制冷技术第四章 吸收式制冷循环

第七章 吸收式制冷吸收式制冷是液体气化制冷的另一种形式，它和蒸气压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低温低压下气化以达到制冷目的的。

所不同的是：蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功（或电能）使热量从低温物体向高温物体转移，而吸收式制冷则依靠消耗热能来完成这种非自发过程。

第一节 吸收式制冷的基本原理一、基本原理对于吸收剂循环而言，可以将吸收器、发生器和溶液泵看作是一个“热力压缩机”，吸收器相当于压缩机的吸入侧，发生器相当于压缩机的压出侧。

吸收剂可视为将已产生制冷效应的制冷剂蒸气从循环的低压侧输送到高压侧的运载液体。

二、吸收式制冷机的热力系数蒸气压缩式制冷机用制冷系数ε评价其经济性，由于吸收式制冷机所消耗的能量主要是热能，故常以“热力系数”作为其经济性评价指标。

热力系数ζ是吸收式制冷机所获得的制冷量0φ与消耗的热量g φ之比。

gφζφ=(7-1)图7-1 吸收式与蒸气压缩式制冷循环的比较 （a ）蒸气压缩式制冷循环 （b ）吸收式制冷循环 (b )(a )0g a k e P φφφφφ++=+=(7-2) 00g e S S S S ∆=∆+∆+∆≥ (7-3)0gegeS T T T φφφ∆=--+≥(7-4)g e e ggT T T T P T T φφ--≥- (7-5))()(000T T T T T T e g e g g --≤=φφζ (7-6)最大热力系数ζmax 为c c 0max εηζ=--=T T T T T T e ge g(7-6a)热力系数ζ与最大热力系数ζmax 之比称为热力完善度ηa ，即maxa ζηζ=(7-7)第二节 二元溶液的特性一、二元溶液的基本特性B A v v V )1(1ξξ-+=(7-8)两种液体混合前的比焓k蒸发器冷媒环境发生器热媒图7-2 吸收式制冷系统与外界的能量交换图7-3 可逆吸收式制冷循环B A h h h )1(1ξξ-+=(7-9)混合后的比焓ξξξξq h h q h h B A ∆+-+=∆+=)1(12(7-10)溴化锂与水混合，以及水与氨混合时都会放热，即混合热为负值。

