溴化锂机组基本原理及分类

溴化锂机组又称溴化锂吸收式制冷机。

溴化锂是什么

溴化锂是由碱金属锂和卤族元素两种元素组成，分子式LiBr,分子量86.844，密度346kg/立方（25℃），熔点549℃，沸点1265℃。它的一般性质跟食盐大体类似，是一种稳定的物质，在大气中不变质、不挥发、不溶解，极易溶于水，常温下是无色粒状晶体，无毒、无臭、有咸苦味。溴化锂水溶液是由溴化锂和水这两种成分组成，它的性质跟纯水很不相同。纯水的沸点只与压力有关，而溴化锂水溶液的沸点不仅与压力有关还与溶液的浓度有关。

溴化锂吸收式制冷的工作原理

原理图

在溴化锂吸收式制冷中，水作为制冷剂，溴化锂作为吸收剂。

由于溴化锂水溶液本身沸点很高，极难挥发，所以可认为溴化锂饱和溶液液面上的蒸汽为纯水蒸汽；在一定温度下，溴化锂水溶液液面上的水蒸气饱和分压力小于纯水的饱和分压力;而且浓度越高，液面上的水蒸气饱和分压力越小。所以在相同的温度条件下，溴化锂水溶液浓度越大，其吸收水分的能力就越强。这也就是通常采用溴化锂作为吸收剂，水作为制冷剂的原因。

溴化锂吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、换热器、循环泵等几部分组成。

在溴化锂吸收式制冷机运行过程中，当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后，溶液中的水不断汽化；随着水的不断汽化，发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高，进入吸收器；水蒸气进入冷凝器，被冷凝器

内的冷却水降温后凝结，成为高压低温的液态水；当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从而达到降温制冷的目的；在此过程中，低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内的溴化锂水溶液吸收，溶液浓度逐步降低，再由循环泵送回发生器，完成整个循环。如此循环不息，连续制取冷量。由于溴化锂稀溶液在吸收器内已被冷却，温度较低，为了节省加热稀溶液的热量，提高整个装置的热效率，在系统中增加了一个换热器，让发生器流出的高温浓溶液与吸收器流出的低温稀溶液进行热交换，提高稀溶液进入发生器的温度。

溴化锂吸收式制冷机的主要特点

优点

1、利用热能为动力，特别是可利用低位势热能（太阳能、余热、废热等）；

2、整个机组除了功率较小的屏蔽泵之外，无其他运动部件，运转安静；

3、以溴化锂水溶液为工质，无臭、无毒、无害，有利于满足环保的要求；

4、制冷机在真空状态下运行，无高压爆炸危险，安全可靠；

5、制冷量调节范围广，可在较宽的负荷内进行制冷量五级调节；

6、对外界条件变化的适应性强，可在一定的热媒水进口温度、冷媒水出口温度和冷却水温度范围内稳定运转。

缺点

1、溴化锂水溶液对一般金属有较强的腐蚀性，这不仅影响机组的正常运行，而且还会影响机组的寿命；

2、溴化锂吸收式制冷主机的气密性要求高，即使漏进微量的空气也会影响机组的性能，这就对机组制造提出严格的要求；

3、浓度过高或者温度过低时，溴化锂水溶液均容易形成结晶，因此防止结晶是溴化锂主机在设计和运行中必须注意的重要问题。

溴化锂机组分类

根据使用能源分类

1．蒸汽型使用蒸汽作为驱动能源。根据工作蒸汽的品位高低，还可分为单效和双效型。单效型工作蒸汽压力范围为0.03～0.15MPa(表

压)(0.3～1.5kgf/cm’表压)；双效型工作蒸汽压力范围一般为0.4～

0.8MPa(表压)(4～8kgf/cm’表压)，特殊的低压双效型工作蒸汽压力可低至0．25MPa(表压)(2.5kg{/cm2表压)。

2．直燃型一般以油、气等可燃物质为燃料。不仅能够制冷，而且可以供热(采暖)及提供卫生热水。

直燃型根据不同燃料又可分为：

(1)燃油型：燃油型可燃轻油和重油。

(2)燃气型：燃气型燃料范围较广，有液化气、城市煤气、天然气等。

(3)双燃料型：双燃料型可一机使用两种燃料，分轻油燃气型及重油燃气型。另外，也可以煤粉及其他可燃废料为燃料制成特殊型的直燃机组。

3．热水型：使用热水为热源的溴化锂机组。通常是以工业余热、废热、地热热水、太阳能热水为热源，根据热源温度可分为单效热水型及双效热水型。单效型机组热水温度范围为85～140℃，高于140℃的热水可作为双效机组的热源。

4．太阳能型：由太阳能集热装置获取能量，用来加热溴化锂机组发生器内稀溶液，进行制冷循环。该机型分为两类，一类是利用太阳能集热装置直接加热发生器管内稀溶液；另一类是先加热循环水，而后再将热水送入发生器内加热溶液。后者加热型式与热水型机组相同。

目前更多的是将上述的分类加以综合，如蒸汽单效型、蒸汽双效型、直燃型冷温水机组等等。

此外，还有将上述热源联合使用的混合型机组。如蒸汽一直燃混合型、热水一直燃混合型以及蒸汽一热水混合型等。

根据工作循环进行型式分类

1．制冷循环型

制冷循环型机组即我们通常所讲的冷水机组。制冷循环分单效和双效循环。

2．制冷、制热循环型机组即冷热水机组，就是将溴化锂溶液锅炉直接与吸收式机组配套，组成直燃机组，进行制冷或制热循环。根据制冷与采暖的方式，直燃机还可以分为下列几种型式：

(1)制冷采暖专用机。这种机型或用于制冷，或通过切换用于供热，能交替地以一种方式进行运转，而不能同时具备两种功能。根据热水产生的方式，制冷采暖专用机可分为下列三类：

①将冷却水回路切换成热水回路的机型。

②冷水和热水采用同一回路的机型。

③在高压发生器上另设热水器的机型。

(2)同时制冷和采暖型这种机型在工作时可以同时完成制冷和采暖循环。机型之一，与制冷采暖专用机相比，差别在于此时制冷系统运转既可通过热水器供应热水，而又可同时供应冷水。机型之二，高压发生器产生的冷剂蒸汽在热水器中加热后形成凝水，通过排放控制阀流回高压发生器中。排放控制阀的作用是通过调节热水器内的有效传热面积进行热水温度控制。

溴化锂机组内腔清洗

溴冷机内腔是一个密闭的高真空环境，致冷剂---溴化锂溶液在内腔中完成浓缩吸收再稀释循环，从而达到制冷效果。因此，内腔的清洁度，关系到致冷剂----溴化锂溶液的质量性能，从而影响制冷效果。溴冷机所使用的溴化锂溶液价格昂贵，其品质达到试剂级要求，不合格的溶液不仅导致制冷量衰减，而且缩短机组的使用寿命，含有杂质存有污垢的内腔会堵塞屏蔽泵滤网造成故障；会堵塞吸收器、蒸发器喷嘴或淋激孔，造成吸收、蒸发效率下降，制冷量衰减；会在高压发生器、蒸发器、吸收器、冷凝器管程、高低温热交换器管程壳程形成污垢、影响热交换效果。因此，保持溴冷机溶液内腔的清洁和喷咀的畅通也是溴冷机维护保养工作的一项重要内容。

当机组运行较长时间后，内腔不可避免地产生铁锈等杂质，溶液质量下降，内腔腐蚀严重，换热管壳程积大量污垢，影响换热效果。吸收器、蒸发器喷淋咀或淋激孔出现堵塞时，必须对内腔进行清洗。