确定双温级氨水吸收式制冷机溶液循环倍率的准则
氨水吸收式制冷机的基础理论和设计之七_性能与流程_图文_百度(精)
热力系致 . 口匡口巨巨1二二巨二二仁仁[二二二 } [ 二〕 [ 「二二二 I 二二E 石1二二1五二汇二日区曰r二1 , 二厂于仁二二 { 二亡卫1 刃二1 1 二二二卫 1 3 口下口口口口口一口口日曰口口口】可户 L~ 一 - - 、一“ , 了- 一石e …- 沙飞卜火… 一 4 - 0 26 . 0 24 . 0 22 . 只赋藕抓 0 20 . 10 30 50 0 7 90 相对冷负荷额定冷负街揣 : 火 10G 占昌 3{ 寥‟ 匕乙卜 . . 一 . 尹一洲・舫冲启 J , 七 / / 3 图1 1 . 变负荷时的热力系数 :2 1一卜二一/ 20 子产一」一一热源温度 n s o C; : 2一 3 . 冷盐水出口温度 , 冷却水沮度 3。
℃ . 0 c 3 o ; _ , _ _ _ 25 _ 30 3弓冷却水温鹰C 图 15 。
. 最佳中间压力与冷却水温度的关系 . 7 2 。
由此可见 , 在既有低位热能 , 又需较低。
1 3 . . 的制冷温度时双级循环更能发挥它的作用。
中间压力 ; 2 一一一热力系致———最佳中间 , ・压力; 在设计双级循环时可以考虑系统在外界条数 q , 在没有特殊要求时通常是这样来选择的 = , 、二 , 件允许的情况下能够按单级流程运行冬季 , 例如在 , 即要使系统的总热耗量达到最小、: 为此要找出 0 当冷却水温显著降低时 (1 , O G 左右 , 。
+ , 、; 与 P 。
・的关系来 , 然后选择 c a , , 、: 就可将原来的双级系统改成单级运转系数将显著提高一般企业中冬季用冷负荷都会下降级流程已可满足需要 , , 其热力好在为最小时的 p. 值 4 文献〔〕曾应用电子计 . 但制冷量则有所减少算机对制冷盈为 4 1 所示 p. 。
11 6 3kw (i 万k l/ h 的双级所以按单也有利于全系统进行了中间压力的模拟研究存在最佳值 , 其结果如图 , 这样就可使企业在冬季 , 它表明在一定运行条件下中间压力。
氨水吸收制冷机组操作
目录1 岗位任务 (1)2 工艺过程概述 (1)2.1 工艺原理 (1)2.2 工艺流程 (1)2.3主要工艺指标 (3)3 生产操作方法 (4)3.1 正常生产时的操作控制 (4)3.2 单体设备的开停车与倒车 (5)3.3 系统开车 (6)3.4 系统停车 (9)5.1现象：当吸收器压力升高或降低时 (10)5.2现象：精馏塔压力太高时 (11)5.3现象：精馏塔出口气氨纯度降低时 (11)5.4现象：液氨储槽液位高或低 (11)5.5现象：精馏塔底温度高或低 (12)5.6现象：氨水泵启动后没有压力或流量 (12)5.7现象：流量达不到要求，振动大 (13)5.8现象：精馏塔拦液 (13)6 安全技术要点 (14)6.1 氨的物化性质 (14)6.2 中毒症状 (14)6.3 安全注意事项 (15)7 附图和附表 (15)7.1 设备名称代号规格性能一览表 (15)7.2 分析化验项目频次表 (16)7.3 安全生产信号、联锁一览表 (16)7.4 仪表自调一览表 (17)7.5 工艺指标一览表 (17)7.6 氨的饱和蒸汽压及液氨的物理性质一览表 (18)7.7 带控制点的工艺流程图 (19)1 岗位任务：从冷量用户(空分、脱碳、硫回收)来的气氨经过气氨吸收、浓氨水精馏、气氨的冷凝使之液化重新制成液氨.氨吸收制冷是利用低压蒸汽（0.4MPa）为热源，以氨作为制冷剂，以稀氨水为吸收剂，进行吸收、精馏、冷凝等过程构成溶液循环系统的制冷装置。