吸收式制冷原理与压缩式制冷原理制冷技术在现代生活中起到了至关重要的作用，无论是家庭、商业还是工业领域，都离不开制冷设备的应用。

在制冷技术中，吸收式制冷和压缩式制冷是两种常见的原理。

本文将详细介绍吸收式制冷原理和压缩式制冷原理的工作原理、优缺点和应用领域。

一、吸收式制冷原理吸收式制冷是一种基于热力学原理的制冷方法，其核心是利用热能来驱动制冷循环。

吸收式制冷系统由吸收器、发生器、冷凝器、蒸发器和溶液泵等组成。

1. 工作原理吸收式制冷系统的工作原理基于两种不同的流体之间的吸收作用。

一般情况下，吸收剂和制冷剂是两种不同的流体。

制冷剂在蒸发器中吸收热量，变成蒸汽状态，然后进入吸收器。

吸收器中的吸收剂将制冷剂吸收，并形成一种稳定的溶液。

溶液被泵送到发生器中，在高温下分离出制冷剂和吸收剂。

制冷剂进入冷凝器，释放热量并冷凝成液体状态，然后通过节流阀进入蒸发器，循环再次开始。

2. 优缺点吸收式制冷相较于压缩式制冷有一些独特的优点。

首先，吸收式制冷系统无需机械压缩和运转，因此噪音小、振动小，运行稳定可靠。

其次，吸收式制冷系统使用的制冷剂通常为无毒、无污染物质，对环境友好。

另外，吸收式制冷系统具有较大的制冷量，适用于一些大型的制冷设备。

然而，吸收式制冷系统也存在一些缺点。

首先，由于吸收剂和制冷剂的性质不同，需要较高的温度来实现吸收和分离，因此能源消耗较大。

其次，吸收式制冷系统体积较大，需要占用较多的空间。

3. 应用领域吸收式制冷系统多用于工业和商业领域，特别是一些对噪音和振动敏感的场所，如酒店、医院和实验室等。

此外，吸收式制冷系统还广泛应用于太阳能制冷系统，利用太阳能来驱动制冷循环，实现能源的可持续利用。

二、压缩式制冷原理压缩式制冷是一种常见的制冷方法，其核心是通过机械压缩和扩压来实现制冷效果。

压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀等组成。

1. 工作原理压缩式制冷系统的工作原理基于制冷剂的压缩和膨胀过程。

首先，制冷剂在蒸发器中吸收热量，变成蒸汽状态。

4.1.1 吸收式制冷工作原理1. 吸收式制冷工作原理 吸收式制冷是用热能做动力的制冷方法，他也是利用制冷剂汽化吸热来实现制冷的。

因此，他与蒸汽压缩式制冷有类似之处，所不同的是两者实现把热量从低温处转移到高温处所用的补偿方法不同，蒸汽压缩式制冷用机械功补偿，而吸收式制冷用热能补偿。

为了比较，图4-1同时给出了吸收式和蒸汽压缩式制冷机的工作原理图。

吸收式制冷机所用的工质是由两种沸点不同的物资组成的二元混合物（溶液）。

低沸点的物质是制冷剂，高沸点的物质是吸收剂。

吸收式制冷机中有两个循环------制冷剂循环和溶液循环。

吸收式制冷循环是有发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、溶液泵以及节流器等组成。

1） 制冷剂循环的完成过程。

由发生器G 出来的制冷剂蒸气（可能含有少量的吸收剂蒸气）在冷凝器C 中冷凝成高压液体，同时释放出冷凝热量；高压液体经膨胀阀EV 节流到蒸发压力，进入蒸发器E 中。

低压制冷剂液体在蒸发器中蒸发成低压蒸汽，并同时从外界吸取热量（实现制冷）。

a)b )CE EV EVG A E C EV COP图4-1 吸收式和蒸发压缩式制冷机工作原理a)吸收式制冷机b)蒸汽压缩式制冷机E-蒸发器C-冷凝器EV-膨胀阀CO 压缩机G-发生器A-吸收器P-溶液泵低压制冷剂蒸气进入吸收器A中，而后由吸收器、发生器组成的溶液循环将低压制冷剂蒸气转变成高压蒸气。

2)溶液循环过程。

在吸收器中，由发生器来的稀溶液（若溶液的浓度以制冷剂的含量计）吸收蒸发器来的制冷剂蒸气，而成为浓溶液，吸收过程释放出来的热量用冷却水带走。

由吸收器出来的浓溶液经溶液泵P提高压力，并输送到发生器G中。

在发生器中利用外热源对浓溶液加热，其中低沸点的制冷剂蒸气被蒸发出来（可能有少量的吸收剂蒸气被蒸发出来），而浓溶液成为稀溶液。

溶液经吸收器→发生器→吸收器的循环，实现了将低压制冷蒸气转变为高压制冷剂蒸气。

不难看到，吸收式制冷机中制冷剂循环的冷凝、蒸发、节流三个过程与蒸汽压缩式制冷机是相同的，所不同的是低压蒸气转变为高压蒸气的方法，蒸气压缩式制冷是利用压缩机来实现的，消耗机械能；吸收式制冷机是利用吸收器、发生器等组成的溶液循环来实现的，消耗热能。

吸收式制冷机的制冷循环流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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吸收冷却器单元中的水循环过程在总体冷却性能中发挥着关键作用。

