第8章 吸收式制冷及设备
得到了迅速的发展，特别是在空调制冷方面占有显著地位。
1、溴化锂水溶液的特性
溴化锂是无色粒状结晶物，性质和食盐相似， 化学稳定性好，在大气中不会变质、分解或 挥发，此外，溴化锂无毒（有镇静作用）， 对皮肤无剌激。无水溴化锂的主要物性：
通常固体溴化锂中会含有一个或两个结晶水，则分子式应为LiBr·H2O或 LiBr·2H2O。
溴化锂具有极强的吸水性，当温度20℃时，溴化锂在水中的溶解度为111.2
克/100克水。溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀性。
溴化锂的沸点（1265℃）比水高得多，其水溶液在发生器中沸腾时只有 水汽化出来，生成纯冷剂水，故不需要蒸汽精馏设备。其主要弱点是由于以
水为制冷剂，蒸发温度不能太低。
2、溴化锂水溶液的压力-饱和温度图
力越低。
3、溴化锂水溶液的比焓-浓度图 溴化锂-水溶液的比焓-浓度图下部仍为液态区，绘有等压线和等温线，上 部的气态区没有饱和蒸气的等压线，只有一组辅助线。这是因为蒸气中不含溴
化锂，是纯水蒸气，即浓度为零。
比焓（KCal/kg）
0
10
20
30
40
50
60
780
770
760
750
740
730
720 C 710
9'
饱和液线 Pk P0
0
1→2为泵的加
压过程。将来
自吸收器的稀
溶液由压力p0下 的饱和液变为
t4
3g
4
t2 3 5 6 2 1 6a
压力pk下的再冷 液。ξ1=ξ2,t1≈t2， 点1与点2基本
重合。 2→3为再冷状 态稀溶液在热
ξw
ξs
0.70
ξ
kgLiBr
kg（溶液）
交换器中的预 热过程。
图8.6 比焓-浓度图上的溴化锂吸收式制冷理论循环
冷热源工程
第八章 吸收式制冷及设备
8.1 吸收式制冷的工作原理
8.1.1 概述
1、吸收式制冷与蒸气压缩式制冷比较吸收式制冷 是蒸气制冷的一种，和蒸气压缩式制冷相比存在两
个非常不同之处：
动力
压缩式：机械能、电能 吸收式：热能（蒸汽、高温水、烟气、直燃）
工质
压缩式：一般为纯物质和多种沸点相近物质构成的混合工质 吸收式：两种沸点相差较大的物质构成的二元溶液
溴化锂水溶液沸腾时的蒸汽压就是水蒸汽分压力，是温度的单值函数，因 此，溶液的蒸汽压可以由该压力下水的饱和温度来代表。
经验的杜林（Duhring）法则指出：水溶液的沸点t与同压力下水的沸点t’
成正比，即
t=At’+B
式中系数A，B为浓度的函数。
制冷剂温度t'（℃） 饱和压力 KPa
120
200
以溶液的温度t为横坐标， 110
8→9为冷剂水的节流过程。制冷剂由压力pk下 的饱和水变为压力p0下的湿蒸汽。状态9的湿蒸汽 是由状态9’的饱和水与状态9”的饱和水蒸汽组成。
9→10为状态9的制冷剂湿蒸汽在蒸发器压力p0 下吸热汽化至状态10的饱和水蒸汽过程。
4→5为浓溶液在热交换器中的预冷过程。即把 来自发生器的浓溶液在压力pk下由饱和液变为再冷
• 在分析理沦循环时假定：
（1）工质流功时无损失，因此在热交 换设备内进行的是等压过程；发生器 压力Pg等于冷凝器压力Pk。吸收器压 力Pa等于蒸发压力P0。
（2）发生过程和吸收过程终了的溶液 状态、以及冷凝过程和蒸发过程终了 的冷剂状态都是饱和状态。
7 气态平衡辅助线 p k p0
10.9"
h 8.9
冷却水
tw2
Φa
tw1
图8.5 单级溴化锂吸收式制冷装置流程
溶液热 交换器
2
溶液热交换器的作用是使发生器出来的热浓溶液将热量传给吸收器出来的 冷稀溶液，以减少发生器的耗热量，同时减少吸收器的冷却水消耗量，以提高
制冷机的经济性。 采取这一措施可使循环的热力系数提高大约50%。
• 在溴化锂吸收式制冷装置中，冷却水 系统如果采用串联式，则冷却水首先 通过吸收器，出来后再去冷凝器冷却。 采用这种串联冷却水系统，由于进出 溴化锂吸收式制冷机的冷却水温差大， 因此冷却塔应选用中温型。
溴化锂吸收式制冷的四大性能指标：热力系数、热力完善度、放气范围和溶液 循环倍率。
6、热力计算
热力计算的原始数据：制冷量φ0，加热介质温度th，冷却水温度tw和冷冻水 温度tcw。
在溴化锂吸收式制冷机中的冷却水，一般采用先通过吸收器再进入冷凝 器的串联方式。冷却水出入口总温差取8～9℃。冷却水在吸收器和冷凝器
c
压缩式制冷机的制冷系数应乘以驱动压缩机的动力装置的热效率之后，才能与吸 收式制冷机的热力系数进行比较。
在吸收式制冷机中，氨吸收式制冷机的热力系数很低，约为0.15左右。就是采用 了提高措施，也只能达到0.5。溴化锂吸收式制冷机的热力系数较高，单效溴化
锂吸收式制冷机的热力系数可达0.7以上。
8.1.3 溴化锂吸收式制冷 1945年美国CARLIN公司制成第一台制冷量为每小时45万千卡(523.3kW)的溴化 锂吸收式制冷机。由于它具有不少优点，如噪音小，无振动，无磨擦等，因而
4 4
7 3
M
7
s
s
w
M7 f
上式中f 称之为溶液的循环倍率，为：
f M3 s M7 s w
（8-19） （8-20）
令：Δξ=ξs-ξw Δξ称之为吸收式制冷的放气范围。放气范围大，溶液循环倍率小，运行经 济性好，但溴化锂-水溶液浓度大，易产生结晶。放气范围和溶液的循环倍率这
两个参数很重要。
700
辅助线
570000 400
320000
150 120
10050370040
20 15 725m1,0mHg
B
780 160
饱和液线
150 140 130 120 110 100
90 80
300 400 500700mmHg
7
10152030540070
100
152000 120
5
80 60
40
热力系数
0 g
发生器热媒
Tg
φ0
φg
P
吸收式制 冷机的溶 液系统
泵 φe=φa+φk
T0
Te
蒸发器冷媒
环境
图8.2 吸收式制冷系统与外界的能量交换