本装置的制冷设计能力按年产甲醇24万吨生产规模所需冷量进行工程设计，其制冷量总计 5.40×106kcal/hr。
装置中吸收器R5101AB的吸收压力取决于其它工段的氨蒸发器的液氨蒸发压力,也取决于稀氨水浓度和吸收器温度。
压力应控制在0.30MPa以下。
精馏塔T5101的操作压力根据需要而定，不能超过1.40MPa。
2 工艺过程概述：2.1 工艺原理：2.1.1 气氨吸收：由于气氨极易溶于水，气氨通入吸收器R5101AB被精馏塔过来的稀氨水吸收，形成浓氨水，并放出大量热，热量被R5101AB管程的循环水带走。
氨水吸收制冷机组常见的调节操作
氨水泵泵内空气未排净。
开启泵的排气阀放气。放到出液体为止。
14、氨水泵出口压力达不到设计要求。
泵叶轮损坏，泵壳漏气或机械密封磨损。
开启备用泵，或停泵检修。
氨水吸收制冷机组常见的调节操作
机组运行中的现象
主要原因
消除方法
1、发生压力迅速降低、发生器液位连续上升（满液发生器没有此现象）。
1、精馏塔发生液泛（即溶液进入精馏塔板乃至冷凝器）。
2、氨液贮槽供空，造成高、低压系统串气。
1、减少浓溶液流量，加大稀溶液流量。并检查冷凝器中是否进入溶液，若有，应排除。
2、关闭氨液调节阀、暂停向蒸发器供液。
3、清洗冷凝器结垢。
4、排冷凝器内不凝气体。
8、吸收器压力和吸收终温升高。
1、冷却水不足或水温高。
2、氨气总管带液吸收器负荷增大。
1、增加冷却水量。
2、降低蒸发器液位，消除蒸发带液。干式蒸发器及时排除蒸发器底部残液。
9、吸收器压力逐步升高而吸收终温及浓溶液浓度不变。
吸收器内积存不凝气体。
对正压吸收器通过不凝气体排除器排除不凝气体，对负压吸收器开启真空泵。
2、发生压力缓慢下降，加热蒸汽压力下降（烟气、热水温度或流量下降）。
加热蒸汽量不足，（加热烟气量或热水量不足）。
增加加热量。
3、发生压力下降，并稳定在接近和冷却水温相对应的冷凝压力。
溶液循环量太少，或氨水泵停止供液。
驱动备用泵或检查氨水泵是否正常。
4、塔顶温度升高或氨气纯度降低。
1、回流量减少，回流冷凝器冷却水不足，或分凝器盘管冷却效果不好。
10、吸收器和发生器液位同时降低，或吸收器和分凝器液位同时降低。
蒸发器内积氨水太多或溶液漏损较多。
2022年制冷与空调设备运行操作考试题库(含答案)
2022年制冷与空调设备运行操作考试题库（含答案）1、【单选题】下面设备都是属于溴化锂吸收式制冷机的有( )。
（ C ）A、压缩机、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器B、发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、油分离器C、发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器2、【单选题】使用氨制冷剂的制冷装置必须定期进行( )。
（ A ）A、放空气B、放水分C、放氮气3、【单选题】关于制冷剂下列说法不正确的是( )。
（ B ）A、水不宜用于工作温度在0℃以下的制冷机,只适用于溴化锂吸收式和蒸汽喷射式制冷机中B、氨对钢铁无腐蚀,及时当含水分时,也不会腐蚀锌、铜及其他铜合金C、R134a对臭氧层没有破坏,但其的击穿电压较小,压缩机线圈和绝缘材料应加强绝缘4、【单选题】冷凝器水侧积垢会使机器的制冷量( )。
（ B ）A、增加B、减少C、无变化5、【单选题】化学冻伤一般分为三度,损伤到真皮的化学冻伤级别是( )度。
（ B ）B、二C、三6、【单选题】单级蒸汽压缩制冷循环其蒸发温度只能达到( )。