在这一过程中，制冷剂水吸收热量，然后通过冷凝器释放，从而产生
冷却水，用于多种用途。

过程从冷冻水进入吸收器开始。

在这个阶段，制冷剂的水从外部来源
吸收热量，经常通过带有二级水循环的热交换器。

这种吸收过程导致
制冷剂水温度下降和蒸汽压力增加。

吸收的热能转移到制冷剂上，然
后从现在冷却的水中分离出来，形成一种高能溶液。

高能溶液然后移动到发电机上，冷冻剂由天然气、蒸汽或废热等热源
煮沸。

这种沸腾过程导致制冷剂释放其吸收的热能并蒸发，导致压力
和温度增加。

剩下的弱溶液随后被泵回吸收器，以便循环继续。

高压和高温蒸汽然后移动到冷凝器，将吸收的热释放到冷却水中。

这
导致制冷剂蒸汽回缩为液态，而冷却水吸收释放的热量。

现在的液态
制冷剂然后进入膨胀阀，其压力降低，导致温度下降，导致循环重新
开始。

关于吸收冷却器的一个有趣的事实是，它们能够将废热作为主要能源。

这使得它们具有很高的能效和环保性，因为它们可以利用各种工业工
艺或可再生能源产生的低级热量。

吸收冷却器单元的水循环过程是为冷却目的产生冷却水的关键组成部
分。

了解这一过程对于优化各种应用的吸收冷却器的性能和效率至关重要。

氨吸收式制冷循环1.1.4.4.2 氨吸收式制冷循环系统中的压⼒和温度吸收式制冷系统也被分为⾼压侧和低压侧两部分。

蒸发器和吸收器属于低压侧。

蒸发器内的压⼒由所希望的蒸发温度确定，该温度必须稍低于被冷却介质的温度；吸收器内压⼒稍低于蒸发压⼒，⼀⽅⾯是因为在它们之间存在着管道等的流动阻⼒，另⼀⽅⾯也是溶液吸收蒸⽓所必须具有的推动⼒。

冷凝器和发⽣器属于⾼压侧，冷凝器内的压⼒是根据冷凝温度⽽定的，该温度必须稍⾼于冷却介质的温度；发⽣器内的压⼒由于要克服管道阻⼒等的影响⽽应稍⾼于冷凝器的压⼒。

在进⾏下⾯的讨论时将忽略这些压差，然⽽在实际情况下，这种压差（尤其是蒸发器和吸收器之间的压差）必须加以考虑，特别是在低温装置中，蒸发器和吸收器之间的较⼩压差就能引起浓度的较⼤差别。

由于冷凝器和吸收器是⽤相同的介质（通常为⽔）来冷却的，如果冷却⽔平⾏地通过吸收器和冷凝器，它们的温度可近似地认为是⼀致的；如果冷却⽔选通过吸收器，再通过冷凝器时，冷凝器内的温度将⾼于吸收器内的温度。

发⽣器内溶液的温度取决于加热介质的温度，该温度稍低于加热介质温度。

单级氨⽔吸收式制冷机的循环过程在氨⽔吸收式制冷机中，由于氨和⽔在相同压⼒下的⽓化温度⽐较接近（例如在⼀个标准⼤⽓压⼒，氨与⽔的沸点分别为－33.4℃和100℃，两者仅相差133.4℃），因⽽对氨⽔溶液加热时，产⽣的蒸⽓中也含有较多的⽔分。

氨蒸⽓浓度的⾼低直接影响到整个装置的经济性和设备的使⽤寿命。

为了提⾼氨蒸⽓的浓度，必须进⾏精馏。

精馏原理已在前⾯"吸收式制冷机的溶液热⼒学基础"章节中作了介绍。

实际上，精馏程是在精馏塔设备内进⾏的。

精馏塔进料⼝以下发⽣热、质交换的区域叫提馏段，进料⼝以上发⽣热、质交换的区域叫精馏段。

精馏塔还有⼀个发⽣器（⼜称再沸器）和回流冷凝器，前者⽤来加热氨⽔浓溶液，产⽣氨和⽔蒸⽓，供进⼀步精馏⽤；后者⽤来产⽣回流液，也供精馏过程使⽤。

图1为单级氨⽔吸收式制冷机的流程图浓度为的浓溶液（点1a）进⼊精馏塔，在精馏塔内的发⽣器中被加热，吸收热量后，部分溶液蒸发，产⽣的蒸⽓经过提馏段，得到浓度为的氨蒸⽓(1+R)kg，随后经过精馏段和回流冷凝器，使上升的蒸⽓得到进⼀步的精馏和分凝，浓度提⾼到 (点5'' )，由塔顶排出，排出的蒸⽓质量为1kg。

