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1、溴化鋰吸收式制冷機(jī)工作原理、特點(diǎn)及相關(guān)產(chǎn)品參數(shù)溴化鋰吸收式制冷機(jī)工作原理、特點(diǎn)及相關(guān)產(chǎn)品參數(shù)溴化鋰吸收式制冷機(jī)工作原理:溴化鋰吸收式制冷機(jī)是以溴化鋰溶液為吸收劑,以水為制冷劑,利 用水在高 真空下蒸發(fā)吸熱達(dá)到制冷的目的。為使制冷過(guò)程能連續(xù)不斷地進(jìn)行下去,蒸發(fā)后的冷劑水蒸氣被 溴化鋰溶液所 吸收,溶液變稀,這一過(guò)程是在吸收器中發(fā)生的,然后以熱能為動(dòng)力,將溶液加熱使其水 份分離岀來(lái),而溶液變濃,這一過(guò)程是在發(fā)生器中進(jìn)行的。發(fā)生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝結(jié)成水,經(jīng)節(jié)流后再送至蒸發(fā)器中蒸發(fā)。如此循環(huán)達(dá)到連續(xù)制冷的目的。溴化鋰吸收式制冷機(jī)的特點(diǎn)一、優(yōu)點(diǎn)(一)以熱能為動(dòng)力,電能耗用較少,且對(duì)熱源要求不高。
2、能利用各種低勢(shì)熱能和廢汽、廢熱,如高于20kPa (0.2kgf /cm2 )表壓飽和蒸汽、高干 75 'C的熱水以及地?zé)?、太?yáng)能等,有利于熱源的綜合利用。具有很好的節(jié)電、節(jié)能效果,經(jīng)濟(jì)性好。(二)整個(gè)機(jī)組除功率很小的屏蔽泵外,沒(méi)有其他運(yùn)動(dòng)部件,振動(dòng)小、噪聲低、運(yùn)行比較安靜。(三)以溴化鋰溶液為工質(zhì),機(jī)器在真空狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn),無(wú)臭、無(wú)毒、無(wú)爆炸危險(xiǎn)、安全可靠、無(wú)公害、有利于滿足環(huán)境保護(hù)的要求。(四)冷量調(diào)節(jié)范圍寬。隨著外界負(fù)荷變化,機(jī)組可在10%100 %的范圍內(nèi)進(jìn)行冷量的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。即使低負(fù)荷運(yùn)行,熱效率幾乎不下降,性能穩(wěn)定,能很好適應(yīng)負(fù)荷變化的要求。(五)對(duì)外界條件變化的適應(yīng)性強(qiáng)。如標(biāo)準(zhǔn)
3、外界條件為:蒸汽壓力5.88 X 105Pa (6kgf /cm2 )表壓,冷卻水進(jìn)口溫度 32 C,冷媒水出口溫度10 C的蒸汽雙效機(jī),實(shí)際運(yùn)行表明,能在蒸汽壓力( 1. 967 . 84) X 105Pa ( 2.08.0kgf / cm2 )表壓,冷卻水進(jìn)口溫度 2540 C,冷媒水出口溫度 515C的寬闊范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。(六)安裝簡(jiǎn)便,對(duì)安裝基礎(chǔ)要求低。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)小,無(wú)需特殊基礎(chǔ),只考慮靜負(fù)荷即可。可安裝在室內(nèi)、室外、底層、樓層或屋頂。安裝時(shí)只需作一般校平,按要求連接汽、水、電即可。(七)制造簡(jiǎn)單,操作、維修保養(yǎng)方便。機(jī)組中除屏蔽泵、真空泵和真空間等附屬設(shè)備外,幾 乎都是換熱設(shè)備,
4、制造比較容易。由于機(jī)組性能穩(wěn)定,對(duì)外界條件變化適應(yīng)性強(qiáng),因而操作比較簡(jiǎn)單。機(jī) 組的維修保養(yǎng)工作,主要在于保持其氣密性。二、缺點(diǎn)(一)在有空氣的情況下,溴化鋰溶液對(duì)普通碳鋼具有強(qiáng)烈的腐蝕性。這不僅影響機(jī)組的壽命,而且影響機(jī)組的性能和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。(二)機(jī)組在真空下運(yùn)行空氣容易漏入。即使漏入微量的空氣,也會(huì)嚴(yán)重地?fù)p害機(jī)組的性能。為此,制冷機(jī)要求嚴(yán)格密封,這就給機(jī)器的制造和使用增添了困難。(三)機(jī)組的排熱負(fù)荷較大,因?yàn)槔鋭┱羝睦淠臀者^(guò)程均為排熱過(guò)程。此外,對(duì)冷卻水的水質(zhì)要求也比較高,在水質(zhì)差的地方,使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行專門的水質(zhì)處理,否則將影響機(jī)組性能的正常發(fā)揮。溴化鋰吸收式制冷機(jī)與電制冷空調(diào)機(jī)組的比較(
