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制冷與低溫技術(shù)原理,第五章 吸收式制冷,第五章 吸收式制冷,主要內(nèi)容: 吸收式制冷原理; 溴化鋰吸收式制冷機; 氨水吸收式制冷機。,5.1.1 吸收式制冷原理,5.1 吸收式制冷原理,以熱能為動力 的制冷機。,5.1.1 吸收式制冷原理,說明,1. 吸收式制冷機利用的是低溫?zé)嵩础?如:0.03-0.8MPa的低壓蒸氣,高于75的熱水, 燃?xì)?,廢煙氣,化學(xué)反應(yīng)熱,太陽能等。,2. 吸收式制冷機的制冷量可大可小。 小到幾十瓦的冰箱,大到百萬瓦的制冷裝置。,吸收式制冷機的工質(zhì)為制冷劑 - 吸收劑工質(zhì)對。 其中低沸點的工質(zhì)為制冷劑,高沸點的工質(zhì) 為吸收劑。,5.1.1 吸收式制冷原理,4. 吸收式制冷機工質(zhì)對的特征: 兩個組分的沸點相差要大,當(dāng)溶液沸騰時, 被蒸發(fā)出來的只能是制冷劑。 吸收劑必須具備強的吸收能力,即在相同壓力 下能強烈吸收溫度比它低的制冷劑。 制冷劑的蒸發(fā)潛熱要大,而吸收劑的比熱容要小。 成本低,容易得到,對金屬腐蝕小。,5.1.1 吸收式制冷原理,氨水吸收式制冷機(氨-水) 可制取0以下的冷量,用于低溫制冷裝置。 溴化鋰吸收式制冷機(水-溴化鋰) 制取0以上的冷量,用于空調(diào)。,6. 吸收式制冷機的經(jīng)濟性 吸收式制冷機的熱力系數(shù):,式中:Q0 - 蒸發(fā)器中的制冷量; Qh - 發(fā)生器的耗熱量。,5.2 氨水吸收式制冷機,氨-水溶液的性質(zhì),氨具有極大的溶水性,常溫下,一個體積的水,甚至可 以溶解700倍于自身體積的氨; 氨水溶液呈弱堿性; 氨水溶液在低溫下容易析出晶體,如根據(jù)濃度的不同, 在-79時會析出NH3.H2O,或2NH3.H2O等純水冰, 純氨冰或氨的水合物。因此在吸收式制冷機中所能 達(dá)到的最低溫度將受限制; 氨水溶液中氨和水的沸點相差不大,氨水在發(fā)生器被 加熱時,有部分水會隨氨一起蒸發(fā)出來, 因此必須采用精餾裝置,獲得較純的氨蒸氣。,對有色金屬有腐蝕作用 氨水溶液無色,有刺激性氣味,對有色金屬材料(除磷 青銅)有腐蝕作用,因而在氨吸收式制冷系統(tǒng)中不采用 銅及銅合金材料。,5.2 氨水吸收式制冷機,5.2 氨水吸收式制冷機,5.2.1 氨水吸收式制冷的工作流程,5.2.1 氨水吸收式制冷的工作流程,精餾塔內(nèi)的精餾過程:,5.2.2 氨水吸收式制冷循環(huán)的h-w圖,氨水吸收式制冷機工作循環(huán)的熱力過程:,1a-1 進(jìn)入精餾塔的濃溶液被加熱的過程; 1-2 濃溶液在發(fā)生段的加熱汽化過程; 3-1 提餾段的熱交換過程; 1-5 精餾段熱質(zhì)交換過程,含水氨蒸氣濃度進(jìn)一步提高; 5-6 冷劑氨蒸氣在冷凝器中的冷凝過程; 6-6a 冷劑氨蒸氣在過冷器中的過冷過程; 6a-7 6點狀態(tài)的過冷液體經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流到p0 壓力, 其濕蒸氣達(dá)到點7狀態(tài)的節(jié)流過程; 7-8 蒸發(fā)器中的蒸發(fā)過程;,點2狀態(tài)的飽和稀溶液,由發(fā)生器引出后經(jīng)歷熱力過程; 2-2a 發(fā)生段底部引出液在溶液熱交換器中的降溫過程; 2a-3 降溫后的引出液的節(jié)流過程(2a和3點重合); 3-8a 稀溶液進(jìn)入吸收器后的吸收過程; 點4狀態(tài)的濃溶液經(jīng)溶液泵提升到pk壓力,達(dá)到點4a狀態(tài), 升壓過程其濃度和焓值均不變(點4a和4重合)。,5.2.2 氨水吸收式制冷循環(huán)的h-w圖,氨水吸收式制冷機工作循環(huán)的熱力過程:,5.2.2 氨水吸收式制冷循環(huán)的h-w圖(含過冷器),5.2.2 氨水吸收式制冷循環(huán)的h-w圖(不含過冷器),5.2.3 氨水吸收式制冷循環(huán)的熱力計算,在已知制冷量,冷凝溫度和蒸發(fā)溫度的情況下, 可以根據(jù)h-w圖進(jìn)行熱力計算。,發(fā)生器單位熱負(fù)荷:,由精餾塔的熱平衡關(guān)系:,吸收器單位熱負(fù)荷:,5.2.3 氨水吸收式制冷循環(huán)的熱力計算,溶液的循環(huán)倍率: 為產(chǎn)生1kg氨蒸氣所需的濃溶液量。,根據(jù)精餾塔的質(zhì)量平衡計算:,根據(jù)吸收器的熱平衡關(guān)系:,5.2.3 氨水吸收式制冷循環(huán)的熱力計算,溶液熱交換器熱負(fù)荷:,濃溶液側(cè):,稀溶液側(cè):,熱交換器出口溶液h1a值:,0.95為溶液熱交換器熱損失系數(shù),5.2.3 氨水吸收式制冷循環(huán)的熱力計算,過冷器單位熱負(fù)荷:,循環(huán)系統(tǒng)的熱平衡關(guān)系:,循環(huán)的熱力系數(shù):,一般熱力系數(shù)的范圍在0.30.4之間。,5.2.4 其他形式的
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