溴化锂吸收式热泵

溴化锂吸收式热泵原理
溴化锂吸收式热泵是一种利用溴化锂溶液对空气进行加热或制冷的热泵系统。

其原理基于溴化锂和水之间的化学反应和吸放热过程。

溴化锂吸收式热泵系统由蒸发器、溴化锂吸收器、溴化锂发生器和冷凝器四部分组成。

首先，制冷剂（一般为水）在蒸发器中通过蒸发过程从空气中吸收热量，使空气的温度降低。

同时，溴化锂溶液被加热使得其中的溴化锂盐发生分解反应，释放出溴化锂和水蒸气。

然后，溴化锂溶液的溴化锂和水蒸气进入溴化锂吸收器，其中溴化锂吸收水蒸气，释放出吸热量，使溴化锂溶液温度升高。

接下来，溴化锂溶液进入溴化锂发生器，该发生器中的溴化锂溶液经加热蒸发，将溴化锂分离出来，同时产生净制热能。

然后，水蒸气通过调节器回流至冷凝器冷却并液化，释放出吸收的热量。

最后，蒸发器中的水蒸气进入蒸发器循环进行循环利用，完成整个制冷或加热的过程。

通过这种化学反应和吸放热过程，溴化锂吸收式热泵能够在加热或制冷过程中实现能量的转化，并且具有环保、高效、可靠性高等优点，因此在一些特定的工业、商业和家庭应用中得到广泛使用。

溴化锂吸收式热泵原理溴化锂吸收式热泵是一种利用热力驱动的制冷和供暖系统。

它是基于热力学原理的工作循环，通过吸收剂溴化锂的吸收和脱吸收，能够实现热能的传递和转换。

溴化锂吸收式热泵由两个主要组成部分组成：吸收器和发生器。

其中吸收器负责溴化锂溶液的吸收过程，发生器负责溴化锂溶液的脱吸收过程。

当供应给溴化锂水溶液一定的热量时，溶液中的溴化锂和水将发生化学反应，使之转化为稳定的溴化锂水合物（LiBr·H2O）。

这个过程称为吸收。

吸收器中发生的化学反应一般由质子交换反应控制。

LiBr(aq) + H2O(l) ↔LiOHHr(aq) + Br-(aq)同时，在吸收过程中，蒸发器中的制冷剂（一般是水）会吸收热量，从而从低温环境中吸收热能。

当被吸收的溴化锂溶液通过循环泵从吸收器流向发生器时，供给给它一定的热量，将产生脱吸收的化学反应。

这个过程称为脱吸收。

脱吸收是一个吸收反应的反向过程。

LiBr(aq) + H2O(l) ←LiOHHr(aq) + Br-(aq)这个过程中，由于脱吸收过程需要吸收能量，因此会通过外界提供的热源将热量传递给溴化锂溶液，从而使之发生脱吸收反应。

同时，脱吸收过程会释放吸收过程中吸收的热量。

整个溴化锂吸收式热泵系统的运行主要依赖于循环泵、换热器和再生器等辅助设备。

其中循环泵负责将溴化锂溶液从吸收器送往发生器，换热器负责传输热能，再生器负责将冷却的溴化锂溶液重新加热使之达到新一轮的吸收。

溴化锂吸收式热泵的工作原理可以归结为以下几个步骤：1. 吸收器中，将热力源供给给溴化锂水溶液，引发化学反应，使之转化为溴化锂水合物。

2. 同时，蒸发器从外界吸收热量，将制冷剂从低温环境中吸收热能。

3. 吸收的溴化锂溶液经过循环泵流经换热器和发生器，发生脱吸收反应。

4. 脱吸收过程中，通过外界提供的热源将热量传递给溴化锂溶液，使之发生脱吸收反应并释放吸收过程中吸收的热量。

5. 冷却的溴化锂溶液再次通过再生器加热，实现新一轮的吸收。

溴化锂吸收式热泵结晶原因处理及预防方案1 、概述某热力企业一期工程建设2×330MW 热电联产机组，单台机组额定抽汽量550t/h，最大抽汽量625t/h，设计供热循环水流量10 500t/h，供回水温度70/130℃。