5、一)-摘自全國(guó)暖通空調(diào)制冷 1996年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集 P435-437頁(yè)對(duì)溴化鋰吸收式制冷機(jī)與其它制冷機(jī)進(jìn)行比較研究,認(rèn)為:在一些特定場(chǎng)合(如高溫環(huán)境)大 型集中式中央空調(diào)設(shè)計(jì)中,選用溴化鋰吸收式機(jī)組是利大于弊的;而在現(xiàn)有的條件下:電力取消電力增容 費(fèi)、螺桿式壓縮機(jī) CNC加工技術(shù)的提高、螺桿機(jī)能量調(diào)節(jié)技術(shù)的成熟及配備先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)等, 其螺桿式機(jī)組的優(yōu)越性顯現(xiàn)岀來(lái),其螺桿式機(jī)組逐步在取代溴化鋰吸收式制冷機(jī),從一些溴化鋰吸收式制 冷機(jī)生產(chǎn)廠家逐步在開(kāi)發(fā)、推廣螺桿式機(jī)組的實(shí)際情況可以得到說(shuō)明。下面將從如下方面加以說(shuō)明:一、 冷水機(jī)組的能耗分析1、冷水機(jī)組的選擇從循環(huán)效率來(lái)看:在壓縮式冷水機(jī)
6、組中,當(dāng)以螺桿式和離心式機(jī)組為高,它們的單位制冷量能耗一般都在0.2KW0.22KW。它們的節(jié)能型機(jī)組的單位制冷。溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的實(shí)際循環(huán)效率COP值為1.01.2左右。(工作條件一致:冷水進(jìn)出口溫度為2/12冷卻水進(jìn)出口溫度為 30/35 °C)目前國(guó)際上公開(kāi)的不同制冷機(jī)的投資估算價(jià)格,依照國(guó)際價(jià)格,單機(jī)容量在1400KW以內(nèi)的制冷系統(tǒng),可選用螺桿機(jī)組;而單機(jī)容量在2000KW的制冷系統(tǒng),采用離心式機(jī)組較為經(jīng)濟(jì);吸收式制冷機(jī)組的價(jià)格平均為離心式機(jī)組的2倍左右。國(guó)內(nèi)的情況有所不同,在單機(jī)容量相同的情況下,溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的價(jià)格略為離心式機(jī)組組的1.5倍左右壓縮式機(jī)組如采用新
7、型替代工質(zhì)(如 R134a或R123等),其價(jià)格將有所提高。2、各機(jī)組能耗及一次能源消耗分析。在冷水機(jī)組中,人們慣于選用的機(jī)組是離心式、螺桿式及溴化鋰吸收式三類機(jī)組。表1中例舉了在相近制冷量下的三類國(guó)產(chǎn)機(jī)組的型號(hào)、制冷量及它們的能耗。表1各類制冷系統(tǒng)的部分參數(shù)機(jī)型型號(hào)制冷量(KW)電機(jī)輸出功率(KW)蒸汽耗量(kg/h )輔助設(shè)備耗量(KW)生產(chǎn)廠家溴化鋰吸收式制冷機(jī)組11501160-15505.5開(kāi)利螺桿式制冷機(jī)MWF200L-W1160250-開(kāi)利注:冷卻水進(jìn)口溫度 32 C,冷凍水出口溫度 7 C為了能夠準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)制冷機(jī)組的節(jié)能效果,我們采用單位制冷量所需消耗一次能源(標(biāo)煤)來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)
8、、由于我國(guó)電能絕大多部分是火力發(fā)電廠生產(chǎn)的,所以無(wú)論是吸收式制冷機(jī)所耗的蒸汽量,還是壓縮式機(jī)組所耗的電量,均可以折算成標(biāo)煤耗量。在一般情況下,我國(guó)平均用電煤耗為0.47Kg /KWh (考慮了 10 %的輸電損失),將供所折合成煤耗為:每公斤蒸汽耗煤為0.12kg/kg,這樣,可以計(jì)算出上述三類制機(jī)的單位制冷量煤耗如表2中所列。表2各類制冷機(jī)的單位制冷量煤耗機(jī)型溴化鋰吸收式制冷機(jī)螺桿式制冷機(jī)用電煤耗(kg/kw/h )2.23 X10-31.07 X0-1用汽煤耗(kg/kw/h )1.06 X0-1-合計(jì)1.62 X10-11.07 X0-1以上的吸收式制機(jī)如用單獨(dú)的鍋爐來(lái)提供蒸汽,認(rèn)為鍋爐
