制冷與低溫技術(shù)原理-第5章吸收式制冷氨水

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1、單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,制冷與低溫技術(shù)原理,第五章 吸收式制冷,第五章 吸收式制冷,主要內(nèi)容：,吸收式制冷原理；,溴化鋰吸收式制冷機(jī)；,氨水吸收式制冷機(jī)。,5.1.1,吸收式制冷原理,5.1,吸收式制冷原理,蒸發(fā)器,冷凝器,節(jié)流閥,吸收器,溶液熱交換器,溶液泵,發(fā)生器,Q,o,Q,H,Q,A,Q,k,蒸氣吸收式制冷的基本系統(tǒng),以熱能為動(dòng)力,的制冷機(jī)。,兩個(gè)回路,制冷劑回路,溶液回路,5.1.1,吸收式制冷原理,說(shuō)明,1.,吸收式制冷機(jī)利用的是低溫?zé)嵩础?如：,a,的低壓蒸氣，高于,75,的熱水，,燃?xì)猓瑥U煙氣，化學(xué)反應(yīng)熱，太陽(yáng)能等

2、。,2.,吸收式制冷機(jī)的制冷量可大可小。,小到幾十瓦的冰箱，大到百萬(wàn)瓦的制冷裝置。,吸收式制冷機(jī)的工質(zhì)為,制冷劑,-,吸收劑工質(zhì)對(duì),。,其中低沸點(diǎn)的工質(zhì)為制冷劑，高沸點(diǎn)的工質(zhì),為吸收劑。,5.1.1,吸收式制冷原理,4.,吸收式制冷機(jī)工質(zhì)對(duì)的特征：,兩個(gè)組分的沸點(diǎn)相差要大，當(dāng)溶液沸騰時(shí)，,被蒸發(fā)出來(lái)的只能是制冷劑。,吸收劑必須具備強(qiáng)的吸收能力，即在相同壓力,下能強(qiáng)烈吸收溫度比它低的制冷劑。,制冷劑的蒸發(fā)潛熱要大，而吸收劑的比熱容要小。,成本低，容易得到，對(duì)金屬腐蝕小。,5.1.1,吸收式制冷原理,氨水吸收式制冷機(jī)（氨,-,水）,可制取,0,以下的冷量，用于低溫制冷裝置。,溴化鋰吸收式制冷機(jī)（水

3、,-,溴化鋰）,制取,0,以上的冷量，用于空調(diào)。,6.,吸收式制冷機(jī)的經(jīng)濟(jì)性,吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)：,式中：,Q,0,-,蒸發(fā)器中的制冷量；,Q,h,-,發(fā)生器的耗熱量。,舉例,目前吸收式制冷機(jī)主要應(yīng)用的工質(zhì)對(duì)：,5.2,氨水吸收式制冷機(jī),氨,-,水溶液的性質(zhì),氨具有極大的溶水性，常溫下，一個(gè)體積的水，甚至可,以溶解,700,倍于自身體積的氨；,氨水溶液呈弱堿性；,氨水溶液在低溫下容易析出晶體，如根據(jù)濃度的不同，,在,-79,時(shí)會(huì)析出,NH,3,.H,2,O,，或,2,NH,3,.H,2,O,等純水冰，,純氨冰或氨的水合物。因此在吸收式制冷機(jī)中所能,達(dá)到的最低溫度將受限制；,氨水溶液中氨和水

4、的沸點(diǎn)相差不大，氨水在發(fā)生器被,加熱時(shí)，有部分水會(huì)隨氨一起蒸發(fā)出來(lái)，,因此必須采用精餾裝置，獲得較純的氨蒸氣。,對(duì)有色金屬有腐蝕作用,氨水溶液無(wú)色，有刺激性氣味，對(duì)有色金屬材料（除磷,青銅）有腐蝕作用，因而在氨吸收式制冷系統(tǒng)中不采用,銅及銅合金材料。,5.2,氨水吸收式制冷機(jī),5.2,氨水吸收式制冷機(jī),5.2.1,氨水吸收式制冷的工作流程,A,精餾塔,B,冷凝器,C,過(guò)冷器,D,蒸發(fā)器,E,吸收器,F,溶液熱交換器,G.I,節(jié)流閥,H,溶液泵,A,B,C,D,E,F,G,H,I,1,a,f kg,5,1kg,6,6,a,7,8,8,a,1kg,4,4,a,2 (f-1)kg,2,a,3,5.2

