吸收式熱泵的工作原理

1、第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理第第3章章 吸收式熱泵的工作原理吸收式熱泵的工作原理3.1 3.1 吸收式熱泵概述吸收式熱泵概述3.2 3.2 吸收式熱泵的工質(zhì)對吸收式熱泵的工質(zhì)對第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理3.1 吸收式熱泵概述吸收式熱泵概述3.1.1 吸收式熱泵的工作過程吸收式熱泵的工作過程3.1.2 吸收式熱泵的分類吸收式熱泵的分類3.1.3 吸收式熱泵的熱力系數(shù)吸收式熱泵的熱力系數(shù)返回首頁返回首頁第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理3.1.1 吸收式熱泵的工作過程吸收式熱泵的工作過程概概 述述n主要特點：用吸收裝置替壓縮機，消

2、耗熱能實現(xiàn)致冷用吸收裝置替壓縮機，消耗熱能實現(xiàn)致冷與供熱。與供熱。 n裝置：主要由主要由吸收器、水泵、發(fā)生器、減壓閥、吸收器、水泵、發(fā)生器、減壓閥、冷凝器、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、精餾器、分凝器、過冷器、回熱器精餾器、分凝器、過冷器、回熱器等組等組成。成。n工作流程與原理：制冷劑循環(huán)制冷劑循環(huán)和和溶液循環(huán)溶液循環(huán)。n兩種二元溶液及特點：氨水溶液和溴化鋰水溶液。這兩種二元溶液的致冷溫度范圍不同，前者在+1-45；后者致冷溫度只能在0以上，所以它被廣泛應用在空調(diào)熱泵中。概概 述述n性能：吸收式熱泵循環(huán)的效率也用熱能利用系數(shù)來衡量：n =收益/代價=Q2/Q1 （最大的熱能利用系數(shù)是

3、工作在T1和TS兩熱源間的卡諾熱機效率與工作在TS和T2兩個熱源間的卡諾逆循環(huán)致冷系數(shù)的乘積。）n特點：優(yōu)點：吸收式熱泵裝置的優(yōu)點是可利用較低溫度的熱能如低壓蒸汽、熱水、煙氣以及某些工藝氣體的余熱或太陽能等，對綜合利用熱能有實際意義。缺點是：吸收過程的復雜性，也使得其熱能利用系數(shù)不高。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理使使 用用 范范 圍圍蒸汽：大于30kpa；熱水：高于80； 供冷熱量：大于350kw時，采用LiBr吸收式電力增容困難，無合適熱源，要求振動小的建筑，采用直燃式LiBr吸收式無其他供熱負荷時，不應專配鍋爐驅(qū)動的LiBr吸收式第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收

4、式熱泵的工作原理類型及特征類型及特征一般形式：一般形式：制熱性能系數(shù)?。恢茻嵝阅芟禂?shù)?。坏珡南某醯珡南某跫壞茉吹哪茉蠢孟禂?shù)來看，燃氣吸收式熱泵優(yōu)級能源的能源利用系數(shù)來看，燃氣吸收式熱泵優(yōu)于電動機驅(qū)動的壓縮式熱泵，劣于內(nèi)燃機驅(qū)動的于電動機驅(qū)動的壓縮式熱泵，劣于內(nèi)燃機驅(qū)動的壓縮式熱泵壓縮式熱泵。te降低時，供熱量降的少。降低時，供熱量降的少。再吸收式熱泵：再吸收式熱泵：壓比小，制熱系數(shù)小。壓比小，制熱系數(shù)小。兩級吸收式熱泵：兩級吸收式熱泵：壓力差大時，不需壓力差大時，不需提高高位熱源溫度實現(xiàn)熱泵循環(huán)；或在較低的高提高高位熱源溫度實現(xiàn)熱泵循環(huán)；或在較低的高溫熱源溫度下實現(xiàn)單級無法實現(xiàn)的循環(huán)。溫

5、熱源溫度下實現(xiàn)單級無法實現(xiàn)的循環(huán)。絕熱吸收式熱泵：絕熱吸收式熱泵：有效利用大量的把有效利用大量的把溫度較低的廢熱，變廢為寶。溫度較低的廢熱，變廢為寶。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理3.1.2 吸收式熱泵的分類吸收式熱泵的分類 吸收式熱泵的種類繁多，可以按其吸收式熱泵的種類繁多，可以按其工質(zhì)對、工質(zhì)對、驅(qū)動熱源及其利用方式、制熱目的、溶液循環(huán)驅(qū)動熱源及其利用方式、制熱目的、溶液循環(huán)流程以及機組結(jié)構(gòu)流程以及機組結(jié)構(gòu)等進行分類。等進行分類。1 1按工質(zhì)對劃分按工質(zhì)對劃分（1 1）水）水- -溴化鋰熱泵溴化鋰熱泵 水為制冷劑，溴化鋰為水為制冷劑，溴化鋰為吸收劑。吸收劑。（2 2）