9、效率為80 %.從上表中可以看岀:吸收式制冷機(jī)的單位制冷量煤耗是螺桿式制冷機(jī)的1.5倍,因此,從一次能源消耗來(lái)看,吸收式制冷機(jī)不是利用余熱制冷,而是采用和單獨(dú)的鍋爐來(lái)提供蒸汽的話,這類制冷機(jī)是完 全不節(jié)能的。二、各類制冷機(jī)的經(jīng)濟(jì)性分析對(duì)于各類制冷機(jī)的經(jīng)濟(jì)性分析,主要是只在相同的條件下,對(duì)其初投資及其運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行技術(shù)濟(jì)比較,我們?nèi)砸陨鲜龅娜齻€(gè)制冷機(jī)為例進(jìn)行比較,由于所列三個(gè)制冷機(jī)的制冷量不完全相同,所以為了能夠正確的對(duì)它們進(jìn)行評(píng)價(jià),我們采用單位制冷量的費(fèi)用作為衡量標(biāo)準(zhǔn),在計(jì)算中考慮到電力增容費(fèi)(單路供電以450元/KW計(jì)算,雙路供電加倍),則各個(gè)制冷機(jī)單位制冷量的初投資見(jiàn)表3表3各類制冷機(jī)的單位
10、制冷量初投資機(jī)型制冷系統(tǒng)費(fèi)用(元/KW)電力增容費(fèi)用(元/KW)合計(jì)(元/KW)單路供電雙路供電單路供電雙路供電吸收式制冷機(jī)194451019491954螺桿式制冷機(jī)151210320616151718注:各路系統(tǒng)所用于供熱設(shè)備的投資暫不計(jì)。由表3可以看岀:在不計(jì)算吸收式制冷機(jī)的供熱系統(tǒng)投資的情況下,由于吸收式制冷機(jī)的金屬耗量大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以其單位制冷量的初投資必然比較大,大約是離心式的1.3倍(針對(duì)單路供電而言)。在計(jì)算運(yùn)行費(fèi)用時(shí),主要是考慮各機(jī)組的用電費(fèi)用和供熱費(fèi)用,其它的一些費(fèi)用(如:維護(hù)費(fèi)和折舊費(fèi)等)暫且忽略由于各地的電和煤的價(jià)格不同,現(xiàn)暫定電價(jià)為 0.5元/ KWh,標(biāo)煤的價(jià)格為3
11、50元/t,油的價(jià) 格為2元/L,設(shè)燃料費(fèi)用占總供熱費(fèi)用的 75 %經(jīng)計(jì)算所得的各個(gè)機(jī)組的單位制冷量運(yùn)行費(fèi)用如下表:表4各類制冷機(jī)的單位制冷量運(yùn)行費(fèi)用機(jī)型吸收式制冷機(jī)螺桿式制冷機(jī)燃煤燃油用電費(fèi)用,元/KW.Y5.93283.83供熱費(fèi)用,元/KW.Y187.06449.70合計(jì)192.99455.63283.83注:各機(jī)組的全年運(yùn)行時(shí)間為2500h.由上表可得:采用燃煤的溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的單位制冷量的年運(yùn)行費(fèi)用較其它機(jī)組便宜,但是,由于多數(shù)地區(qū)環(huán)保的限制,溴化鋰制冷機(jī)組多采用燃油鍋爐加熱,這樣其單位制冷量的年運(yùn)行費(fèi)用就大大地提高了,約為離心式機(jī)組的1.9倍,約為螺桿式機(jī)組的1.6倍,當(dāng)然,
12、各地的煤、油和電的價(jià)格不盡相同,但是其基本情況應(yīng)類似。三、結(jié)論由上述對(duì)各類制冷機(jī)的典型例子的單位制冷量運(yùn)行費(fèi)用和初投資的分析,可以看岀:運(yùn)用單獨(dú)設(shè)立油供熱系統(tǒng)的溴化鋰吸收式制冷機(jī)組相對(duì)于其它機(jī)組來(lái)說(shuō)并不經(jīng)濟(jì)。溴化鋰吸收式制冷機(jī)與電制冷空調(diào)機(jī)組的比較(二)摘自制冷與空調(diào)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)及供熱通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)類別壓縮式吸收式半圭寸閉螺桿式蒸汽式或熱水式直燃式動(dòng)力來(lái)源以電能為動(dòng)力以熱能為動(dòng)力制冷劑R22溴化鋰工作原理螺桿式制冷壓縮機(jī)是一種工作容積作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的容積型制冷壓縮機(jī)。溴化鋰吸收式制冷機(jī)是以溴化鋰為吸收劑, 以水為制冷劑,通過(guò)水在低壓下蒸發(fā)吸熱而進(jìn)行 制冷的。特點(diǎn)*螺桿制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,體積 小、重
