溴化锂吸收式制冷机的型式与结构

5.3 溴化锂吸收式冷水机组主要设备的结构原理5.3.1 蒸发器和吸收器蒸发器与吸收器同处一个压力区，因此将它们置于同一个壳体中，组成蒸发-吸收器筒体。

两者的布置位置如图5-5所示，其布置方式有平行布置和上下叠置，平行布置又分为左右平行布置和左中右平行布置，如图5-5（a）、（b）所示，左或左右为吸收器。

平行布置方式能节省空间，降低冷剂蒸汽流速，强化传质效果。

上下叠置一般采取蒸发器在上，吸收器在下的方式，如图5-5（c）、（d）所示。

上下叠置方式换热管排数减少，但蒸发器的蒸汽通道面积较平行布置的小。

图5-5 蒸发-吸收器结构布置图（a）左右平行布置（b）左中右平行布置（c）上下叠置（d）双水盘结构5.3.2 低压发生器和冷凝器低压发生器和冷凝器同属一个压力区，因此将两者做为一个筒体内。

两者的布置也有上下布置和左右布置两种形式，图5-6（a）所示是一个上下布置的发生-冷凝器，冷凝器在上，发生器在下，冷凝器两侧为挡水板，底部为承水盘。

图5-6（b）所示是左右布置的形式，发生器为喷淋式结构，中间是挡液装置，水盘位于冷凝器下部，喷淋系统旁设有挡液板，防止溶液溅出。

左右布置形式的发生器也可以将换热管沉浸在溶液中，此时，发生器与冷凝器间由挡板隔开，发生器产生的蒸汽从挡板上部穿过进入冷凝器。

图5-6 低压发生器和冷凝器结构图（a）上下布置形式（b）左右布置形式1-布液水盘2-低压发生器3-液囊4-冷凝器5.3.3 高压发生器高压发生器通常为沉浸式结构。

如图5-7所示，其结构主要由筒体、传热管、挡液装置、液囊、浮动封头、端盖、管板及折流板等组成。

传热管内通加热蒸汽，传热管沉浸在溶液中。

稀溶液在传热管外由一端流向另一端，受到管内加热蒸汽的加热而沸腾，产生冷剂蒸汽，溶液被浓缩。

冷剂蒸汽从发生器顶部引出进入低压发生器，浓溶液（或中间溶液）出液囊后流往高温热交换器。

为保证发生器内的溶液液位，设置了液囊结构，如图5-8所示。

溴化锂吸收式制冷机中的制冷剂循环溴化锂吸收式制冷机中的制冷剂就是水。

水在制冷循环中状态不断改变，并利用其在蒸发时的吸热而产生制冷的。

首先，从发生器中产生的高压冷剂蒸汽在冷凝器中被冷却水冷凝成冷剂水。

因其压力较高，故通过一个节流阀送入蒸发器，在蒸发器中吸收管内冷媒水的热量而蒸发，蒸发后的冷剂蒸汽压力较低，通过挡水板送入吸收器以被较浓的溴化锂溶液吸收，而后又在发生器产生出压力较高的冷剂蒸汽，从而完成循环。

在溴化锂吸收式制冷机中，蒸发器中的压力非常低，以至于水在5℃时即达到饱和而蒸发，在蒸发时吸收管内冷媒水的热量而使其温度降低，从而达到制冷的目的。

一般而言，冷媒水进蒸发器的温度为12℃，放热后温度降低到7℃，由冷媒水泵送给用户使用。

在吸收器中吸收了低压水蒸汽的溴化锂溶液浓度变小，温度也较低，被溶液泵送往使之浓缩的发生器中，被管内流动的高压工作蒸汽加热至对应压力下的沸点，使之沸腾并产生冷剂蒸汽，因发生器中的压力较高，所以冷剂蒸汽的压力也较高，也就是说通过泵的升压和工作蒸汽的加热，使低压蒸汽的压力升高。

溶液沸腾产生出冷剂蒸汽后，浓度和温度都有所升高，又具有了吸收水蒸汽的能力。

因发生器中的压力比吸收器中的压力要高得多，故在送往吸收器中让其吸收水蒸汽时必须通过节流阀降压。

在吸收器中，溶液被喷淋在内通冷却水的传热管管簇上，因溶液在吸收水蒸汽时要放出大量的吸收热，故需大量的冷却水进行冷却，实验和理论都表明，溶液的浓度越高、温度越低，吸收水蒸汽的能力就越强，所以，在实际中，要努力提高其浓度、降低其温度，但要注意避免因浓度过高、温度过低而结晶。