5、.1,氨水吸收式制冷的工作流程,1,a,f kg,w,r,5,1kg,w,r,2 (f-1)kg,w,a,發(fā)生器,提餾段,精餾段,回流冷凝器,q,h,q,R,精餾塔內(nèi)的精餾過(guò)程：,5.2.2,氨水吸收式制冷循環(huán)的,h-w,圖,氨水吸收式制冷機(jī)工作循環(huán)的熱力過(guò)程：,1,a,-1,進(jìn)入精餾塔的濃溶液被加熱的過(guò)程；,1-2,濃溶液在發(fā)生段的加熱汽化過(guò)程；,3,-1,提餾段的熱交換過(guò)程；,1,-5,精餾段熱質(zhì)交換過(guò)程，含水氨蒸氣濃度進(jìn)一步提高；,5,-6,冷劑氨蒸氣在冷凝器中的冷凝過(guò)程；,6-6,a,冷劑氨蒸氣在過(guò)冷器中的過(guò)冷過(guò)程；,6,a,-7 6,點(diǎn)狀態(tài)的過(guò)冷液體經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流到,p,0,壓力，,其

6、濕蒸氣達(dá)到點(diǎn),7,狀態(tài)的節(jié)流過(guò)程；,7-8,蒸發(fā)器中的蒸發(fā)過(guò)程；,點(diǎn),2,狀態(tài)的飽和稀溶液，由發(fā)生器引出后經(jīng)歷熱力過(guò)程；,2-2,a,發(fā)生段底部引出液在溶液熱交換器中的降溫過(guò)程；,2,a,-3,降溫后的引出液的節(jié)流過(guò)程（,2,a,和,3,點(diǎn)重合）；,3-8,a,稀溶液進(jìn)入吸收器后的吸收過(guò)程；,點(diǎn),4,狀態(tài)的濃溶液經(jīng)溶液泵提升到,p,k,壓力，達(dá)到點(diǎn),4,a,狀態(tài),升壓過(guò)程其濃度和焓值均不變（點(diǎn),4,a,和,4,重合）。,5.2.2,氨水吸收式制冷循環(huán)的,h-w,圖,氨水吸收式制冷機(jī)工作循環(huán)的熱力過(guò)程：,5.2.2,氨水吸收式制冷循環(huán)的,h-w,圖,（含過(guò)冷器）,p,k,p,k,p,0,p,0,

7、1,1,a,1,2,3,5,6,6,a,-7,8,7,8,8,7,2,2,a,-3,4,a,4,8,a,w,a,w,r,w,r,w,h,8,a,5.2.2,氨水吸收式制冷循環(huán)的,h-w,圖,（不含過(guò)冷器）,p,k,p,k,p,0,p,0,1,1,a,1,2,3,5,6,7,8,7,8,8,7,2,2,a,-3,4,a,4,w,a,w,r,w,r,w,h,5.2.3,氨水吸收式制冷循環(huán)的熱力計(jì)算,在已知制冷量，冷凝溫度和蒸發(fā)溫度的情況下，,可以根據(jù),h-,w,圖進(jìn)行熱力計(jì)算。,蒸發(fā)器單位制冷量：,冷凝器單位熱負(fù)荷：,發(fā)生器單位熱負(fù)荷：,1,a,f kg,w,r,5,1kg,w,r,2 (f-1)

8、kg,w,a,發(fā)生器,提餾段,精餾段,回流冷凝器,q,h,q,R,由精餾塔的熱平衡關(guān)系：,吸收器單位熱負(fù)荷：,5.2.3,氨水吸收式制冷循環(huán)的熱力計(jì)算,溶液的循環(huán)倍率：,為產(chǎn)生,1kg,氨蒸氣所需的濃溶液量。,根據(jù)精餾塔的質(zhì)量平衡計(jì)算：,E,G,4 f kg,8,a,1kg,3(f-1)kg,2,a,q,a,根據(jù)吸收器的熱平衡關(guān)系：,5.2.3,氨水吸收式制冷循環(huán)的熱力計(jì)算,溶液熱交換器熱負(fù)荷：,A,E,F,G,H,1,a,f kg,5,1kg,8,a,1kg,4,4,a,2 (f-1)kg,2,a,濃溶液側(cè)：,稀溶液側(cè)：,熱交換器出口溶液,h,1a,值：,0.95,為溶液熱交換器熱損失系數(shù),5.2.3,氨水吸收式制冷循環(huán)的熱力計(jì)算,過(guò)冷器單位熱負(fù)荷：,循環(huán)系統(tǒng)的熱平衡關(guān)系：,循環(huán)的熱力系數(shù)：,一般熱力系數(shù)的范圍在,0.30.4,之間。,5.2.4,其他形式的,吸收式制冷機(jī),1.,雙級(jí)氨吸收式制冷循環(huán)；,2.,復(fù)合吸收式制冷循環(huán)；,3.GAX,吸收制冷循環(huán)；,4.,擴(kuò)散,-,吸收式制冷機(jī)。,課外閱讀,單級(jí)可達(dá),-30,多級(jí)最低可達(dá),-55-60,