，导致平均温差降低，制冷量 减少。两者综合的结果是机组的制冷量几乎不 发生变化，见图 8。
了解以上因素对溴化锂吸收式制冷机的 影响，对设计、操作和正确选择溴化锂吸 收式制冷机均具有重要的指导意义。
一. 加热蒸气压力（温度）的变化对机组性能的 Tianjin University of Commerce 影响
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当其它参数不变时，加热蒸气压力 对制冷量的影响如图1所示。由图可知， 当加热蒸气压力提高时，制冷量增大， 但蒸气压力不宜过高，否则，不但制冷 量增加缓慢，而且浓溶液有产生结晶的 危险，同时会削弱铬酸锂的缓蚀作用， 因而一般加热蒸气压力不超过 0.29Mpa(132℃)为宜。
蒸气量减少 →制冷量Q0 ↓
2.随着Q0↓→使 Q k↓Q a↓→冷
凝压力由p k降
为p k' → 稀溶液
出吸收器的温度 由t2降至t2'
3.由于冷媒水出口温度升高，导致蒸发 Tianjin University of Commerce
压力由p0上升至p0' ，稀溶液出口浓度由
ξa降为ξa ' 。
2.由于冷媒水量不变，制冷量的下降使冷媒 水出口温度稍有回升，蒸发压力由 p0'' 回升 至p0' 。
3.同时冷凝器、发生器以及吸收器的热负 荷也随之下降，导致发生器出口浓溶液温 度由t4升高到t4' ，冷凝压力由 p k降为p k' 。
4.吸收器出口稀溶液温度由由 t2降至t2'。
溶液的循环过程由 原来的2-5-4-6-2 变 为2' -5' -4' -6' -2' 。因 为Δξ a>Δξ r，故总 的放气范围减少，制 冷量下降，热力系数 降低。
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第六章 溴化锂吸收式制冷机性能
§6-1外界条件变化与溴化锂吸收式制冷机 Tianjin University of Commerce 的性能
溴化锂吸收式制冷机的性能，与冷媒 水温度、冷却水温度、冷媒水和冷却水流 量、加热蒸气的压力（温度）、溶液的流 量等因素有关。
必须指出，对于溴化锂吸收式制冷机，冷却 水进口温度不宜过低，否则会引起浓溶液结晶、 蒸发器泵吸空或冷剂水污染等问题。当冷却水 温度低于 16℃时，应减少冷却水量，使其出口 温度适当提高。
四．冷却水量与冷媒水量的变化对机 Tianjin University of Commerce 组性能的影响
其它参数不变时，冷却水量的变化将引起 冷却水温的改变，因而冷却水量变化对制冷 量的影响与冷却水温度变化对制冷量的影响 相似，但它除了引起循环各参数的变化外， 还将引起吸收器和冷凝器中传热系数的变化。 冷却水量的变化对制冷量的影响如图 7所示。
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五．冷媒水与冷却水水质的变化对机组性能的 Tianjin University of Commerce 影响
水中的污垢对换热器的传热性能影响很大， 水质越差越易形成污垢，表 1列出了污垢系数 与制冷量的关系。
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三．冷却水进口温度的变化对机组性能的 Tianjin University of Commerce 影响
其它参数不变时，冷却水进口温度对制冷量 的影响如图 5所示。由图可以看出，随 冷却水 进口温度的降低，制冷量增大 。
冷却水进口温度变化时，溶液循环 Tianjin University of Commerce 的变化如图6所示
加热蒸气的压力变化时，溶液循环的 Tianjin University of Commerce 变化如图2所示。
1. 当加热蒸汽压力降低时：
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加热温度降低 →发生器出口浓溶液的温度
由t4降至t4' →浓度由ξr降为ξr' → 发生出来的水