（ B ）A、-35℃--45℃B、-25℃--35℃C、-15℃--25℃7、【单选题】双筒单效溴化锂吸收式冷水机组中,布置在上面的筒体内的是工作压力较高的是( )。
（ B ）A、吸收器和蒸发器B、发生器和冷凝器C、吸收器和冷凝器8、【单选题】双筒单效溴化锂吸收式冷水机组中,布置在下面的筒体内的是工作压力较低的是( )。
（ A ）A、吸收器和蒸发器B、发生器和冷凝器C、吸收器和冷凝器9、【单选题】增强职业责任感的要求错误的表述是( )。
（ B ）A、要认真履行职业责任,搞好本职工作B、要只维护自己单位的利益C、要正确处理个人、集体和国家之间的关系10、【单选题】多用于大中型制冷设备的冷凝器是( )冷凝器。
（ B ）B、水冷式C、蒸发式11、【单选题】对虾的生命周期为一年，生长约150天为极品对虾，体长18～23厘米，只为500克。
制冷原理及设备-第六章 氨水吸收式制冷机
称作放气范围。
5、吸收器单位热负荷qa(kJ／kg) 根据吸收器热平衡关系可得
qa h8 ( f 1)h3 fh4 h8 h3 f (h3 h4 )
6、溶液热交换器热负荷
由浓溶液侧计算有 qTw1 f (h1a h4a )
由稀溶液侧计算有 qTw2 ( f 1)(h2 h2a )
机械学院能动教研室4分凝器热负荷1151hhhhqrddrr????????????????????????ar????????5吸收器单位热负荷qakjkg根据吸收器热平衡关系可得14338438hhfhhfhhfhqa????????6溶液热交换器热负荷由浓溶液侧计算有411aatwhhfq??由稀溶液侧计算有1222atwhhfq???式中h2a通过t2a和a在h图上查到其中t2at458而t4twl48
2—2a为发生段底部引出液在溶液热交换 器中的降温过程。
2a—3为降温后的引出液的节流过程(因前 述原因点3与点2a重合)。
机械学院能动教研室
3—4与8—4为稀溶液进入吸收器后的吸收 过程。3点状态的饱和液体吸收的蒸气(温度 为点8状态的蒸气)，最后形成点4状态的浓 溶液。
点4状态的浓溶液经溶液泵提升到pk压 力，达到点4a状态。升压过程其含量和焓 值均不变，点4a与点4重合。经溶液热交换 器后达到点1a，再回到精馏塔的发生段， 重新投入循环。
氟里昂溶液
硫酸水溶液
制冷剂
氨 水 甲醇 氨 氨 R12、 R22、R21 水
吸收剂
水 溴化锂 溴化锂 硫氰酸钠 氯化钙 矿物质油 二甲替甲酰胺 硫酸
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6.2 氨水溶液的性质
6.2.1 氨在水中的溶解
氨在水中的浓度用质量分数ξ表示，等于溶液中氨的质量与溶液总
制冷与低温技术原理—第5章 吸收式制冷循环(氨水)
•1a-1 进入精馏塔的浓溶液被加热的过程； •1-2 浓溶液在发生段的加热汽化过程； •3’’-1’’ 提馏段的热交换过程； •1’’-5’’ 精馏段热质交换过程，含水氨蒸气浓度进一步提高； •5’’-6 冷剂氨蒸气在冷凝器中的冷凝过程； •6-6a 冷剂氨蒸气在过冷器中的过冷过程； •6a-7 6点状态的过冷液体经节流阀节流到p0 压力， 其湿蒸气达到点7状态的节流过程； •7-8 蒸发器中的蒸发过程；
4. 扩散-吸收式制冷机。
课外阅读
单级可达-30℃ 多级最低可达 -55~-60℃
qk h6 h6a h8a h8
循环系统的热平衡关系：
q0 qh q k qa q R
循环的热力系数：
q0 qh
一般热力系数的范围在0.3—0.4之间。
5.2.4 其他形式的吸收式制冷机
1. 双级氨吸收式制冷循环；
2. 复合吸收式制冷循环；