6、氨）氨- -水熱泵水熱泵 氨為制冷劑，水為吸收劑。氨為制冷劑，水為吸收劑。 第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理2 2按驅(qū)動熱源劃分按驅(qū)動熱源劃分（1 1）蒸汽型熱泵）蒸汽型熱泵 以蒸汽的潛熱為驅(qū)動熱源。以蒸汽的潛熱為驅(qū)動熱源。（2 2）熱水型熱泵）熱水型熱泵 以熱水的顯熱為驅(qū)動熱源。以熱水的顯熱為驅(qū)動熱源。熱水包括工業(yè)余、廢熱水、地熱水或太陽能熱熱水包括工業(yè)余、廢熱水、地熱水或太陽能熱水。水。 （3 3）直燃型熱泵）直燃型熱泵 以燃料的燃燒熱為驅(qū)動熱源。以燃料的燃燒熱為驅(qū)動熱源?？煞譃槿加托?、燃氣型或多燃料型?？煞譃槿加托汀⑷細庑突蚨嗳剂闲?。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理

7、收式熱泵的工作原理（4 4）余熱型熱泵）余熱型熱泵 以工業(yè)余熱為驅(qū)動熱源。以工業(yè)余熱為驅(qū)動熱源。（5 5）復合熱源型熱泵）復合熱源型熱泵 如熱水與直燃型復合、如熱水與直燃型復合、熱水與蒸汽型復合、蒸汽與直燃型復合等形式。熱水與蒸汽型復合、蒸汽與直燃型復合等形式。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理3 3按驅(qū)動熱源的利用方式劃分按驅(qū)動熱源的利用方式劃分（1 1）單效熱泵）單效熱泵 驅(qū)動熱源在機組內(nèi)被直接利用驅(qū)動熱源在機組內(nèi)被直接利用一次。一次。（2 2）雙效熱泵）雙效熱泵 驅(qū)動熱源在機組內(nèi)被直接和間驅(qū)動熱源在機組內(nèi)被直接和間接地利用兩次。接地利用兩次。（3 3）多效熱泵）多效熱泵

8、 驅(qū)動熱源在機組內(nèi)被直接和間驅(qū)動熱源在機組內(nèi)被直接和間接地利用多次。接地利用多次。（4 4）多級熱泵）多級熱泵 驅(qū)動熱源在多個壓力不同的發(fā)驅(qū)動熱源在多個壓力不同的發(fā)生器內(nèi)依次被直接利用。生器內(nèi)依次被直接利用。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理4 4按制熱目的劃分按制熱目的劃分（1 1）第一類吸收式熱泵）第一類吸收式熱泵 也稱也稱增熱型增熱型熱泵熱泵, , 是是利用少量的高溫熱源熱能，產(chǎn)生大量的中溫有利用少量的高溫熱源熱能，產(chǎn)生大量的中溫有用熱能。即利用高溫熱能驅(qū)動用熱能。即利用高溫熱能驅(qū)動, , 把低溫熱源的把低溫熱源的熱能提高到中溫，從而提高熱能的利用效率。熱能提高到中溫，

9、從而提高熱能的利用效率。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理（2 2）第二類吸收式熱泵）第二類吸收式熱泵 也稱也稱升溫型升溫型熱泵熱泵, , 是是利用大量的中溫熱源熱能產(chǎn)生少量的高溫有用利用大量的中溫熱源熱能產(chǎn)生少量的高溫有用熱能。即利用中低溫熱能驅(qū)動熱能。即利用中低溫熱能驅(qū)動, , 用大量中溫熱用大量中溫熱源和低溫熱源的熱勢差，制取熱量少于但溫度源和低溫熱源的熱勢差，制取熱量少于但溫度高于中溫熱源的熱量，將部分中低熱能轉(zhuǎn)移到高于中溫熱源的熱量，將部分中低熱能轉(zhuǎn)移到更高溫的品位上，從而提高了熱能的利用品位。更高溫的品位上，從而提高了熱能的利用品位。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作