吸收式制冷的工作原理
吸收式制冷是一种利用吸收剂和冷凝剂的相互作用来实现制冷的技术。

它的工作原理主要包括吸收、蒸发、冷凝和膨胀等过程。

在吸收式制冷循环中，吸收剂和冷凝剂之间通过吸收和释放的热量来完成制冷过程。

首先，制冷循环开始于蒸发器中。

在蒸发器中，吸收剂从液态转化为气态，吸收剂吸收外部环境的热量，使得蒸发器中的温度降低。

这一过程使得蒸发器中的制冷剂（一般为水）蒸发，从而吸收了周围的热量，达到了制冷的效果。

接着，气态的吸收剂和制冷剂混合进入吸收器。

在吸收器中，吸收剂与冷凝剂发生化学反应，吸收制冷剂并释放热量。

这一过程使得吸收剂重新转化为液态，而冷凝剂则吸收了大量的热量。

然后，混合物进入冷凝器。

在冷凝器中，冷凝剂释放热量，使得混合物中的制冷剂重新凝结为液态，并且冷凝剂也因为释放了热量而升温。

最后，液态的制冷剂和吸收剂通过膨胀阀进入蒸发器，重新开始制冷循环。

整个制冷循环过程中，吸收剂和冷凝剂之间不断地进行吸收和释放热量的过程，从而实现了制冷效果。

吸收式制冷的工作原理相对于传统的压缩式制冷更加节能环保。

因为吸收剂和冷凝剂之间的化学反应过程中，不需要大量的机械设备来完成制冷过程，减少了能源的消耗。

同时，吸收式制冷也可以利用可再生能源来提供热量，使得整个制冷过程更加环保。

总的来说，吸收式制冷的工作原理是利用吸收剂和冷凝剂之间的相互作用来实现制冷效果。

通过吸收、蒸发、冷凝和膨胀等过程，吸收式制冷技术实现了高效节能的制冷效果，为现代制冷技术的发展提供了新的方向。

吸收式制冷原理
吸收式制冷是一种利用热能进行制冷的技术，它的原理是利用吸收剂对蒸发剂进行吸收，然后通过加热使得吸收剂释放出蒸汽，从而实现制冷的过程。

吸收式制冷原理主要包括溶液的吸收和蒸汽的释放两个过程。

首先，我们来看溶液的吸收过程。

在吸收式制冷系统中，溶液是由吸收剂和蒸发剂组成的。

当蒸发剂被吸收剂吸收时，会释放出大量的热量，使得吸收剂的温度升高。

这时，我们需要将吸收剂的温度降低，以便进行下一轮的吸收过程。

因此，溶液的吸收过程需要不断地进行循环，以维持制冷系统的正常运转。

接下来是蒸汽的释放过程。

当吸收剂吸收了蒸发剂后，我们需要通过加热的方式使得吸收剂释放出蒸汽。

这样一来，蒸汽就可以进入冷凝器进行冷凝，从而实现制冷效果。

蒸汽的释放过程需要耗费大量的热能，因此热源的选择对于吸收式制冷系统的效率至关重要。

在吸收式制冷系统中，吸收剂的选择直接影响着系统的性能。

一般来说，我们会选择具有较高吸收性能和稳定性的吸收剂，以确
保系统的稳定运行。

此外，吸收式制冷系统还需要配备冷凝器、蒸发器、吸收器等关键部件，以实现制冷循环的顺利进行。

总的来说，吸收式制冷原理是一种利用热能进行制冷的技术，通过溶液的吸收和蒸汽的释放两个过程来实现制冷效果。

吸收剂的选择和热源的设计是影响系统性能的重要因素，而关键部件的设计和运行也直接关系着系统的稳定性和效率。

通过深入理解吸收式制冷原理，我们可以更好地应用这一技术，为人们的生活和生产提供更加可靠和高效的制冷解决方案。