3. GAX吸收制冷循环；
5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图（含过冷器）
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2 ’’ 3 ’’ 1 ’’ 8a 8 h
5 ’’
8 ’’ ’’ 7
pk p0
2
1
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5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图（不含过冷器）
pk p0 2 ’’ 3 ’’ 1 ’’
5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图
氨水吸收式制冷机工作循环的热力过程：
点2状态的饱和稀溶液，由发生器引出后经历热力过程； •2-2a 发生段底部引出液在溶液热交换器中的降温过程； •2a-3 降温后的引出液的节流过程（2a和3点重合）； •3-8a’ 稀溶液进入吸收器后的吸收过程； 点4状态的浓溶液经溶液泵提升到pk压力，达到点4a状态, 升压过程其浓度和焓值均不变（点4a和4重合）。
氨水吸收式制冷循环的分析与改进
1996年7月Journal of Dalian University of Technology Jul.1996氨水吸收式制冷循环的分析与改进徐士鸣(大连理工大学动力工程系 116024) 袁 一(大连理工大学化工学院 116024)摘要 通过对影响氨水吸收式制冷循环因素的定性和定量分析,了解这些因素变化如何影响制冷循环的COP值,以及如何控制这些因素的变化使制冷循环的COP值达到最大;并指出完全回收制冷循环的精馏热可使循环的COP值有较大幅度的提高.其分析结果可为今后制冷系统的优化设计提供帮助.关键词:氨水;吸收制冷;循环分类号:TB6160 引 言为了保护大气的臭氧层,目前一些常用的氟利昂系列制冷剂的使用已开始受到控制,并逐渐地被禁止使用,或由其他物质的制冷剂替代.因此,在当前的世界制冷业中,一方面正在积极研究C FC的替代物质;另一方面也把注意力转到其他方式的制冷循环上.节约能源、保护环境已越来越受人们的重视,研究如何利用直接排放到大气环境中去的余热和废热,采用吸收式制冷循环进行制冷,提高吸收式制冷循环的性能系数(CO P),减小制冷设备的体积,对加快CFC代用进程、节约能源具有重要的现实意义.许多生产行业(如炼油、石油化工、化肥、食品加工、轻工纺织等)在其生产过程中,不仅需要一定的冷量,而且还有大量的低品位余热排出.如果能利用这部分排向环境中去的余热,采用吸收式制冷来满足这类企业生产时所需的冷量,就能节约大量的能源,降低生产成本.目前最为常用的吸收式制冷系统为溴化锂吸收式制冷系统和氨水吸收式制冷系统.前者制冷温度由于受到制冷剂的限制,不能低于5℃,一般仅用于空调;后者的制冷温度范围非常大(+10～-50℃),不仅可用于空调,而且更重要的是可用于0℃以下的普通制冷场合.因此,在工业余热制冷系统中,氨水吸收式制冷系统明显地优于溴化锂吸收式制冷系统.但传统的氨水吸收式制冷系统,因其系统中的设备多,体积大,钢材消耗量大,制冷循环的COP值较低,而在我国应用得不多.如何克服氨水吸收式制冷系统的缺点,提高氨水吸收式制冷系统的COP值,是在我国推广应用氨水吸收式制冷系统进行余热制冷的关键所在.国家自然科学基金资助项目 收稿日期:1995-10-31;修订日期:1996-05-10 徐士鸣:男,1957年生,副教授1 影响氨水吸收式制冷系统COP 值因素的定性分析〔1〕图1 单级氨水吸收式制冷循环流程传统的单级氨水吸收式制冷循环如图1所示.