13、量輕、沒(méi)有氣閥等易損件因而運(yùn) 轉(zhuǎn)可靠性高,維護(hù)管理簡(jiǎn)單。* 一般螺桿 制冷壓縮機(jī)均向工作腔噴油,因而使排氣 回氣溫度低,單級(jí)壓縮比大,容積效率高。 *它有滑閥調(diào)節(jié)裝置,可進(jìn)行空載啟動(dòng), 啟動(dòng)電流小,對(duì)供電電網(wǎng)的沖擊小。機(jī)組 能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)能量調(diào)節(jié)。*制冷劑為水,而水是在高真空的情況下蒸 發(fā),其真空度是靠澳化銀溶液不斷吸收蒸發(fā)的水 份而保持的。*發(fā)生器通過(guò)加熱 溴化鋰稀溶液, 使該溶液得到濃縮后又回到吸收器使用,故溴化 鋰吸收式制冷必須具備熱源。一般宜用在有廉價(jià) 的燃料。熱源和廢熱的場(chǎng)合。*冷卻水用量比壓縮 式制冷機(jī)大。*設(shè)備體積大,耗用金屬多,故設(shè)備 價(jià)格偏高。*溴化鋰溶液對(duì)于金屬,特別是黑色金
14、屬,在接觸空氣的情況下具有強(qiáng)烈的腐蝕性,*故一定要保證設(shè)備的良好密封性能,并對(duì)腐蝕問(wèn)題 給予特別的重視,一般在溴化鋰溶液中,添加格 酸銀和氫氧化鋁作為緩蝕劑。主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)*與活塞式相比,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)動(dòng) 部件少,無(wú)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性力,轉(zhuǎn)速高,*加工簡(jiǎn)單、操作方便,制冷量調(diào)節(jié)范圍大, 可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)*運(yùn)動(dòng)部件少,噪聲低、振動(dòng)小。占八、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),振動(dòng)小。機(jī)組重量輕。*單機(jī)制冷量較大,由于缸內(nèi)無(wú)余隙容積和吸、 排氣閥片,因此具有較高的容積效率。單 級(jí)活塞式壓縮比通常不大于 10,且容積效 率隨壓縮比的增加急劇下降,而螺桿式容 積效率高,壓縮比可達(dá)10,且容積數(shù)家的 變化不大。COP值高;*螺桿式易損件
15、少, 零部件僅為活塞式的十分之一,運(yùn)行可 靠,易于維修;*對(duì)濕壓縮不敏感,無(wú)液 擊危險(xiǎn),制冷量可通過(guò)滑閥進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào) 節(jié);*制冷劑R22的制冷機(jī)產(chǎn)品,危害臭 氧層的程度低,溫室效應(yīng)小。溴化鋰溶液無(wú)毒,對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用*熱水式蒸 汽式對(duì)能源要求不高,可利用余熱、廢熱及其他 低品位熱能。主要缺點(diǎn)*單機(jī)容量比離心式??;*要求加 工精度和裝配精度高。*使用壽命比壓縮式(即螺桿式、活塞式) 短。*耗汽量大,熱效率低。熱力系數(shù)單效為0.6左右、雙效。*如果專門修建鍋爐、或擴(kuò)害以回供 制冷機(jī)的低位能蒸汽(降壓使用)有時(shí)一次投資 雖然比較合算,但是按熱力學(xué)有效能理論,從能 源的利用角度出發(fā)是不合理的,因?yàn)榉柿匣責(zé)?產(chǎn)生的是高溫位能量。把高溫位的蒸汽熱能先經(jīng) 過(guò)燃燒機(jī)進(jìn)行熱電轉(zhuǎn)換,變成高品位熱能,把剩 余的低溫位熱回再提供吸收式制冷機(jī)利用,即按 質(zhì)供應(yīng)較為合理。*在有空氣的情況下,
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