图8.2中发生器中热媒对溶液系统的加热量为
φg，蒸发器中被冷却物质对系统的加热量 （即制冷量）为φ0 ，泵的功率为P kW，系统 对周围环境的放热量为φe（等于在吸收器中 放热量φa与在冷凝器中放热量φk之和）。由
制冷剂质量分数
1
M1 M1 M2
kg/kg
吸收剂质量分数
2
M2 M1 M2
kg/kg
1 2 1
3、简单吸收式制冷系统
图8.1 简单吸收式制冷系统
8.1.2 吸收式制冷机热力系数与热力完善度 吸收式制冷机的经济性常以热力系数作为评价指标。热力系数是吸收式制冷机
中获得的制冷量φ0 与消耗的热量φg 之比。
20
0
100 120℃
70
60 A
50
40
0
10
20
30
40
50
60
浓度-（%）
压力 温度
70
图8.4 溴化锂水溶液 的比焓浓度图
70
[例题8.1] 已知饱和溴化锂水溶液的压力为7mmHg， 温度40℃，求溶液及其液面上水蒸汽各状态参数。
[解] 首先在比焓-浓度图的液态部分找到 7mmHg等压线与40℃等温线的交点A，读出浓度 =59%，比焓hA=61kcal/kg。液面上水蒸汽温度等于 溶液温度40℃，浓度ξ=0。通过点A的等浓度线 ξA=59%与压力7mmHg的辅助线的交点B作水平线与 ξ=0的纵座标相交于C点，C点即为液面上水蒸汽状态 点，比焓hc=714kcal/kg，其位置在7mmHg辅助线之
液。
5→6为浓溶液的节流过程。将浓溶液由压力pk 下的再冷液变为压力p0下的湿蒸汽。
6→1为浓溶液在吸收器中的吸收过程。其中 6→6a为浓溶液由湿蒸汽状态冷却至饱和液状态。 6a→1为状态6a的浓溶液在等压p0下与状态10的冷
剂水蒸汽放热混合为状态1的稀溶液的过程。 决定吸收式制冷热力过程的外部条件是三个温
150
同压力p下水的沸点t’ （或logp）为纵坐标。
100
100
90
图8.3 溴化锂水溶液
80 30%40%
50 40
的蒸汽压线图
70
50%
30
60
60%
20
50 40
70%
10
30
5 4
3 20
2
10 1
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 溶液温度（℃）
M3=M2=M1 浓度为：
（8-15）
ξ3=ξw
（8-16）
流出发生器的有：制冷剂水蒸汽流量为M7，浓度为ξ7=0；
饱和浓溶液，流量为M4，浓度为ξ4=ξ5。由此，可以列出：
质量方程式： M3=M7+M4 浓度方程式：
（8-17）
M3ξ3=M7ξ7+M4ξ4
（8-18）
解以上两个方可得到：
M3
M
7
上，所以是过热蒸汽。 从饱和水蒸汽表知，压力为7mmHg时纯水的饱 和温度为6℃，远低于40℃，可见溶液面上的水蒸汽
具有相当大的过热度。
4、溴化锂吸收式制冷理论循环及在比焓-浓度图上的表示
tw2
tw3
Φk
1、溴化锂水溶液的特性
溴化锂是无色粒状结晶物，性质和食盐相似， 化学稳定性好，在大气中不会变质、分解或 挥发，此外，溴化锂无毒（有镇静作用）， 对皮肤无剌激。无水溴化锂的主要物性：
通常固体溴化锂中会含有一个或两个结晶水，则分子式应为LiBr·H2O或 LiBr·2H2O。
溴化锂具有极强的吸水性，当温度20℃时，溴化锂在水中的溶解度为111.2
克/100克水。溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀性。
溴化锂的沸点（1265℃）比水高得多，其水溶液在发生器中沸腾时只有 水汽化出来，生成纯冷剂水，故不需要蒸汽精馏设备。其主要弱点是由于以
水为制冷剂，蒸发温度不能太低。
2、溴化锂水溶液的压力-饱和温度图
力越低。
3、溴化锂水溶液的比焓-浓度图 溴化锂-水溶液的比焓-浓度图下部仍为液态区，绘有等压线和等温线，上 部的气态区没有饱和蒸气的等压线，只有一组辅助线。这是因为蒸气中不含溴
化锂，是纯水蒸气，即浓度为零。
比焓（KCal/kg）
0
10
20
30
40
50
60
780
770
760
750
740
730
720 C 710
9'
饱和液线 Pk P0
0
1→2为泵的加
压过程。将来
自吸收器的稀
溶液由压力p0下 的饱和液变为
t4
3g
4
t2 3 5 6 2 1 6a
压力pk下的再冷 液。ξ1=ξ2,t1≈t2， 点1与点2基本
重合。 2→3为再冷状 态稀溶液在热
ξw
ξs
0.70
ξ
kgLiBr
kg（溶液）
交换器中的预 热过程。
图8.6 比焓-浓度图上的溴化锂吸收式制冷理论循环
冷热源工程
第八章 吸收式制冷及设备
8.1 吸收式制冷的工作原理
8.1.1 概述
1、吸收式制冷与蒸气压缩式制冷比较吸收式制冷 是蒸气制冷的一种，和蒸气压缩式制冷相比存在两
个非常不同之处：
动力
压缩式：机械能、电能 吸收式：热能（蒸汽、高温水、烟气、直燃）
工质
压缩式：一般为纯物质和多种沸点相近物质构成的混合工质 吸收式：两种沸点相差较大的物质构成的二元溶液
溴化锂水溶液沸腾时的蒸汽压就是水蒸汽分压力，是温度的单值函数，因 此，溶液的蒸汽压可以由该压力下水的饱和温度来代表。
经验的杜林（Duhring）法则指出：水溶液的沸点t与同压力下水的沸点t’
成正比，即
t=At’+B
式中系数A，B为浓度的函数。
制冷剂温度t'（℃） 饱和压力 KPa
120
200
以溶液的温度t为横坐标， 110
8→9为冷剂水的节流过程。制冷剂由压力pk下 的饱和水变为压力p0下的湿蒸汽。状态9的湿蒸汽 是由状态9’的饱和水与状态9”的饱和水蒸汽组成。
9→10为状态9的制冷剂湿蒸汽在蒸发器压力p0 下吸热汽化至状态10的饱和水蒸汽过程。
4→5为浓溶液在热交换器中的预冷过程。即把 来自发生器的浓溶液在压力pk下由饱和液变为再冷
• 在分析理沦循环时假定：
（1）工质流功时无损失，因此在热交 换设备内进行的是等压过程；发生器 压力Pg等于冷凝器压力Pk。吸收器压 力Pa等于蒸发压力P0。