另外，从图中不难看出，一方面稀溶液温度较低，送往发生器后需消耗能量对其加热。

而另一方面，浓溶液的温度较高，在吸收器中需冷却才能有较强的吸收水蒸汽的能力，所以，如能使浓溶液和稀溶液进行热交换，无疑可提高机组的性能系数。

因此，在实际的溴化锂吸收式制冷机中，一般都设有溶液热交换器（如图2.2.2所示）。

第一章 溴冷机的工作原理一、吸收式制冷技术图1－1表示吸收式制冷的工作原理。

吸收式制冷机由发生器1、冷凝器2、蒸发器3、冷剂泵4、溶液泵5、吸收器6及溶液热交换器7等部件组成。

工作介质除制取冷量的制冷剂外，还有吸收、解吸制冷剂的吸收剂，二者组成工质对。

在发生器中工质对被加热介质加热，解吸出制冷剂蒸汽。

制冷剂蒸汽在冷凝器中被冷凝冷却成液体，然后降压进入蒸发器吸热蒸发，产生制冷效应。

蒸发产生的制冷剂蒸汽进入吸收器，被来自发生器的工质对吸收，再由溶液泵加压后送入发生器，如此循环不息制取冷量。

为提高机组的热效率，设有溶液热交换器；为增强蒸发器的传热效果设有冷剂泵。

由于它是利用工质对的质量分数(浓度)变化，完成制冷剂的循环，因而被称为吸收式制冷。

目前常用的吸收式制冷有氨水吸收式与溴化锂水溶液吸收式两种。

而应用最广泛的是以水为制冷剂、溴化锂溶液为吸收剂，以制取5℃以上冷水为目的的溴化锂吸收式冷水机组。

二、溴化锂吸收式制冷机的一般特点1、主要优点1）利用热能为动力，不但能源利用范围广，而且具有两个重要特点：①能利用低势热能(余热、废热)，使溴化锂吸收式制冷机可以大量节约能耗；②以热能为动力，溴化锂吸收式制冷机比利用电能为动力的压缩式制冷机可以明显节约电耗。