10、原理收式熱泵的工作原理第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理5 5按溶液循環(huán)流程劃分按溶液循環(huán)流程劃分（1 1）串聯(lián)式）串聯(lián)式 溶液先進入高壓發(fā)生器，再進入溶液先進入高壓發(fā)生器，再進入低壓發(fā)生器，然后流回吸收器。低壓發(fā)生器，然后流回吸收器。（2 2）倒串聯(lián)式）倒串聯(lián)式 溶液先進入低壓發(fā)生器，再進溶液先進入低壓發(fā)生器，再進入高壓發(fā)生器，然后流回吸收器。入高壓發(fā)生器，然后流回吸收器。（3 3）并聯(lián)式）并聯(lián)式 溶液同時進入高壓發(fā)生器和低壓溶液同時進入高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器，然后流回吸收器。發(fā)生器，然后流回吸收器。（4 4）串并聯(lián)式）串并聯(lián)式 溶液同時進入高壓發(fā)生器和低溶液同時進入高壓發(fā)

11、生器和低壓發(fā)生器，流出高壓發(fā)生器的溶液再進入低壓壓發(fā)生器，流出高壓發(fā)生器的溶液再進入低壓發(fā)生器，然后流回吸收器。發(fā)生器，然后流回吸收器。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理6 6按機組結(jié)構(gòu)劃分按機組結(jié)構(gòu)劃分（1 1）單筒式）單筒式 機組的主要熱交換器布置在一個機組的主要熱交換器布置在一個筒體內(nèi)。筒體內(nèi)。（2 2）雙筒式）雙筒式 機組的主要熱交換器布置在二個機組的主要熱交換器布置在二個筒體內(nèi)。筒體內(nèi)。（3 3）三筒式）三筒式 機組的主要熱交換器布置在三個機組的主要熱交換器布置在三個筒體內(nèi)。筒體內(nèi)。（4 4）多筒式）多筒式 機組的主要熱交換器布置在多個機組的主要熱交換器布置在多個簡

12、體內(nèi)。簡體內(nèi)。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理圖圖315 315 單筒型結(jié)構(gòu)布置方式單筒型結(jié)構(gòu)布置方式11蒸發(fā)器；蒸發(fā)器；22吸收器；吸收器；33發(fā)生器；發(fā)生器；44冷凝器冷凝器第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理圖圖317 317 雙筒型結(jié)構(gòu)布置方式雙筒型結(jié)構(gòu)布置方式11蒸發(fā)器；蒸發(fā)器；22吸收器；吸收器；33發(fā)生器；發(fā)生器；44冷凝器；冷凝器；55熱交換器熱交換器第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理3.1.3 吸收式熱泵的熱力系數(shù)吸收式熱泵的熱力系數(shù)QgQcQaQgQhccCOPTTeTeTgTTgQgQcQa00第第3章吸章吸 收式熱泵

13、的工作原理收式熱泵的工作原理3.2 吸收式熱泵的工質(zhì)對吸收式熱泵的工質(zhì)對3.2.1 工質(zhì)對的選擇工質(zhì)對的選擇3.2.2 溴化鋰水溶液的性質(zhì)溴化鋰水溶液的性質(zhì)返回首頁返回首頁第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理3.2.1 工質(zhì)對的選擇工質(zhì)對的選擇 吸收式熱泵中常用的工質(zhì)對通常吸收式熱泵中常用的工質(zhì)對通常是二組分溶液是二組分溶液 。1.1.工質(zhì)對的種類工質(zhì)對的種類u以水作為制冷劑以水作為制冷劑u以醇作為制冷劑以醇作為制冷劑u以氨作為制冷劑以氨作為制冷劑 u以氟利昂作為制冷劑以氟利昂作為制冷劑 第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理返回本節(jié)返回本節(jié)1.1.對工質(zhì)對的要求

14、對工質(zhì)對的要求吸收式熱泵對制冷劑的要求和壓縮式熱泵基本吸收式熱泵對制冷劑的要求和壓縮式熱泵基本相同。相同。對吸收劑則要求具有一些特別的性質(zhì)對吸收劑則要求具有一些特別的性質(zhì)（P73P73）。）。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理3.2.2 溴化鋰水溶液的性質(zhì)溴化鋰水溶液的性質(zhì)返回本節(jié)返回本節(jié)1 1溴化鋰水溶液的物理性質(zhì)溴化鋰水溶液的物理性質(zhì)一般性質(zhì)、溶解度、密度、質(zhì)量定壓熱容、飽一般性質(zhì)、溶解度、密度、質(zhì)量定壓熱容、飽和蒸氣壓和蒸氣壓 表面張力、粘度、熱導率表面張力、粘度、熱導率 2 2溴化鋰溶液的熱力狀態(tài)圖溴化鋰溶液的熱力狀態(tài)圖 壓力壓力- -溫度溫度(p-t)(p-t)圖圖