（2）发生过程和吸收过程终了的溶液 状态、以及冷凝过程和蒸发过程终了 的冷剂状态都是饱和状态。
7 气态平衡辅助线 p k p0
10.9"
h 8.9
冷却水
tw2
Φa
tw1
图8.5 单级溴化锂吸收式制冷装置流程
溶液热 交换器
2
溶液热交换器的作用是使发生器出来的热浓溶液将热量传给吸收器出来的 冷稀溶液，以减少发生器的耗热量，同时减少吸收器的冷却水消耗量，以提高
制冷机的经济性。 采取这一措施可使循环的热力系数提高大约50%。
• 在溴化锂吸收式制冷装置中，冷却水 系统如果采用串联式，则冷却水首先 通过吸收器，出来后再去冷凝器冷却。 采用这种串联冷却水系统，由于进出 溴化锂吸收式制冷机的冷却水温差大， 因此冷却塔应选用中温型。
溴化锂吸收式制冷的四大性能指标：热力系数、热力完善度、放气范围和溶液 循环倍率。
6、热力计算
热力计算的原始数据：制冷量φ0，加热介质温度th，冷却水温度tw和冷冻水 温度tcw。
在溴化锂吸收式制冷机中的冷却水，一般采用先通过吸收器再进入冷凝 器的串联方式。冷却水出入口总温差取8～9℃。冷却水在吸收器和冷凝器
c
压缩式制冷机的制冷系数应乘以驱动压缩机的动力装置的热效率之后，才能与吸 收式制冷机的热力系数进行比较。
在吸收式制冷机中，氨吸收式制冷机的热力系数很低，约为0.15左右。就是采用 了提高措施，也只能达到0.5。溴化锂吸收式制冷机的热力系数较高，单效溴化
锂吸收式制冷机的热力系数可达0.7以上。
8.1.3 溴化锂吸收式制冷 1945年美国CARLIN公司制成第一台制冷量为每小时45万千卡(523.3kW)的溴化 锂吸收式制冷机。由于它具有不少优点，如噪音小，无振动，无磨擦等，因而
4 4
7 3
M
7
s
s
w
M7 f
上式中f 称之为溶液的循环倍率，为：
f M3 s M7 s w
（8-19） （8-20）
令：Δξ=ξs-ξw Δξ称之为吸收式制冷的放气范围。放气范围大，溶液循环倍率小，运行经 济性好，但溴化锂-水溶液浓度大，易产生结晶。放气范围和溶液的循环倍率这
两个参数很重要。
700
辅助线
570000 400
320000
150 120
10050370040
20 15 725m1,0mHg
B
780 160
饱和液线
150 140 130 120 110 100
90 80
300 400 500700mmHg
7
10152030540070
100
152000 120
5
80 60
40
热力系数
0 g
发生器热媒
Tg
φ0
φg
P
吸收式制 冷机的溶 液系统
泵 φe=φa+φk
T0
Te
蒸发器冷媒
环境
图8.2 吸收式制冷系统与外界的能量交换
图8.2中发生器中热媒对溶液系统的加热量为
φg，蒸发器中被冷却物质对系统的加热量 （即制冷量）为φ0 ，泵的功率为P kW，系统 对周围环境的放热量为φe（等于在吸收器中 放热量φa与在冷凝器中放热量φk之和）。由
制冷剂质量分数
1
M1 M1 M2
kg/kg
吸收剂质量分数
2
M2 M1 M2
kg/kg
1 2 1
3、简单吸收式制冷系统
图8.1 简单吸收式制冷系统
8.1.2 吸收式制冷机热力系数与热力完善度 吸收式制冷机的经济性常以热力系数作为评价指标。热力系数是吸收式制冷机
中获得的制冷量φ0 与消耗的热量φg 之比。
20
0
100 120℃
70
60 A
50
40
0
10
20
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40
50
60
浓度-（%）
压力 温度
70
图8.4 溴化锂水溶液 的比焓浓度图
70
[例题8.1] 已知饱和溴化锂水溶液的压力为7mmHg， 温度40℃，求溶液及其液面上水蒸汽各状态参数。
[解] 首先在比焓-浓度图的液态部分找到 7mmHg等压线与40℃等温线的交点A，读出浓度 =59%，比焓hA=61kcal/kg。液面上水蒸汽温度等于 溶液温度40℃，浓度ξ=0。通过点A的等浓度线 ξA=59%与压力7mmHg的辅助线的交点B作水平线与 ξ=0的纵座标相交于C点，C点即为液面上水蒸汽状态 点，比焓hc=714kcal/kg，其位置在7mmHg辅助线之
液。
5→6为浓溶液的节流过程。将浓溶液由压力pk 下的再冷液变为压力p0下的湿蒸汽。
6→1为浓溶液在吸收器中的吸收过程。其中 6→6a为浓溶液由湿蒸汽状态冷却至饱和液状态。 6a→1为状态6a的浓溶液在等压p0下与状态10的冷
剂水蒸汽放热混合为状态1的稀溶液的过程。 决定吸收式制冷热力过程的外部条件是三个温
150
同压力p下水的沸点t’ （或logp）为纵坐标。
100
100
90
图8.3 溴化锂水溶液
80 30%40%
50 40
的蒸汽压线图
70
50%
30
60
60%
20
50 40
70%
10
30
5 4
3 20
2
10 1
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 溶液温度（℃）
M3=M2=M1 浓度为：
（8-15）
ξ3=ξw
（8-16）
流出发生器的有：制冷剂水蒸汽流量为M7，浓度为ξ7=0；
饱和浓溶液，流量为M4，浓度为ξ4=ξ5。由此，可以列出：
质量方程式： M3=M7+M4 浓度方程式：
（8-17）
M3ξ3=M7ξ7+M4ξ4
（8-18）
解以上两个方可得到：
M3
M
7
上，所以是过热蒸汽。 从饱和水蒸汽表知，压力为7mmHg时纯水的饱 和温度为6℃，远低于40℃，可见溶液面上的水蒸汽
具有相当大的过热度。
4、溴化锂吸收式制冷理论循环及在比焓-浓度图上的表示
tw2
tw3
Φk
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吸收式制冷.