制冷循环在单位时间内每制取1kg 冷剂在发生器中所消耗的热量为q f =h ″5-h ′2+f (h ′2-h 1a )+q h(1) 按吸收式制冷循环的性能系数(COP )的定义COP =q z /(q f +3600W p )≈q z /q f(2) 由于在制冷温度一定的情况下,单位质量的冷剂制冷量q z 是一定值,要提高氨水吸收式制冷循环的CO P ,就必须降低q f .而由式(1)可知,q f 的大小是取决于系统的循环倍率f 及精馏热q h 的大小.按循环倍率的定义f =(Y ″5-Y ′a )/(Y ′r -Y ′a )(3) 由于经过精馏后的氨蒸汽浓度Y ″5是一定值(一般取Y ″5=99.8%),f 的大小取决于制冷循环中浓溶液浓度Y ′r 与稀溶液浓度Y ′a 之差ΔY(称放气范围).增大ΔY 可使循环倍率f 降低,q f 随之减少,制冷系统的COP 值增大;反之,减小ΔY,f 和q f 都将增大,使制冷循环的COP 值减小;当ΔY =0时,吸收制冷循环将无法进行.因此,ΔY 的变化对氨水吸收式制冷循环的COP 值有很大的影响,这样可通过对ΔY 影响因素的定性分析和研究,去寻找提高氨水吸收式制冷循环COP 的途径和方法.1.1 稀溶液温度t 2当制冷系统的蒸发温度t z 和冷却水温度t w 不变时,如果出发生器的稀溶液温度t 2升高,则Y ′a 减小,ΔY增大;其结果使制冷系统的循环倍率f 减小,制冷循环的COP 值增加.对于像蒸汽类的恒温热源,t 2的提高,意味着加热热源温度的提高.而对于像废气余热类的变温热源,t 2的提高,不是意味着回收热量的减少,就是意味着换热面积的增加.1.2 制冷剂蒸发温度t z当冷却水温t w 和t 2保持不变时,t z 降低,蒸发器内的蒸发压力下降,吸收器内的吸收压力也随之下降.其结果使吸收终了的溶液浓度Y ′r 降低,ΔY 减小,f 增大,制冷系统的COP降低.反之,当t z 升高时,则可改善制冷系统的COP .因此,对于利用热源温度较低的余热氨水吸收式制冷系统,在可能的情况下尽量采用直接致冷方式,减小致冷温差,以提高冷剂的蒸发温度和蒸发压力,这不仅可改善制冷系统的COP 值,更重要的是蒸发压力提高后有利于氨的吸收过程,吸收器的体积可以缩小.1.3 冷却水温t w 当t 2、t z 和冷凝器及吸收器传热温差恒定时,t w 的变化将对冷凝器和吸收器的工况产生446大连理工大学学报 第36卷 影响.当t w 降低时,冷凝温度t 1和与之相应的冷凝压力p 1也随之降低,从而使得发生器内的压力p f 也随之降低,发生终了的稀溶液浓度Y ′a 降低,ΔY增大,制冷系统的CO P 值提高.对吸收器而言,当t w 降低时,吸收终了的溶液浓度Y ′r 提高,ΔY 增大,并使q h 减小,制冷系统的性能得到改善.因此冷却水温的变化对氨水吸收式制冷循环有较大的影响.从上述对氨水吸收式制冷循环进行定性分析中可以发现,影响氨水吸收式制冷系统COP 值的主要因素有t 2、t w 、t z 和吸收压力p x .但在实际应用的制冷系统中,t z 和t w 是受外界条件所制约的.在制冷系统的设计中可以改变的仅有p x 和t 2,而提高p x 就必须设置前置式升压装置〔2〕,在很多情况下不易做到.因此,一般只能通过改变t 2来改善氨水吸收式制冷系统的COP .但提高t 2就必须提高加热热源的温度,t 2是否越高越好需进行定量计算才能分析.2 影响氨水吸收式制冷系统COP 值因素的定量分析为了深入了解上述对氨水吸收式制冷系统性能系数影响较大的因素综合变化时,对制冷循环COP 的影响,就必须对制冷循环进行热力计算.