以一台3500KW 的制冷机为例，压缩式制冷机耗电约600KW ，而溴化锂吸收式制冷机仅耗电10多KW 。

在电力比较紧缺的地区，使用这种机型有着现实意义。

图1－1 吸收式制冷机原理图2）运转安静，整个机组除功率较小的屏蔽泵外，无其他运动部件，噪声值仅75－80dB(A)。

3）以溴化锂水溶液为工质，无臭、无毒，有利于满足环保要求。

特别是蒙特利尔协议书签订后，国际止禁用氟氯烃化合物，迫切要求寻找代用工质。

除对新工质的开发研究外，对不含氟氯烃化合物的溴化锂水溶液的发展更加重视。

4）制冷机在真空状态下运行，无高压爆炸危险，安全可靠。

5）制冷量调节范围广。

在20－100%的负荷内可进行冷量的无级调节，并且随着负荷的变化调节溶液循环量，有着优良的调节特性。

溴化锂制冷机的工作原理冷水发生原理吸收式冷冻机是把水（H2O）作为制冷剂，［溴化锂］（LiBr）溶液作为吸收剂的冷温水发生装置。

对物体进行大量冷却一般利用蒸发潜热。

注射的时候如果涂上［酒精］，其部位感觉凉爽是因为酒精蒸发时吸收了蒸发潜热，夏季在院子里泼水感觉凉爽也是因为水蒸发时从周围吸收了蒸发潜热。

把1kg（1L）的水从0℃加热到100℃需要100Kcal的热量称为显热。

如果把1kg（1L）100℃的水全部蒸发需要540Kcal的热量称为蒸发潜热。

如此能看出即使使用1kg的水，利用其潜热比利用显热需要更大的热量。

水在海平面-绝对压力760mmHg时蒸发温度为100℃；但气压变低时，就能在更低的温度下蒸发。

在白头山山顶上水约在89℃蒸发，做饭时夹生就是这个原因。

如果绝对压力为6mmHg-大气压相当于绝对压力760mmHg时水约在4℃蒸发。

这时的蒸发潜热为每1kg约599kcal。

把上述状态的水做为制冷剂可以制造出7℃的冷水。

在内部压力达到为6mmHg的封闭容器内，制冷剂水在4℃蒸发，吸收容器铜管内通入冷媒水的热量，使冷媒体温度降低至7℃，达到空调用冷水的目的。

把这个容器叫做蒸发器。

但因蒸发了的冷剂蒸气使容器内的压力逐渐升高，使得制冷剂在4℃蒸发不了，蒸发器的铜管中通过的水的出口温度也将逐渐上升。

为了制造出7℃的冷水应该始终保证制冷剂在4℃蒸发，因此容器内的压力应该维持在6mmHg。

蒸发了的冷剂蒸汽应该排到蒸发器外面，以保证制冷过程继续进行。

因此必须连接装有强吸收力物质的容器，来吸收蒸发了的冷剂蒸汽，保证容器内的压力为6mmHg。

LiBr溶液吸收性很强，溶液的浓度越高且温度越低其吸收性也越强。

我们把溴化锂（LiBr）水溶液作为吸收剂来使用。

在容器内吸收冷剂蒸汽。

此容器称为吸收器。

但是在4℃蒸发了的冷剂被吸收液吸收的时候，吸收液将放出吸收热，吸收液的温度将上升，吸收力将降低。

因此用冷却水进行冷却防止吸收力降低。

溴化锂吸收式机组介绍一、制冷基础知识电制冷与溴化锂吸收式制冷的不同二、溴化锂吸收式制冷机的特点在当前制冷、空调设备突飞猛进的发展过程中，溴化锂吸收式制冷机组。

以其显著的优点，成为发展速度最快的一种主机设备。

它具备以下的几种优缺点。

1、优点1）耗电量小。

用热能作为动力，只需极小的电能就能正常工作。

2）对大气无污染，符合环保要求。

制冷工质为溴化锂溶液，制冷机在真空状态下运行，无臭、无毒、无爆炸危险、不破坏大气层，安全可靠。

3）噪音低、振动小、运行平稳。

整个制冷机除屏蔽泵外，没有别的运动部件，特别适合用于医院、写字楼、宾馆等场所。

4）调节范围宽。

在外界条件发生变化时，可在10%-100%范围内进行冷量的无级调节。

5）机组安装要求低。

因机组运行时振动极小，故不需要特殊的基础，可安装在中间楼层或屋顶，也可安装在室外。

6）维护保养方便。

由于机组主要由换热器组成，维护保养的主要工作就是维持机组内的真空度。

7）直燃机可实现一机多用。

更加适合城市对烟气排放的要求2、缺点1）腐蚀性强。

在有空气的情况下，溴化锂溶液对金属具有较强的腐蚀性。

这不仅影响机组的寿命，而且直接影响机组的性能和正常运行。

2）冷却水耗量大。

由于溴化锂溶液吸收冷剂蒸汽是放热过程，冷剂蒸汽的冷凝和吸收都需要冷却，因此冷却负荷较大。

3）体积较大。

溴冷机基本上是由多个换热器组成，所以占据空间较多。

4）不能制取低温。

由于用水做制冷剂，不能制取0℃以下的低温。

三、溴化锂吸收式机组工作原理3.1溴冷机组型式溴化锂吸收式制冷按使用能源可分为：1、蒸汽型使用蒸汽作为能源。

根据做工蒸汽品味高低，还可以分为：单效和双效；单效的工作压力范围为0.03~0.15MPa（表压）双效的工作压力范围为0.4MPa，0.6MPa,0.8MPa（表压）2、直燃型一般以油、气等可燃物质为燃料或空气源热泵。

不仅夏天能制冷，而且冬天可以供热及提供生活用卫生热水。

3、热水型使用热水为热源的溴化锂机组。

双效溴化锂吸收式制冷机是以单效溴化锂吸收式制冷机为基础的，即在原有换热设备的基础上，再增设一高压发生器，其间供以0.25～0.6MPa蒸汽，把产生的冷剂蒸汽送往低压发生器的管程，而产生的浓溶液送往低压发生器的壳程(溶液串联循环系统)或直接送往吸收器(溶液并联循环系统)。

为了提高机组的性能系数，双效溴化锂吸收式制冷机中还设有高温溶液热交换器和利用工作蒸汽凝结水的凝水换热器及其他辅助设备。

由于这种机组能充分利用加热热源，性能系数较高，一般在1.0上，因此目前双效溴化锂吸收式制冷机被广泛采用.（1）双效溴化锂吸收式制冷机的型式双效溴化锂吸收式制冷机的结构型式主要有两种：双筒型和三筒型。

双筒型溴化锂吸收式制冷机一般是把高压发生器单独作为一个筒体，而把其余四个换热设备置于另一个筒体中，然后再把高压发生器(称为上筒体)放在另一个筒体(称为下筒体)的上部，这种布置型式实际上就是单筒型单效溴化锂吸收式制冷机与一个高压发生器的组合。

如果机组制冷量较大，则下筒体就显得笨重，运输和安装都不方便，这时一般把下筒体再分成两个部分，即把低压发生器和冷凝器单独设置在一个筒体中，把蒸发器和吸收器设置在另一个筒体中。

这时常把高压发生器筒体和低发一冷凝筒体并列安放在蒸发一吸收筒体的上部见图 4.36，即构成三筒型溴化锂吸收式制冷机。

制冷量在1750kW以上的一般为三筒型，制冷量在600kW以下的一般为双筒型，600～1750kW之间的机组可根据需要灵活选用。

（2）双效溴化锂吸收式制冷机的结构双效溴化锂吸收式制冷机的整体结构根据其循环方式不同而不同。

双效溴化锂吸收式制冷机按其溶液循环方式的不同，可分为并联循环方式、串联循环方式和混联循环方式，无论其溶液循环方式如何变化，双效溴化锂吸收式制冷机的主要部件相同，一般由高压发生器、低压发生器、冷凝器，蒸发器、吸收器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器、凝水热交换器和辅助设备等组成，只是由于溶液循环方式不同而管路布置不同罢了。