第七章 吸收式制冷吸收式制冷是液体气化制冷的另一种形式，它和蒸气压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低温低压下气化以达到制冷目的的。
所不同的是：蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功（或电能）使热量从低温物体向高温物体转移，而吸收式制冷则依靠消耗热能来完成这种非自发过程。
第一节 吸收式制冷的基本原理一、基本原理对于吸收剂循环而言，可以将吸收器、发生器和溶液泵看作是一个“热力压缩机”，吸收器相当于压缩机的吸入侧，发生器相当于压缩机的压出侧。
吸收剂可视为将已产生制冷效应的制冷剂蒸气从循环的低压侧输送到高压侧的运载液体。
二、吸收式制冷机的热力系数蒸气压缩式制冷机用制冷系数ε评价其经济性，由于吸收式制冷机所消耗的能量主要是热能，故常以“热力系数”作为其经济性评价指标。
热力系数ζ是吸收式制冷机所获得的制冷量0φ与消耗的热量g φ之比。
gφζφ=(7-1)图7-1 吸收式与蒸气压缩式制冷循环的比较 （a ）蒸气压缩式制冷循环 （b ）吸收式制冷循环 (b )(a )0g a k e P φφφφφ++=+=(7-2) 00g e S S S S ∆=∆+∆+∆≥ (7-3)0gegeS T T T φφφ∆=--+≥(7-4)g e e ggT T T T P T T φφ--≥- (7-5))()(000T T T T T T e g e g g --≤=φφζ (7-6)最大热力系数ζmax 为c c 0max εηζ=--=T T T T T T e ge g(7-6a)热力系数ζ与最大热力系数ζmax 之比称为热力完善度ηa ，即maxa ζηζ=(7-7)第二节 二元溶液的特性一、二元溶液的基本特性B A v v V )1(1ξξ-+=(7-8)两种液体混合前的比焓k蒸发器冷媒环境发生器热媒图7-2 吸收式制冷系统与外界的能量交换图7-3 可逆吸收式制冷循环B A h h h )1(1ξξ-+=(7-9)混合后的比焓ξξξξq h h q h h B A ∆+-+=∆+=)1(12(7-10)溴化锂与水混合，以及水与氨混合时都会放热，即混合热为负值。
制冷技术 第8章 溴化锂吸收式制冷系统
第八章
溴化锂吸收式制冷系统
>
（1）溴化锂水溶液的特性
溴化锂(LiBr)是无色结晶物，无毒，化学稳定性好，在大气中 不变质、不分解和不挥发。
溴化锂的分子量为86.856， 溴化锂溶点549℃，沸点1265℃， 溴化锂水溶液是无色液体，有咸味。
（1）溴化锂水溶液的特性-溶解度
析冰
析盐
饱和线
共晶点
（1）溴化锂水溶液的特性-吸收能力 溴化锂水溶液的水蒸气分压力很小。 例如，ξ=58％的溴化锂水溶液，当t=32℃时，溶液的水蒸气分
8.3.1 溴化锂吸收式机组的性能特点
（1）部分负荷性能
右图给出了直燃机在部分负荷条件下运行时的制冷量 与燃料耗量的关系，其测试条件为: ①冷水出口温度7℃，流量为100%，蒸发器水侧污垢系数 0.018㎡· ℃/kW; ②冷却水流量为100%，其进口温度在100%负荷率时为32℃， 20%负荷率时为24℃，中间温度随负荷减小呈线性变化， 污垢系数为0.086㎡· ℃/kW。
AB：发生器等压发生过程。
45℃
C点溶液等压下吸收水蒸气并被
冷却，则浓度减少 状态D。
此压力所吸收的水蒸气所对应的
饱和温度为5℃（蒸发温度）。
5℃
CD：吸收器等压吸收过程。
（3）溴化锂水溶液的比焓-浓度图
等压线 液相区
等温线
溶液相平衡的水蒸气 等压辅助曲线
h-ξ图是进行吸收式 制冷循环过程的理论分 析、热力计算和运行特 性分析的主要线图。
则会使蒸发器液囊的冷剂水位下降，造成蒸发器泵吸空，同时
制冷量的上升也趋于平缓。
8.3.1 溴化锂吸收式机组的性能特点
（2）变工况性能——冷却水温度
右图给出了蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组性能随冷却水入口 温度的变化情况。
溴化锂吸收式制冷系统
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（1）溴化锂水溶液的特性
溴化锂(LiBr)是无色结晶物，无毒，化学稳定性好，在大气中 不变质、不分解和不挥发。
溴化锂的分子量为86.856， 溴化锂溶点549℃，沸点1265℃， 溴化锂水溶液是无色液体，有咸味。
（1）溴化锂水溶液的特性-溶解度
析冰
析盐
饱和线
共晶点
（1）溴化锂水溶液的特性-吸收能力 溴化锂水溶液的水蒸气分压力很小。 例如，ξ=58％的溴化锂水溶液，当t=32℃时，溶液的水蒸气分
8.3.1 溴化锂吸收式机组的性能特点
（1）部分负荷性能