15、 、比焓、比焓- -濃度濃度(h-)(h-)圖圖 第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理3.3 吸收式熱泵的循環(huán)及其計算吸收式熱泵的循環(huán)及其計算3.3.1 吸收式熱泵循環(huán)吸收式熱泵循環(huán)3.3.2 單效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算單效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算3.3.3 雙效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算雙效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算返回首頁返回首頁第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理3.3.1 吸收式熱泵循環(huán)吸收式熱泵循環(huán)循環(huán)循環(huán)5678556785為制為制冷循環(huán)冷循環(huán)循環(huán)循環(huán)1234112341為動為動力循環(huán)力循環(huán) 第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收

16、式熱泵的工作原理3.3.2 單效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算單效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算1 1單效溴化鋰吸收式熱泵的理論循環(huán)單效溴化鋰吸收式熱泵的理論循環(huán)第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理2 2熱力計算熱力計算u確定各循環(huán)節(jié)點參數(shù)確定各循環(huán)節(jié)點參數(shù)u各設備的單位熱負荷各設備的單位熱負荷u各設備的熱負荷各設備的熱負荷u熱力系數(shù)熱力系數(shù)第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理3.3.3 雙效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算雙效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算1 1雙效溴化鋰吸收式熱泵的理論循環(huán)雙效溴化鋰吸收式熱泵

17、的理論循環(huán) 雙效雙效( (也稱兩效也稱兩效) )吸收式熱泵有兩個發(fā)生器，吸收式熱泵有兩個發(fā)生器，第一發(fā)生器中產(chǎn)生的制冷劑蒸汽，又用作第二發(fā)第一發(fā)生器中產(chǎn)生的制冷劑蒸汽，又用作第二發(fā)生器的熱源，因此，熱力系數(shù)可明顯提高。但是，生器的熱源，因此，熱力系數(shù)可明顯提高。但是，由于第一發(fā)生器中溶液的溫度升高，其腐蝕性增由于第一發(fā)生器中溶液的溫度升高，其腐蝕性增強；高、低壓部分的壓差增大，機組結(jié)構(gòu)也比較強；高、低壓部分的壓差增大，機組結(jié)構(gòu)也比較復雜。復雜。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作

18、原理3.4 溴化鋰吸收式熱泵機組溴化鋰吸收式熱泵機組3.4.1 單效溴化鋰吸收式熱泵機組的結(jié)構(gòu)單效溴化鋰吸收式熱泵機組的結(jié)構(gòu)3.4.2 雙效溴化鋰吸收式熱泵機組的結(jié)構(gòu)雙效溴化鋰吸收式熱泵機組的結(jié)構(gòu)返回首頁返回首頁第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理3.4.1 單效溴化鋰吸收式熱泵機組的結(jié)構(gòu)單效溴化鋰吸收式熱泵機組的結(jié)構(gòu) 溴化鋰吸收式熱泵機組是由各種換熱器，并溴化鋰吸收式熱泵機組是由各種換熱器，并輔以屏蔽泵、真空閥門、管道、抽氣裝置、控制輔以屏蔽泵、真空閥門、管道、抽氣裝置、控制裝置等組合而成。按照各換熱器的布置方式分為裝置等組合而成。按照各換熱器的布置方式分為單筒型、雙筒型或三

19、筒型結(jié)構(gòu)。單筒型、雙筒型或三筒型結(jié)構(gòu)。第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理單效溴化鋰吸收式熱泵機組由下列九個主要部單效溴化鋰吸收式熱泵機組由下列九個主要部分構(gòu)成：分構(gòu)成：u蒸發(fā)器蒸發(fā)器 借助制冷劑水的蒸發(fā)來從低溫熱源借助制冷劑水的蒸發(fā)來從低溫熱源吸收熱量。吸收熱量。u吸收器吸收器 吸收制冷劑蒸汽，保持蒸發(fā)壓力恒吸收制冷劑蒸汽，保持蒸發(fā)壓力恒定，同時放出吸收熱。定，同時放出吸收熱。 第第3章吸章吸 收式熱泵的工作原理收式熱泵的工作原理u發(fā)生器發(fā)生器 使稀溶液沸騰產(chǎn)生制冷劑蒸汽，稀溶液同時被濃使稀溶液沸騰產(chǎn)生制冷劑蒸汽，稀溶液同時被濃縮?？s。u冷凝器冷凝器 使制冷劑蒸汽冷凝，放出凝結(jié)熱。使制冷劑蒸汽冷凝，放出凝結(jié)熱。u溶液熱交換器溶液熱交換器 在稀溶液和濃溶液間進行熱交換，提高機在稀溶液和濃溶液間進行熱交換，提高機組熱效率。組熱效率。u液泵和制冷劑泵液泵和制冷劑泵 輸送溴化鋰溶液和制冷劑水。輸送溴化鋰溶