溴化锂吸收式冷冻机的原理

2020-07-30 浏览次数:

  溴化锂吸收式冷冻机的目的是以溴化锂溶液为吸收剂,以水为制冷剂,利用水在高真空下蒸发吸热而冷冻。


  为了使冷冻过程连续进行,蒸发的制冷剂的水蒸气被溴化锂溶液吸收,溶液变稀的过程在吸收器中发生,以热能为动力将溶液加热而分离水分,溶液变浓的过程在发生器中进行。 发生器得到的蒸汽在冷凝器中凝结成水,通过节流阀输送到蒸发器中蒸发。 这种循环可以达到连续制冷的目的。


  溴化锂吸收式冷冻机主要由吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器四部分组成。


  从吸收器出来的溴化锂稀溶液用溶液泵(即发生器泵)升压,通过溶液热交换器,用从发生器出来的高温浓溶液加热温度上升后,进入发生器。 发生器被传热管内的热源蒸汽加热,溶液的温度上升到沸腾为止,溶液中的水分逐渐蒸发,溶液浓度不断增大。


  单效溴化锂吸收式冷冻机的热源蒸气压一般为0.098MPa (表压)。 从发生器蒸发的制冷剂水蒸气通过挡板进入冷凝器,挡板发挥汽水分离作用,防止水滴和蒸汽一起进入冷凝器。 因为冷凝器的传热管内通过冷却水,所以管外制冷剂的水蒸气被冷却水冷却,冷凝变成水,这就是制冷剂水。


  由于冷凝器的压力比蒸发器的压力高,所以蓄积在冷凝器下部的制冷剂水通过节流器流入蒸发器内。 例如,在冷凝器温度为45情况下,冷凝压力为9580Pa(71.9mmHg ),在蒸发温度为5时,蒸发压力为872Pa(6.45mmHg )。 u字管起着液封的作用,防止冷凝器的蒸汽直接进入蒸发器。


  制冷剂水进入蒸发器后,由于压力下降,首先,制冷剂水蒸气的一部分被冲洗。 蒸发器是喷淋式热交换器,喷射量比蒸发量多好几倍,所以大部分制冷剂水聚集在蒸发器的水盘内,用制冷剂泵升压后被输送到蒸发器的喷淋管,通过喷嘴喷射到管簇的外表面,吸收在管内流动的制冷剂水的热后,低压的制冷剂水蒸气由于蒸发器内压力低,可以得到生产过程和空调系统所需的低温制冷剂水,可以达到制冷的目的。 例如,蒸发器压力为872Pa的情况下,制冷剂水的蒸发温度为5,此时,可得到7的制冷剂水。


  蒸发的制冷剂蒸汽通过挡板分离夹在中间的液滴,进入吸收器,从吸收器泵送来,被均匀地淋到吸收管簇外的中间溶液吸收,溶液再次变薄。 中间溶液是从溶液热交换器散热降温后的浓溶液和吸收器液囊的稀溶液混合而成的。 为了保证吸收过程的持续进行,有必要迅速从传热管内的冷却水中夺走吸收过程放出的热。 中间溶液吸收一定量的水蒸气形成稀薄溶液,聚集在吸收器底部的液囊中,用发生器泵送至发生器,进行循环。


  从上述循环运转的过程来看,吸收式冷冻机和压缩式冷冻机得到冷却量的原理相同,具有利用高压的液体制冷剂用节流阀(或u型管)节流减压后,在低压下蒸发而取得冷却量,起到相同作用的冷凝蒸发节流装置。 主要区别在于低压制冷剂蒸汽变成高压蒸汽的方法不同,压缩式冷冻机通过用原动机驱动压缩机来实现,吸收式冷冻机通过吸收器、溶液泵和发生器等设备来实现。


  从吸收器出来的稀溶液的温度越低,但稀溶液的温度越低,发生器就越需要大量的热量。 从发生器出来的浓溶液的温度很高,但浓溶液的温度越高,吸收器就要求更多的冷却水量。 因此,设置溶液交换器,用温度高的浓溶液加热温度低的稀溶液,发生器的加热负荷也减少,吸收器的冷却负荷也减少,可以说是一举两得。


  溴化锂吸收式冷冻机除了上述制冷剂水和溴化锂溶液这两个内部循环之外,还有与外部相连的三个系统


  热源系统


  冷却水系统


  制冷剂水系统。


  热源蒸汽(或温水)通过发生器,在管内流动,加热管外的溶液沸腾,制冷剂蒸汽蒸发,热源蒸汽蒸发,放出潜热,凝结成水排出。 通常,该结露水应该以回收返回锅炉中使用。


  在吸收器中,溶液吸收来自蒸发器的低压制冷剂蒸气是散热过程。 为了连续地进行吸收过程,需要不断地冷却。 冷凝器也需要冷却水,把来自发生器的高压制冷剂蒸汽变成制冷剂水。 冷却水通过吸收器后,通过冷凝器,从冷凝器流出的冷却水的温度高,一般通过冷却水塔,降低温度后进入吸收器循环使用。


  来自用户的制冷剂水通过蒸发器的管簇内,通过管外制冷剂水的蒸发吸热,冷却制冷剂水。 冷冻机的工作目的是得到低温(例如7)的制冷剂水,制冷剂水是冷热的“介质”。

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