右图给出了直燃机在部分负荷条件下运行时的制冷量 与燃料耗量的关系，其测试条件为: ①冷水出口温度7℃，流量为100%，蒸发器水侧污垢系数 0.018㎡· ℃/kW; ②冷却水流量为100%，其进口温度在100%负荷率时为32℃， 20%负荷率时为24℃，中间温度随负荷减小呈线性变化， 污垢系数为0.086㎡· ℃/kW。
AB：发生器等压发生过程。
45℃
C点溶液等压下吸收水蒸气并被
冷却，则浓度减少 状态D。
此压力所吸收的水蒸气所对应的
饱和温度为5℃（蒸发温度）。
5℃
CD：吸收器等压吸收过程。
（3）溴化锂水溶液的比焓-浓度图
等压线 液相区
等温线
溶液相平衡的水蒸气 等压辅助曲线
h-ξ图是进行吸收式 制冷循环过程的理论分 析、热力计算和运行特 性分析的主要线图。
则会使蒸发器液囊的冷剂水位下降，造成蒸发器泵吸空，同时
制冷量的上升也趋于平缓。
8.3.1 溴化锂吸收式机组的性能特点
（2）变工况性能——冷却水温度
右图给出了蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组性能随冷却水入口 温度的变化情况。
第八章吸收式制冷
一、基本原理 图示出了蒸气压缩式制冷与吸收式制冷的基
本原理。蒸气压缩式制冷的整个工作循环包括压 缩、冷凝、节流和蒸发四个过程，如图(a)。其中， 压缩机的作用是，一方面不断地将完成了吸热过 程而气化的制冷剂蒸气从蒸发器中抽吸出来，使 蒸发器维持低压状态，便于蒸发吸热过程能持续 不断地进行下去；另一方面，通过压缩作用，提 高气态制冷剂的压力和温度，为制冷剂蒸气向冷 却介质(空气或冷却水)释放热量创造条件。
制冷剂。
对于吸收剂循环来讲，可以将吸收器、发生 器和溶液泵看做是一个“热力压缩机”，吸收器 相当于压缩机的吸入侧，发生器相当于压缩机的 压出侧。吸收剂可视为将已产生制冷效应的制冷 剂蒸气从循环的低压侧输送到高压侧的运载液体。 值得注意的是，吸收过程是将冷剂蒸气转化为液 体的过程，和冷凝过程一样为放热过程，故需要 由冷却介质带走其吸收热。
一、二元溶液的基本特性 两种互相不起化学作用的物质组成的均匀
混合物称二元溶液。所谓均匀混合物是指其内 部各种物理性质，如压力、温度、浓度、密度 等在整个混合物中各处都完全一致，不能用纯 机械的沉淀法或离心法将它们分离为原组成物 质；所有气态混合物都是均匀混合物。用作吸 收式制冷机工质对的混合物，在使用的温度和 浓度范围内都应当是均匀混合物。
(三)二元溶液的比焓-浓度图
对二元溶 液进行实际分 析计算时，常 用比焓-浓度图。 图示为具有典 型性的氨水溶 液的比焓-浓度 图。
比焓-浓度图的横坐标为氨水的质量浓度ξl， 纵坐标为溶液温度t，图中给出了氨水溶液的饱和压 力p(kPa)、饱和蒸气比焓hv(kJ／kg)、饱和液体比焓 h1(kJ／kg)和氨蒸气浓度ξv(kg NH3／kg vapor)等 参数线族。
或 由式(8-2)和(8-4)可得
本原理。蒸气压缩式制冷的整个工作循环包括压 缩、冷凝、节流和蒸发四个过程，如图(a)。其中， 压缩机的作用是，一方面不断地将完成了吸热过 程而气化的制冷剂蒸气从蒸发器中抽吸出来，使 蒸发器维持低压状态，便于蒸发吸热过程能持续 不断地进行下去；另一方面，通过压缩作用，提 高气态制冷剂的压力和温度，为制冷剂蒸气向冷 却介质(空气或冷却水)释放热量创造条件。
制冷剂。
对于吸收剂循环来讲，可以将吸收器、发生 器和溶液泵看做是一个“热力压缩机”，吸收器 相当于压缩机的吸入侧，发生器相当于压缩机的 压出侧。吸收剂可视为将已产生制冷效应的制冷 剂蒸气从循环的低压侧输送到高压侧的运载液体。 值得注意的是，吸收过程是将冷剂蒸气转化为液 体的过程，和冷凝过程一样为放热过程，故需要 由冷却介质带走其吸收热。
一、二元溶液的基本特性 两种互相不起化学作用的物质组成的均匀
混合物称二元溶液。所谓均匀混合物是指其内 部各种物理性质，如压力、温度、浓度、密度 等在整个混合物中各处都完全一致，不能用纯 机械的沉淀法或离心法将它们分离为原组成物 质；所有气态混合物都是均匀混合物。用作吸 收式制冷机工质对的混合物，在使用的温度和 浓度范围内都应当是均匀混合物。
(三)二元溶液的比焓-浓度图
对二元溶 液进行实际分 析计算时，常 用比焓-浓度图。 图示为具有典 型性的氨水溶 液的比焓-浓度 图。
比焓-浓度图的横坐标为氨水的质量浓度ξl， 纵坐标为溶液温度t，图中给出了氨水溶液的饱和压 力p(kPa)、饱和蒸气比焓hv(kJ／kg)、饱和液体比焓 h1(kJ／kg)和氨蒸气浓度ξv(kg NH3／kg vapor)等 参数线族。
或 由式(8-2)和(8-4)可得
吸收式制冷空调设备运行安全技术
吸收式制冷空调设备在交通运输领域的应用，如汽车空调、火车空调等，提供舒适的乘车环境。
PART THREE
安装位置：选择 通风良好、无阳 光直射的位置
电源安全：确保 电源稳定，防止 过载或电压波动
管道连接：确保 管道连接牢固， 无泄漏现象
安全保护装置：按照 规定安装各种安全保 护装置，如过载保护、 短路保护等
PART FIVE
