| 單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作原理 |
| 2012-10-5 中國(guó)冷鏈物流網(wǎng)www.snksafetynets.com |
知識(shí)要點(diǎn):
（1）水的狀態(tài)——（水——蒸汽——水）
（2）溶液的狀態(tài)——（濃溶液——稀溶液——濃溶液）
單效吸收式制冷機(jī)是以溴化鋰溶液為吸收劑，以水為制冷劑，利用水在高真空下蒸發(fā)吸熱達(dá)到制冷的目的。為使制冷過(guò)程能連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，蒸發(fā)后的冷劑水蒸氣被溴化鋰溶液所吸收，溶液變稀，這一過(guò)程是在吸收器中發(fā)生的，然后以熱能為動(dòng)力，將溶液加熱使其水份分離出來(lái)，而溶液變濃，這一過(guò)程是在發(fā)生器中進(jìn)行的。發(fā)生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝結(jié)成水，經(jīng)節(jié)流后再送至蒸發(fā)器中蒸發(fā)。如此循環(huán)達(dá)到連續(xù)制冷的目的。可見(jiàn)溴化鋰吸收式制冷機(jī)主要是由吸收器、發(fā)生器、冷凝器和蒸發(fā)器四部分組成的。
從吸收器出來(lái)的溴化鋰稀溶液，由溶液泵(即發(fā)生器泵)，升壓經(jīng)溶液熱交換器，被發(fā)生器出來(lái)的高溫濃溶液加熱溫度提高后，進(jìn)入發(fā)生器。在發(fā)生器中受到傳熱管內(nèi)熱源蒸汽(或熱水80-95℃)加熱，溶液溫度提高直至沸騰，溶液中的水份逐漸蒸發(fā)出來(lái)，而溶液濃度不斷增大。發(fā)生器中蒸發(fā)出來(lái)的冷劑水蒸氣向上經(jīng)擋液板進(jìn)入冷凝器，擋液板起汽液分離作用，防止液滴隨蒸汽進(jìn)入凝凝器。冷凝器的傳熱管內(nèi)通入冷卻水，所以管外冷劑水蒸氣被冷卻水冷卻，冷凝成水，此即冷劑水。積聚在冷凝器下部的冷劑水經(jīng)節(jié)流后流入蒸發(fā)器內(nèi)，因?yàn)槔淠髦械膲毫Ρ日舭l(fā)器中的壓力要高。如：當(dāng)冷凝器溫度為45℃時(shí)，冷凝壓力為9580Pa(71.9mmHg)；蒸發(fā)溫度為5℃時(shí)，蒸發(fā)壓力872Pa(6.45mmHg)。U型管是起液封作用的，防止冷凝器中的蒸汽直接進(jìn)入蒸發(fā)器。
冷劑水進(jìn)入蒸發(fā)器后，由于壓力降低首先閃蒸出部分冷劑水蒸氣。因蒸發(fā)器為噴淋式熱交換器，噴啉量要比蒸發(fā)量大許多倍，故大部分冷劑水是聚集在蒸發(fā)器的水盤(pán)內(nèi)的，然后由冷劑水泵升壓后送入蒸發(fā)器的噴淋管中，經(jīng)噴嘴噴淋到管簇外表面上，在吸取了流過(guò)管內(nèi)的冷媒水的熱量后，蒸發(fā)成低壓的冷劑水蒸氣。由于蒸發(fā)器內(nèi)壓力較低，故可以得到生產(chǎn)工藝過(guò)程或空調(diào)系統(tǒng)所需要的低溫冷媒水，達(dá)到制冷的目的。例如蒸發(fā)器壓力為872Pa時(shí)，冷劑水的蒸發(fā)溫度為5℃，這時(shí)可以得到7℃的冷媒水。蒸發(fā)出來(lái)的冷劑蒸汽經(jīng)擋液板將其夾雜的液滴分離后進(jìn)入吸收器，被由吸收器泵送來(lái)并均勻噴淋在吸收管簇外表的中間溶液所吸收，溶液重新變稀。中間溶液是由來(lái)自溶液熱交換器放熱降溫后的濃溶液和吸收器液囊中的稀溶液混合得到的。為保證吸收過(guò)程的不斷進(jìn)行，需將吸收過(guò)程所放出的熱量由熱管內(nèi)的冷卻水及時(shí)帶走。中間溶液吸收了一定量的水蒸氣后成為稀溶液，聚集在吸收器底部液囊中，再由發(fā)生器泵送到發(fā)生器，如此循環(huán)不已。
由上述循環(huán)工作過(guò)程可見(jiàn)，吸收式制冷機(jī)與壓縮式制冷機(jī)在獲取冷量的原理上是相同的，都是利用高壓液體制冷劑經(jīng)節(jié)流閥(或U型管)節(jié)流降壓后，在低壓下蒸發(fā)來(lái)制取冷量，它們都有起同樣作用的冷凝、蒸發(fā)和節(jié)流裝置。而主要區(qū)別在于由低壓冷劑蒸汽如何變成高壓蒸汽所采用的方法不同，壓縮式制冷機(jī)是通過(guò)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而吸收式制冷機(jī)是通過(guò)吸收器，溶液泵和發(fā)生器等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
從吸收器出來(lái)的稀溶液溫度較低，而稀溶液溫度越低，則在發(fā)生器中需要更多熱量。自發(fā)生器出來(lái)的濃溶液溫度較高，而濃溶液溫度越高，在吸收器中則要求更多的冷卻水量。因此設(shè)置溶液交換器，由溫度較高的濃溶液加熱溫度較低的稀溶液，這樣既減少了發(fā)生器加熱負(fù)荷，也減少了吸收器的冷卻負(fù)荷，可謂一舉兩得。
溴化鋰吸收式制冷機(jī)除了上述冷劑水和溴化鋰溶液兩個(gè)內(nèi)部循環(huán)外，還有三個(gè)系統(tǒng)與外部相聯(lián)，這就是：①熱源系統(tǒng)；②冷卻水系統(tǒng)；③冷媒水系統(tǒng)。
在吸收器中溶液吸收來(lái)自蒸發(fā)器的低壓冷劑蒸汽，是個(gè)放熱過(guò)程。為使吸收過(guò)程連續(xù)進(jìn)行下去，需不斷加以冷卻。在冷凝器中也需冷卻水，以便將來(lái)自發(fā)生器的高壓冷劑蒸汽變成冷劑水。冷卻水先流經(jīng)吸收器后，再流過(guò)冷凝器，出冷凝器的冷卻水溫度較高，一般是通入冷卻水塔，降溫后再打入吸收器循環(huán)使用。
來(lái)自用戶的冷媒水通入蒸發(fā)器的管簇內(nèi)，由于管外冷劑水的蒸發(fā)吸熱，使冷媒水降溫。制冷機(jī)的工作目的是獲得低溫(如7℃)的冷媒水。 |
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