2013年，该企业 2号机组进行了循环水余热回收利用的供热改造项目，提取余热水103.7MW 的热量用于供热，增加约200万平方米的供热面积。

2、热泵设计原理和边界吸收式热泵是一种利用溴化锂溶液浓度改变，使热量从低温介质转换成高温介质的能量利用装置（图1）。

利用吸收式热泵可以把那些不能直接利用的低温乏汽或温度较热能变为有用的高温热能，从而提高热能利用率，节约大量燃料。

吸收式热泵是以牺牲一少部分高品位热能为代价，从低品位热源吸取大量热量供给热用户。

溴化锂溶于水以后，就改变了水在饱和状态下温度和压力的关系，而且在相同压力下溴化锂溶液的饱和温度随其浓度的变化而变化。

也就是说，溴化锂水溶液在饱和状态下，温度与压力和浓度有关。

在等压条件下加热，随着温度的升高，溶液中的水分被蒸发，溶液温度会随之增大。

本循环水余热回收利用项目采用吸收式热泵机组，提取回收利用2号发电机组循环冷却水余热进行城市冬季采暖供热。

（1）热源水：设计温度34℃，温度范围28~36℃，设计工况温降≥7℃；设计流量12000m3/h。

（2）热网水：设计温度55℃，温度范围45~60℃，设计流量10500m3/h。

（3）驱动蒸汽：设计压力0.30MPa（a）（减温器前），压力范围0.26~0.36MPa。

（4）热泵疏水设计温度：驱动蒸汽压力对应的饱和水温度。

3 、热泵结晶原因分析溶液结晶是热泵结晶的一种常见现象，也是造成溴化锂吸收式机组发生故障的原因之一。

在吸收式热泵机组停运、启动、运行过程中仍会受各种因素影响而产生溶液结晶。

例如加热能源压力过高、冷却水温度偏低、机组内存在不凝性气体等。

图2为溴化锂溶液的溶解 - 结晶特性曲线。

第一类溴化锂吸收式热泵介绍一、第一类溴化锂吸收式热泵第一类吸收式热泵是利用工质的吸收循环实现热泵功能的一种装置，以少量的高温热源（蒸汽、燃气）为驱动热源，溴化锂溶液为吸收剂，水为载冷剂，回收利用低温热源（废热水）的热能，制取所需的工艺或采暖用高温热媒，实现从低温向高温输送热能的设备。

第一类吸收式热泵（AHP）：也称增热型热泵，是利用少量的高温热源，提取低温热源的热量，产生大量能被利用的中温热能。

即利用高温热能驱动, 把低温热源的热能提高到中温，从而提高了热能的利用效率。

驱动热源+ 废热源= 用热需求1）可利用的废热：一般可以使用温度在10℃～70℃的废热水、单组分或多组分气体或液体。

2）可提供的热媒：可获得比废热源温度高40℃左右，不超过100℃的热媒。

3）驱动热源：0.1～0.8MPa蒸汽、燃气或高温烟气。

4）制热COP在1.6～1.8左右：就是利用1MW的驱动热源可以得到1.8MW左右的生产生活需要的热量。

5）废热水进出水温度越高获得的热媒温度越高，效率越高。

二、第一类吸收式热泵工作原理图三、第一类吸收式热泵采暖原理图四、吸收式热泵供暖方案论证说明1、电厂余热火力发电厂在能量传送和转化过程中是不可能把所有燃烧煤的能量转化成电能的。

按1Kg 标煤（7000 kcal/Kg ）发电3度电(860 kcal/KW)考虑，发电厂的煤的能量只有35%左右转化成为电能时。

除去设备及管道能量损失，电厂无论是水冷还是空冷，都将冷凝热排入大气，近60%的能量通过锅炉烟筒和汽轮机凝汽器的循环冷却水排放到环境当中。

排放到环境中的能量其中乏汽造成比例非常大，如果机组容量为25MW,那么循环水量每天为2424t ，如果温升为8～10度，那么每年向大气中排放掉的热量相当于3.4万吨标煤的发热量。

热力学第二定律告诉我们，一个巨大的热量损失时热机生产过程中不可避免的，因此只有通过其他途径进行利用，以期全部或部分回收，才能提高综合热效率，降低电厂煤耗，同时减少对环境的污染。

第一类溴化锂吸收式热泵介绍一、第一类溴化锂吸收式热泵第一类吸收式热泵是利用工质的吸收循环实现热泵功能的一种装置，以少量的高温热源（蒸汽、燃气）为驱动热源，溴化锂溶液为吸收剂，水为载冷剂，回收利用低温热源（废热水）的热能，制取所需的工艺或采暖用高温热媒，实现从低温向高温输送热能的设备。