吸收式制冷技术原理：利用热能驱动制冷循环，相比传统压缩式制冷更节能。
高效能设备组件：采用高效能热交换器和低阻力泵，提高能效比。
余热回收利用：吸收式制冷系统中的余热可用于其他用途，如供暖或热水等。
环保优势：吸收式制冷技术使用低GWP值的制冷剂，对环境影响较小。
吸收式制冷空调设备运行过程中产生的废热和废水应进行回收和处理，达到国家规定 的排放标准。
风险识别：识别设 备运行过程中可能 出现的危险源和事 故隐患
风险分析：对识别出 的危险源和事故隐患 进行定性或定量分析， 确定其发生概率和可 能造成的后果
风险评价：根据风险 分析结果，对各种风 险进行等级划分和评 估，确定哪些风险需 要采取控制措施
风险控制：采取相应 的措施对风险进行控 制，降低或消除风险 可能造成的影响
政策支持：政府对环保产业的支持力度将不断加大，吸收式制冷空调设备有望获得更多的政 策支持，从而加快市场推广和应用。
汇报人：
PART SIX
高效能：提高设 备的能源利用效 率和制冷效率
环保友好：研发 低GWP或无 GWP的制冷剂， 减少对环境的影 响
智能化：利用物 联网、大数据、 人工智能等技术， 实现设备的远程 监控和智能控制
模块化设计：将 设备拆分成多个 模块，便于维护 和升级
政策支持：政府对环保产业的支持力度加 大，推动吸收式制冷空调设备市场的发展。
PART THREE
安装位置：选择 通风良好、无阳 光直射的位置
电源安全：确保 电源稳定，防止 过载或电压波动
管道连接：确保 管道连接牢固， 无泄漏现象
安全保护装置：按照 规定安装各种安全保 护装置，如过载保护、 短路保护等
PART FIVE
吸收式制冷技术原理：利用热能驱动制冷循环，相比传统压缩式制冷更节能。
高效能设备组件：采用高效能热交换器和低阻力泵，提高能效比。
余热回收利用：吸收式制冷系统中的余热可用于其他用途，如供暖或热水等。
环保优势：吸收式制冷技术使用低GWP值的制冷剂，对环境影响较小。
吸收式制冷空调设备运行过程中产生的废热和废水应进行回收和处理，达到国家规定 的排放标准。
风险识别：识别设 备运行过程中可能 出现的危险源和事 故隐患
风险分析：对识别出 的危险源和事故隐患 进行定性或定量分析， 确定其发生概率和可 能造成的后果
风险评价：根据风险 分析结果，对各种风 险进行等级划分和评 估，确定哪些风险需 要采取控制措施
风险控制：采取相应 的措施对风险进行控 制，降低或消除风险 可能造成的影响
政策支持：政府对环保产业的支持力度将不断加大，吸收式制冷空调设备有望获得更多的政 策支持，从而加快市场推广和应用。
汇报人：
PART SIX
高效能：提高设 备的能源利用效 率和制冷效率
环保友好：研发 低GWP或无 GWP的制冷剂， 减少对环境的影 响
智能化：利用物 联网、大数据、 人工智能等技术， 实现设备的远程 监控和智能控制
模块化设计：将 设备拆分成多个 模块，便于维护 和升级
政策支持：政府对环保产业的支持力度加 大，推动吸收式制冷空调设备市场的发展。
吸收式制冷ppt-课件
7 装设溶液泵和蒸发器泵延时继电器;
浓溶液浓度ξr
q (h －h )=(q －q )(h －h ) 措施：在冷剂水管道上装设温度继电器，在冷媒水管道上装设压力继电器或压差继电器。
图5-13 溴化锂溶液m的,表f 面张力7
2
m,f m,d 4 8
6 提高溴化锂吸收式制冷机性能的途经
h =(1－1/a)(h －h )＋h 7 4 8 2 要求与蒸汽压缩式制冷基本相同，应具有较大的单位容积制冷量，工作压力不应太高或太低，价廉，无毒，不爆炸和不腐蚀等性质
水
剂
液
回水
回
水
回
路回
路
回
路
路
路
a）单效冷水机组的循环流程
b）单效制冷循环
图5-15 单效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的循环流程
3)单效蒸汽型溴化锂吸收式 冷水机组的循环流程图
循环流程图中包括：
热冷
冷
冷
溶源却水剂来自液回水回
水
回
路回
路
回
路
路
路
溶液回路包括下列过程：
（1）稀溶液经溶液热交换器的加 热升温过程
设计参数的选定
❖ 吸收器出口水温tw1和冷凝器出口水温tw2； 总温升一般取7～9℃； tw1=tw+△tw1 ℃ ； tw2=tw+△tw1＋△tw2 ℃
❖ 冷凝温度tk和冷凝压力pk 冷凝温度一般较冷却水出口温度高2～5 ℃； tk=tw2+(2～5 ) ℃；pk=f(tk)；
❖ 蒸发温度t0及蒸发压力p0 蒸发温度一般较冷媒水出口温度tx’低2～4 ℃ t0=tx’－(2～4 ) ℃；p0=f(t0)；
t8=t2+(15~25) ℃
浓溶液浓度ξr
q (h －h )=(q －q )(h －h ) 措施：在冷剂水管道上装设温度继电器，在冷媒水管道上装设压力继电器或压差继电器。
图5-13 溴化锂溶液m的,表f 面张力7
2
m,f m,d 4 8
6 提高溴化锂吸收式制冷机性能的途经
