制冷與低溫技術(shù)原理第5章吸收式制冷氨水.ppt

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(jī)； 氨水吸收式制冷機(jī)。,5.1.1 吸收式制冷原理,5.1 吸收式制冷原理,以熱能為動(dòng)力 的制冷機(jī)。,5.1.1 吸收式制冷原理,說明,1. 吸收式制冷機(jī)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(yáng)能等。,2. 吸收式制冷機(jī)的制冷量可大可小。 小到幾十瓦的冰箱，大到百萬(wàn)瓦的制冷裝置。,吸收式制冷機(jī)的工質(zhì)為制冷劑 - 吸收劑工質(zhì)對(duì)。 其中低沸點(diǎn)的工質(zhì)為制冷劑，高沸點(diǎn)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(jī)工質(zhì)對(duì)的特征： 兩個(gè)組分的沸點(diǎn)相差要大，當(dāng)溶液沸騰時(shí)， 被蒸發(fā)出來(lái)的只能是制冷劑。 吸收劑必須具備強(qiáng)的吸收能力，即在相同壓力 下能強(qiáng)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(duì)金屬腐蝕小。,5.1.1 吸收式制冷原理,氨水吸收式制冷機(jī)（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(jī)（水-溴化鋰） 制取0以上的冷量，用于空調(diào)。,6. 吸收式制冷機(jī)的經(jīng)濟(jì)性 吸收式制冷機(jī)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(jī),氨-水溶液的性質(zhì),氨具有極大的溶水性，常溫下，一個(gè)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(shí)會(huì)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(jī)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(diǎn)相差不大，氨水在發(fā)生器被 加熱時(shí)，有部分水會(huì)隨氨一起蒸發(fā)出來(lái)， 因此必須采用精餾裝置，獲得較純的氨蒸氣。,對(duì)有色金屬有腐蝕作用 氨水溶液無(wú)色，有刺激性氣味，對(duì)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(jī),5.2 氨水吸收式制冷機(jī),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(jī)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(diǎn)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(diǎn)7狀態(tài)的節(jié)流過程； 7-8 蒸發(fā)器中的蒸發(fā)過程；,點(diǎn)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(diǎn)重合）； 3-8a 稀溶液進(jìn)入吸收器后的吸收過程； 點(diǎn)4狀態(tài)的濃溶液經(jīng)溶液泵提升到pk壓力，達(dá)到點(diǎn)4a狀態(tài), 升壓過程其濃度和焓值均不變（點(diǎn)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(jī)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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