第一类吸收式热泵（AHP）：也称增热型热泵，是利用少量的高温热源，提取低温热源的热量，产生大量能被利用的中温热能。

即利用高温热能驱动, 把低温热源的热能提高到中温，从而提高了热能的利用效率。

驱动热源 + 废热源 = 用热需求1）可利用的废热：一般可以使用温度在10℃～70℃的废热水、单组分或多组分气体或液体。

2）可提供的热媒：可获得比废热源温度高40℃左右，不超过100℃的热媒。

3）驱动热源：0.1～0.8MPa蒸汽、燃气或高温烟气。

4）制热COP在1.6～1.8左右：就是利用1MW的驱动热源可以得到1.8MW左右的生产生活需要的热量。

5）废热水进出水温度越高获得的热媒温度越高，效率越高。

二、第一类吸收式热泵工作原理图三、第一类吸收式热泵采暖原理图四、吸收式热泵供暖方案论证说明1、电厂余热火力发电厂在能量传送和转化过程中是不可能把所有燃烧煤的能量转化成电能的。

按1Kg标煤（7000 kcal/Kg）发电3度电(860 kcal/KW)考虑，发电厂的煤的能量只有35%左右转化成为电能时。

除去设备及管道能量损失，电厂无论是水冷还是空冷，都将冷凝热排入大气，近60%的能量通过锅炉烟筒和汽轮机凝汽器的循环冷却水排放到环境当中。

排放到环境中的能量其中乏汽造成比例非常大，如果机组容量为25MW,那么循环水量每天为2424t，如果温升为8～10度，那么每年向大气中排放掉的热量相当于3.4万吨标煤的发热量。

转变为电力30-40%能量输入100%其他损失10-20%循环水（通过冷却塔、海水或河水）带走的热量 50-60%热力学第二定律告诉我们，一个巨大的热量损失时热机生产过程中不可避免的，因此只有通过其他途径进行利用，以期全部或部分回收，才能提高综合热效率，降低电厂煤耗，同时减少对环境的污染。

溴化锂热泵的发展与应用一、发展史日本是世界上陆地能源极度匮乏的国家，为了充分利用海上资源，1971年，荏原公司研发出世界上第一台溴化锂吸收式热泵。

以后陆续有多家日本溴化锂机组厂家设计出各种不同形式的溴化锂热泵机组。

这个时期的溴化锂热泵除了回收工业废热，主要还有回收海水余热。

我国曾在1986年由中船总公司704研究所和开封通用机械厂联合设计了一台50万大卡/时的溴化锂热泵机组，由于当时没有用户，最后作为制冷机用于无锡某纺织厂，因而没有留下任何热泵记录。

后来，这些技术储备连同技术人员于2001年在双良研发出溴化锂热泵并成功销售。

随着全球能源紧张，各国节能减排、低碳生活的呼声不断高涨。

在这种大环境下，溴化锂热泵必将会扮演一个重要角色。

二、目前的市场形势目前国内供热系统溴化锂热泵发展迅速。

工程院院士、清华大学江亿教授提出了一个新模式——吸收式热泵联合循环集中供热。

这种模式涵盖了三个方面：溴化锂热泵、不同温度热源的优化组合和热量的长距离输送。

其中，溴化锂热泵是供热系统的关键设备。

有资料显示，我国每年有60%以上的能源消耗用于工业，这与发达国家的工业能耗仅占30%～40%有很大不同。

制造业能源消耗主要是化工、钢铁、有色、水泥、各种窖炉等五大产业。

上述5大高耗能产业的实际用能热效率在15%～45%之间，也就是55%～85%的能源最终是在某一温度下以余热的形式排掉。

排热的同时，还要浪费大量水资源，工业排热是工业耗水的主要原因之一。

工业排热大多处于30℃～50℃的温度范围，对冬季民用建筑的采暖具有相当大的辅助作用，可以满足50%以上的北方城镇民用建筑采暖的热源要求。

江亿院士说到：各类压缩式热泵的发展为建筑节能做出了重要贡献，也促进了压缩式热泵的发展；吸收式热泵在北方集中供热领域会有广泛应用，是实现供热系统形式产生革命性变化的关键设备，也必将促进吸收式热泵的发展。

从2011年国内热泵的发展来看，我们预测2012年很可能是热泵的爆发年。

影响溴化锂吸收式二类热泵做功效果因素与故障分析处理摘要：溴化锂吸收式二类热泵作为橡胶聚合一装置节能降耗的主要设备，工作原理是通过溴化锂溶液在高度真空的机组内部循环，吸收水蒸气放热，将热量由凝聚釜汽提气的低温热源转移至温度高于热源的高温热水，供凝聚釜使用，以达到节省蒸汽的目的。