通过对这些因素的变化计算所得的制冷循环COP 值变化曲线的定量分析,可全面了解当t z 、热源温度t f (与之相对应的是t 2)、t w 同时发生变化时对氨水吸收式制冷循环COP 值的影响及COP 的变化范围,并找出相应的解决方法.制冷循环的热力计算程序按文献〔2〕所给出的氨水吸收式制冷循环热力计算方法编制,调用文献〔3〕所述的氨水溶液热力参数计算程序进行计算.计算中所用到的各参数取值为:Y ″5=99.8%;计算蒸发温度t *z =t z -Δt z ,Δt z = 2.5℃;冷凝器冷端温差Δt 1=8℃;发生器与冷凝器之间的压力降Δp f =0.01M Pa;发生终了稀溶液与恒温热源的温差Δt 2=t f -t 2=10℃;蒸发器与吸收器之间的压力降Δp z =0.03M Pa ;吸收器冷端温差Δt 3=6℃;溶液热交换器冷端温差Δt 3=10℃;精馏效率Z j =0.7;t w 分别为25℃和32℃;恒温热源温度变化范围t f =80～140℃;冷剂蒸发温度的变化范围t z =+10～-25℃.图2 t f 、t z 变化对COP 的影响 图3 t f 、t z 变化对q x 的影响图2～5分别为氨水吸收式制冷循环COP 、吸收热q x 、放气范围ΔY及精馏热q h 随t z 、t w 和447 第4期 徐士鸣等:氨水吸收式制冷循环的分析与改进448大连理工大学学报 第36卷 恒温热源温度t f变化的计算汇总曲线.从图2中可见,当t z和t w不变时,随着t f的增加,开始制冷循环的COP值迅速上升,而后逐渐减缓并出现极值,过该极值点后循环的COP值反而随t f的增加而渐渐降低.因此,对于氨水吸收式制冷循环,当制冷温度和冷却水温度一定时,并不要求出发生器的稀溶液有过高的温度.其原因是,在氨水吸收式制冷循环中氨的冷凝热与蒸发热几乎相等,热损失最大的是吸收热.从图3中可见,在上述条件下,随着t f的增加, q x开始急剧下降,而后逐渐减缓.q x下降到低点后随t f的增加有所上升,因此反映在制冷循环的COP曲线上就出现如图2中的现象.这一结论对利用余热制冷的系统尤为重要,在系统的设计中过分强调提高出发生器的稀溶液温度,会使传热温差减小,可回收利用的余热量减少或使发生器的换热面积增大,对制冷系统的设计带来不利的影响.图4 t f、t z变化对ΔY的影响 图5 t f、t z变化对q h的影响将图2与图4对照,在ΔY≤0.1范围内,随ΔY的增加制冷循环的COP值迅速上升.而在0.1≤ΔY≤0.2范围内,随ΔY的增加CO P值上升减缓,并在该区域内出现极值,然后渐渐下降.因此,过分强调增大制冷循环的ΔY是不必要的,只要0.1≤ΔY≤0.15(制冷系统的循环倍率f约在8～ 5.5范围内),制冷系统就能获得较为满意的COP值.从图2中还可看到,冷剂蒸发温度和冷却水温度对COP值的影响较大.冷剂蒸发温度越低,冷却水温度越高,出发生器的稀溶液温度也要求高,所需要的加热热源温度也相应提高,但COP值却降低.其主要原因是,当冷剂蒸发温度降低、冷却水温度提高时,q h大为增加(见图5),使制得单位质量冷剂的耗热量q f增大,CO P值减少.因此,当要求的制冷温度较低及冷却水温度又较高的情况下,就需要对传统的单级氨水吸收式制冷循环进行改进,通过采用回收精馏热的方法来提高COP值.3 回收精馏热对氨水吸收式制冷循环COP的影响如上所述,当制冷温度较低而冷却水温度又较高时,为了提高COP值就需要考虑回收精馏热.其方法为将出吸收器的浓溶液经溶液泵加压后分出一部分作为回流冷凝器或分凝器的冷却流体来回收精馏热.