h =(1－1/a)(h －h )＋h 7 4 8 2 要求与蒸汽压缩式制冷基本相同，应具有较大的单位容积制冷量，工作压力不应太高或太低，价廉，无毒，不爆炸和不腐蚀等性质
水
剂
液
回水
回
水
回
路回
路
回
路
路
路
a）单效冷水机组的循环流程
b）单效制冷循环
图5-15 单效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的循环流程
3)单效蒸汽型溴化锂吸收式 冷水机组的循环流程图
循环流程图中包括：
热冷
冷
冷
溶源却水剂来自液回水回
水
回
路回
路
回
路
路
路
溶液回路包括下列过程：
（1）稀溶液经溶液热交换器的加 热升温过程
设计参数的选定
❖ 吸收器出口水温tw1和冷凝器出口水温tw2； 总温升一般取7～9℃； tw1=tw+△tw1 ℃ ； tw2=tw+△tw1＋△tw2 ℃
❖ 冷凝温度tk和冷凝压力pk 冷凝温度一般较冷却水出口温度高2～5 ℃； tk=tw2+(2～5 ) ℃；pk=f(tk)；
❖ 蒸发温度t0及蒸发压力p0 蒸发温度一般较冷媒水出口温度tx’低2～4 ℃ t0=tx’－(2～4 ) ℃；p0=f(t0)；
t8=t2+(15~25) ℃
制冷与空调 吸收式制冷技术
对建筑的要求:
小结
1.吸收式制冷原理 2.吸收式制冷系统组成 3.吸收式制冷技术的优缺点 4.溴化锂吸收式制冷机工作原理 5.溴化锂吸收式制冷机类型及其结构特点
作业
1.写出溴化锂一水吸收式制冷装置中的 主要热交换器名称，并分别说明它们 在循环中的作用。 2.简述吸收式制冷和蒸气压缩式制冷的 异同点。
比较项目 压缩式 结 构 压缩机 耗能类型 机械能 吸收式 吸收器、液泵、发生器 热能（蒸汽、燃油、燃气、 废热、余热）
冷凝压力低 工况特点 冷凝压力高 制冷工质 制冷剂（氨、氟里昂） 工质对：吸收剂-制冷剂（溴 化锂-水、水-氨） 热力计算 压缩式制冷热力计算 溴化锂吸收式制冷热力计算
五、经济技术分析
地源热泵和太阳能集成系统的工作原理
夏季 生活热水主要来自太阳能集 热系统, 阳光不足时,电加热 辅助. 热泵系统吸收房间的热量,使 房间温度降低, 并将热量释 放到土壤中.
冬季 生活热水主要来自太阳能集 热系统, 阳光不足时,电加热 辅助. 热泵系统从土壤和太阳能中 汲取热量, 供房间采暖的需 求.
优点：1.工质环保 2.以热能为动力，节电效果明显 3.可以利用余热废热 缺点：1.制造成本偏高 2.能量密度低，机组笨重
六、溴化锂水溶液的特性
1.溴化锂具有强烈的吸水性； 2.溴化锂水溶液具有很强的吸湿性； 3.溴化锂与水的沸点相差很大； 4.溶液温度过低或浓度过高，均易发生结晶； 5.对金属具有较强的腐蚀性； 6.无毒，对人体无害。
热泵机组 EVAP COND
22 C
27 C
板 换
生活热水箱
地埋管系统 报价部分
地源热泵和太阳能集成系统－冬季运行
第八章--吸收式制冷
蒸气压缩式制冷系统：逆卡诺循环旳制冷系数最大εmax； 吸收式制冷系统：也存在最大热力系数ζmax：
第一节 吸收式制冷旳基本原理
根据热力学第一定律：
g 0 P a k e (8 2)
设：
系统对周围环
➢该吸收式制冷循环是可逆旳； 境旳放热量
➢热媒温度、蒸发温度、冷凝温度、环境温度均为常量
液相区，气态为纯水蒸汽，集中 在ξ＝0旳纵轴上。因为平衡时气 液同温度，可经过某等压辅助线 和等焓线交点拟定。
等压饱和液液线 等温液线
第三节 溴化锂吸收式制冷机
一、 溴化锂吸收式制冷机旳特点
(1)不需要设置蒸汽精馏设备，系统简朴，热力系数较高； (2)能够利用多种热能驱动，节省用电； (3) 构造简朴，运动部件少，安全可靠； (4) 对大气臭氧层无害，噪音较低。 (5)一次能源消耗量不小于压缩式，提倡利用废热制冷。
(一)、溴化锂水溶液旳压力－饱和温度图
溴化锂溶液沸腾时，只有水被汽化，故溶液 旳蒸气压为水蒸气旳分压。由图可知：
纯水旳压力－饱和温度关系
➢一定温度下溶液旳水蒸气饱和分压力低于
纯水旳饱和分压力，而且浓度越高，分压力 越低：
➢结晶线表白在不同温度下
旳饱和浓度。温度越低，饱 和浓度也越低。
➢溴化锂溶液旳浓度过高或
•
又名“制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ冷剂—吸收剂”工质对
• 制冷剂——沸点低者
• 常见二元溶液：
第一节 吸收式制冷旳基本原理
二、吸收式制冷机旳热力系数
1、定义
——吸收式制冷机所制取旳制冷量φ0与所消耗旳热量φg之比。
2.定义式
＝0 g
(8 1)
式中：φ0－吸收式制冷机所制取旳制冷量；
第八章 吸收式制冷
三联供系统优点
1. 环保 2. 能源合理梯级利用 3. 综合能源利用率高 4. 供能安全性提高 5. 缓解用电高峰 6. 提高天然气管网的输送经济性 7. 投资回报率高 8. 系统形式多、可选设备多、适用性广 9. 比大型燃气热电厂节约天然气。
案例