本文主要根据溴化锂热泵多年使用、检修等情况，分析机组在使用过程中做功效果下降的影响因素，解决处理控制系统落后、部分计量元件失灵及其他常见故障的方法，提出设备维修保养的建议。

关键词：溴化锂吸收式二类热泵；做功效果；故障处理1溴化锂吸收式二类热泵作用及原理以橡胶生产工艺产生的汽提气为低温热源，制取高温热水，溴化锂机组以水为冷媒,溴化锂为吸收剂。

水在常压下100℃沸腾、蒸发，在5mmHg真空状态下4℃时蒸发，吸收式二类热泵的蒸发器就是利用这个原理，实现低温工况下的蒸发。

另一方面，溴化锂溶液是一种极易吸收水（蒸汽）并释放凝结热的物质。

1.1溴化锂机组做功原理机组的基本过程由四个部分组成，即发生、冷凝、蒸发和吸收。

分别在发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器里进行,低温热源（汽提气）进入蒸发器管程，冷剂泵将冷凝器中的水抽出并喷淋在蒸发器壳程，吸收管内热源（汽提气）热量，汽化成水蒸汽。

热源（汽提气）在放出热量后温度降低进入再生器管程，产生的水蒸汽流入吸收器壳程，被吸收器顶部喷淋下的溴化锂浓溶液吸收，溴化锂浓溶液在吸收水蒸汽时放出水蒸汽的凝结热，热量被吸收器管程内的热水吸收，热水温度升高后流出机组供凝聚釜使用。

溴化锂浓溶液在吸收水蒸汽后变为稀溶液，靠高度差经热交换器进入再生器壳程，在再生器中被热源（蒸发器出来的汽提气）加热浓缩，分离出水蒸汽，变为浓溶液。

浓溶液被溶液泵抽出，经热交换器与溴化锂稀溶液进行热量交换后流回吸收器，继续吸收蒸发器中产生的水蒸汽，而再生器中产生的水蒸汽则流入冷凝器壳程内，被冷凝器管程内的冷却水冷凝，变为液态水经冷媒泵加压后流回蒸发器，重复制热循环，实现了汽提气热量的稳定回收及待加热热水的升温。

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溴化锂吸收式热泵性能实验报告一、实验目的1.研究蒸汽型溴化锂吸收式热泵机组制热工况机组性能系数COP h变化规律。

2.研究蒸汽型溴化锂吸收式热泵机组制冷工况机组性能系数COP c变化规律。

3.研究蒸汽型溴化锂吸收式热泵机组制热工况机组热力完善度βh变化规律。

4.研究蒸汽型溴化锂吸收式热泵机组制冷工况机组热力完善度βc变化规律。

二、实验仪器设备1. 实验仪器300kW蒸汽型单效溴化锂吸收式热泵机器本体、5台36kW蒸汽发生器（电加热锅炉）、2个10m3冷热水水箱、1个140L高温蒸汽凝结水箱、1个1m3低温热源循环水箱及其附属动力设备等。

2. 测量仪器3个玻璃转子流量计（量程6t/h、16t/h、0.4t/h）测量冷水流量、低温热源的流量以及驱动热源的凝结水流量。

12个温度传感器、1个压力传感器。

液体图1. 蒸汽型吸收式热泵测点布置图三、实验方法1.实验方案（1）选定热源蒸汽的温度通过调节蒸汽发生器（电加热锅炉）上部热源蒸汽压力阀的开度，将热源蒸汽的温度调整为100℃（0.0142MPa ）、105℃（0.2090MPa ）、110℃（0.4338MPa ）、115℃（0.6918MPa ）、120℃（0.9867MPa ）、125℃（0.13MPa ）、130℃（0.17MPa ）其中的一组。

（2）改变热水出口的温度在选定的蒸汽工况下，通过热泵控制盘的设置依次改变热水出口的温度，将热水出口温度（下限40℃、上限120℃）分别依次调整至50℃、52.5℃、55℃、57.5℃、60℃、62.5℃、65℃、67.5℃、70℃、72.5℃、75℃、，获取不同温度下的运行状态参数。

达到要求工况后，稳定运行2分钟，记录一组数据。

冷水箱热水箱热泵凝结水箱低温热源循环水箱电加热锅炉图2．实验设备流程示意图2.实验步骤（1）开机要求1）检查热泵真空度，发生器绝对压力在20kPa 左右，方可开机。

2）热水泵与热源水泵等辅机是否处于正常状态，热水系统、热源水系统的水封应完好，并排净空气。