此时,单位质量冷剂所需的浓溶液分流量g 必须满足条件:g ≥q h /(h ′1-h 4a )(5)流经溶液热交换器的浓溶液吸热量为q r =(f -g )(h 1a -h 4a )=0.97(f -1)(h ′2-h 2a )(6) 这样,经过对发生器能量平衡计算后,得到回收精馏热后每制得1kg 冷剂在发生器内所消耗的热量为q f =h ″5-h ′2+f (h ′2-h 1a )+g (h 1a -h 4a )(7) 在上述条件下,当循环倍率f 较小时浓溶液在溶液热交换器内会发生汽化现象,这时可将溶液热交换器看作是一台二级发生器,在溶液热交换器的设计中必须考虑到浓溶液在热交换器内发生沸腾的情况.当浓溶液在溶液热交换器内发生沸腾时,出溶液热交换器的浓溶液处于汽液两相状态.组成此汽液两相的液体和气体状态点h ″1a 、h ′1a 、a ″1a 、Y ′1a 需要采用迭代计算才能确定.而当汽液两相流体进入精馏塔时,其回流冷凝器的回流比将发生变化.R 0=(Y ″5-Y ″1a )/〔(Y ″1a -Y ′1a )Z j〕(8)q h 0=h ″1a -h ″5+R 0(h ″1a -h ′1a )(9) 由上两式可知,当浓溶液在溶液热交换器内发生沸腾时,精馏热会发生变化,随之浓溶液分流量g 发生变化,流经溶液热交换器的流量(f -g )改变,出溶液热交换器的浓溶液状态发生变化,反过来又影响精馏热.因此,当浓溶液在溶液热交换器内发生沸腾时,在对精馏热进行迭代计算过程中,还需对出溶液热交换器的浓溶液状态进行迭代计算,使之收敛到某一定值.因此,当浓溶液在热交换器中发生沸腾时,出热交换器的两相流体热力参数的计算过程是一双重迭代的计算过程. 图6 回收精馏热后t f 、t z 变化对CO P 的影响图6为回收精馏热后,制冷循环COP 值随热源温度t f (或出发生器的稀溶液温度t 2)、冷剂蒸发温度t z 和冷却水温度t w 变化的曲线.从图中可见,在同一热源温度下,当其他条件不变时,COP 值均比不回收精馏热时有所提高,而且冷剂蒸发温度越低,冷却水温度越高,回收精馏热后COP 值提高得越多.这是因为制冷循环的精馏热q h 是随冷剂蒸发温度的降低,冷却水温度和出发生器稀溶液温度的提高而迅速增长(见图5).比较图2和图6,回收精馏热后COP 曲线明显高于未回收精馏热时的CO P 曲线.在所计算的范围内,回收精馏热后COP 值最大相对提高幅度为23.79%(t f =140℃,t w =32℃,t z =-15℃)和27.40%(t f =140℃,t w =25℃,t z =-25℃).由此可见,当制冷温度较低而冷却水温度较高时,回收制冷循环的精馏热对提高COP 值是非常有利的.449 第4期 徐士鸣等:氨水吸收式制冷循环的分析与改进450大连理工大学学报 第36卷 4 结 论(1)对于传统的氨水吸收式制冷循环,由于受到氨水这一制冷工质的限制,无论怎样调整制冷循环的热力参数,在正常的制冷温度和冷却水温度范围内其制冷循环的COP值不可能超过0.7.而且随着制冷温度的降低,冷却水温度的提高,COP值还要进一步降低.(2)尽管氨水吸收式制冷系统的COP值不高,但在一定的系统设计条件下还有提高其COP值的可能,尤其是对于有限热量的余热制冷系统,如何提高CO P值,使回收的单位热量能制得最多的冷量是至关重要的.(3)在氨水吸收式制冷系统的设计中应尽可能提高冷剂的蒸发温度,降低冷却水温度和冷凝温度,减少管道阻力损失,提高吸收压力,回收循环的精馏热;在此基础上选择最佳的出发生器的稀溶液温度,是氨水吸收式制冷系统最优设计的关键所在.参 考 文 献1 杨思文.氨水吸收式制冷机的基础理论和设计之七性能与流程.流体工程,1990,18(3):56～632 制冷工程设计手册编写组.