工程简介： 项目名称：北京市燃气集团指挥调度中心 建设单位：北京市燃气集团建设 工程概况：北京市燃气集团指挥调度中心 大楼总建筑面积32000m2，建筑高度42m， 地上十层，地下二层。机房建筑面积600m2， 主机房、控制室、水泵间位于地下二层， 水箱间、燃气调压计量间等位于地下一层。
系统形式： 本系统以天然气为燃料，燃气内燃机作为 原动机驱动发电机发电，产生高品位的电 能供大楼使用；燃气内燃机发电产生的余 热量通过余热型直燃机，冬季为大楼提供 采暖热水，夏季提供空调冷水，实现冷、 热、电三联供，使天然气资源得到合理的 梯级利用。
溴化锂溶液的再生方法
① 将溶液从机组中抽出，置于大型容器中，经沉 淀吸取容器上部的清液，抛弃沉在底部的残液， 达到清除沉淀物之目的 ( 但溶液长时间暴露于大 气环境中) ； ② 使用过滤网对溶液进行过滤 ( 但溶液长时 间暴 露于大气环境中) ； ③ 制冷系统内安装再生装置，使污浊的溴化锂溶 液可在制冷系统内真空条件下进行再生处理，并 充分发挥制冷系统中原有设备的功能，使用方 便， 省时有效，可随时再生溶液，清除沉淀物，保 证 溶液通畅循环。
热电三联产
原理 冷热电联供系统是一个同时生产电力、热能 和冷能的联合系统。由于它是以独（多） 栋建筑、多功能小区为对象，建立集中能 源供应站，实现能源按品位分级利用，所 以也被称作区域能源站。
重要性 在目前条件下，高效合理地利用有限的天 然气资源，实现“分配得当、各得所需、 温度对口、梯级利用”的能源利用方针， 带来更大经济和环境效益是一个十分重要 的课题。许多学者都认为应该发展燃气热 电冷联产系统，合理推广应用这种系统， 将会在经济、能效和环境等方面凸现其优 势。
冷热源工程第8章 吸收式制冷及设备
压缩式制冷机的制冷系数应乘以驱动 压缩机的动力装置的热效率之后，才能与 吸收式制冷机的热力系数进行比较。
在吸收式制冷机中，氨吸收式制冷机 的热力系数很低，约为0.15左右。就是采 用了提高措施，也只能达到0.5。溴化锂 吸收式制冷机的热力系数较高，单效溴化 锂吸收式制冷机的热力系数可达0.7以上。
2、吸收式制冷工质对的特性 （1）两组分的沸点不同 （2）吸收剂对制冷剂要有强烈的吸 收性能 （3）吸收式制冷工质对二元溶液的 质量浓度 对二元溶液来说，除了需知道压力和 温度外，还需知道其组成溶液的成分，而 溶液的组分常用质量浓度来ξ表示。
如果已知吸收式制冷工质对的二元 溶液中，制冷剂的质量为M1kg/h，吸收 剂的质量为M2kg/h，则： M1 kg/kg 制冷剂质量浓度 1 M1 M 2
0
ΔS=ΔSg+ΔS0+ΔSe≥0 或
（8-8）
S
g
Tg
0
T0
e
Te
（8-9）
由式（10-7）和（10-9）可得
g
(Tg Te ) Tg
(Te T0 ) 860P ≥ 0 T0
（8-10）
若泵的功率忽略不计，则吸收式 制冷机的热力系数： T0 (Tg Te ) 0 （8-11） ≤ g Tg (Te T0 ) 最大热力系数为：
） 90 ℃ （ t' 80 0% 度 3 0% 4 温 剂 70 0% 冷 5 制 60
120 110
200 150 100
30
% 60 % 70
20 10 5 4 3 2 1
100 110 120 130 140 150 160 170 180 溶液温度（℃）
第8章 吸收式制冷及设备.
节流装置
清华大学建筑学院建筑技术科学系
“热力压缩机”
2、吸收式制冷工质对的特性
（1）两组分的沸点不同
（2）吸收剂对制冷剂要有强烈的吸收性 能
（3）吸收式制冷工质对二元溶液的质量 分数
对二元溶液来说，除了需知道压力和温 度外，还需知道其组成溶液的成分，而 溶液的组分常用质量分数ξ来表示。
如果已知吸收式制冷工质对的二元溶液
6、热力计算
热力计算的原始数据：制冷量φ0，加 热介质温度th，冷却水温度tw和冷冻水 温度tcw。
tw2
Φa
tw1
5 1
溶液热 交换器
2
图8.5 单级溴化锂吸收式制冷装置流程
溶液热交换器的作用是使发生器出 来的热浓溶液将热量传给吸收器出来的 冷稀溶液，以减少发生器的耗热量，同 时减少吸收器的冷却水消耗量，以提高 制冷机的经济性。
采取这一措施可使循环的热力系数 提高大约50%。
❖ 在溴化锂吸收式制冷装置中，冷却水 系统如果采用串联式，则冷却水首先 通过吸收器，出来后再去冷凝器冷却。 采用这种串联冷却水系统，由于进出 溴化锂吸收式制冷机的冷却水温差大， 因此冷却塔应选用中温型。
8.1.3 溴化锂吸收式制冷
1945年美国CARLIN公司制成第一台制 冷量为每小时45万千卡(523.3kW)的溴化 锂吸收式制冷机。由于它具有不少优点， 如噪音小，无振动，无磨擦等，因而得 到了迅速的发展，特别是在空调制冷方 面占有显著地位。
1、溴化锂水溶液的特性
溴化锂是无色粒状结晶物，性质和食盐相似， 化学稳定性好，在大气中不会变质、分解或 挥发，此外，溴化锂无毒（有镇静作用）， 对皮肤无剌激。无水溴化锂的主要物性：
5、溴化锂吸收式制冷机的溶液循环倍 率