制冷工程设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1978.5843 徐士鸣,袁 一.N H3/H2O溶液热力参数表达式的推导与程序编制.流体机械,1995,23(2):55～59Analysing and improving of ammonia-water absorptionrefrigeration cycleXu Shiming Yuan Yi(Dept.o f Po wer Eng ineering,D U T) (Scho ol of Chemical Eng ineering,DU T)Abstract By analy sing the va riation of facto rs w hich affect ammo nia-w ater absorptio n re-frigeratio n cycle's COP,how to affect the cycle's COP due to the v ariatio n of the factors and how to co ntrol these factors to m ake the cycle's CO P higher a re know n.That the cycle's COP can be increased larg ely by retrieving the fractio nal distilatio n heat is pointed o ut.The results obtained can help to desig n the refrig era tion system.Key W ords:am mo nia-wa ter;a bsorptio n refrigeration;cycle。
制冷技术第四章 吸收式制冷循环
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机组特征
制 冷 原 理 与 装 置
单效制冷机使用能源广泛， 可以采用各种工业余热， 废热，也可以采用地热、 太阳能等作为驱动热源， 在能源的综合利用和梯级 利用方面有着显著的优势。 而且具有负荷及热源自动 跟踪功能，确保机组处于 最佳运行状态。 单效制冷机的驱动热源为 低品位热源，其COP在 0.65-0.7. 如果业主具备 高品位的热源，应选择远 大直燃机或蒸汽双效制冷 机，其COP在1.31以上。
2
MLiBr /MH O MLiBr 100%
2、溶液的摩尔分数
制 冷 原 理 与 装 置
溶液中某一组分的摩尔分数为
i Ni /N1 N2 Nn 100%
ni M i / M
双组分的吸收式制冷工质对是一种二元溶 液，其摩尔分数 是以溶液中溶质的摩尔百 分数表示的。 溴化锂溶液的摩尔分数为
a qmf (qmf qmd ) r a
令 qmf qmd qmf qmd ( qmf qmd 1) r
a，则
a
r a
r
循环倍率a: 表示发生器中每产生1kg水蒸气需要 的溴化锂稀溶液的循环量 放气范围： ξ r- ξ a
三、双级与双效溴化锂吸收式循环
制 冷 原 理 与 装 置
NLiBr /( NH O NLiBr ) 100%
2
3.
制 冷 原 理 与 装 置
溶液的相平衡
(1)气液相平衡
双组分的吸收式制冷工质对气液相平 衡状态方程式为
F p, T , 0
（2）溶液的p—t图
制 冷 原 理 与 装 置
溴化锂溶液的p—t图，图中标出等质量 分数线簇，左侧的 0 线代表水的特 性，并标出了水的饱和温度 t’。