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1、制冷与低温技术原理,第五章 吸收式制冷,第五章 吸收式制冷,主要内容：吸收式制冷原理；溴化锂吸收式制冷机；氨水吸收式制冷机。,5.1.1 吸收式制冷原理,5.1 吸收式制冷原理,以热能为动力 的制冷机。,5.1.1 吸收式制冷原理,说明,1.吸收式制冷机利用的是低温热源。如：a的低压蒸气，高于75的热水，燃气，废烟气，化学反应热，太阳能等。,2.吸收式制冷机的制冷量可大可小。小到几十瓦的冰箱，大到百万瓦的制冷装置。,吸收式制冷机的工质为制冷剂-吸收剂工质对。其中低沸点的工质为制冷剂，高沸点的工质 为吸收剂。,5.1.1 吸收式制冷原理,4.吸收式制冷机工质对的特征：两个组分的沸点相差要大，当溶
2、液沸腾时，被蒸发出来的只能是制冷剂。吸收剂必须具备强的吸收能力，即在相同压力 下能强烈吸收温度比它低的制冷剂。制冷剂的蒸发潜热要大，而吸收剂的比热容要小。成本低，容易得到，对金属腐蚀小。,5.1.1 吸收式制冷原理,氨水吸收式制冷机（氨-水）可制取0以下的冷量，用于低温制冷装置。溴化锂吸收式制冷机（水-溴化锂）制取0以上的冷量，用于空调。,6.吸收式制冷机的经济性 吸收式制冷机的热力系数：,式中：Q0-蒸发器中的制冷量；Qh-发生器的耗热量。,5.2 氨水吸收式制冷机,氨-水溶液的性质,氨具有极大的溶水性，常温下，一个体积的水，甚至可 以溶解700倍于自身体积的氨；氨水溶液呈弱碱性；氨水溶液在
3、低温下容易析出晶体，如根据浓度的不同，在-79时会析出NH3.H2O，或2NH3.H2O等纯水冰，纯氨冰或氨的水合物。因此在吸收式制冷机中所能 达到的最低温度将受限制；氨水溶液中氨和水的沸点相差不大，氨水在发生器被 加热时，有部分水会随氨一起蒸发出来，因此必须采用精馏装置，获得较纯的氨蒸气。,对有色金属有腐蚀作用 氨水溶液无色，有刺激性气味，对有色金属材料（除磷 青铜）有腐蚀作用，因而在氨吸收式制冷系统中不采用 铜及铜合金材料。,5.2 氨水吸收式制冷机,5.2 氨水吸收式制冷机,5.2.1 氨水吸收式制冷的工作流程,5.2.1 氨水吸收式制冷的工作流程,精馏塔内的精馏过程：,5.2.2 氨水
4、吸收式制冷循环的h-w图,氨水吸收式制冷机工作循环的热力过程：,1a-1 进入精馏塔的浓溶液被加热的过程；1-2 浓溶液在发生段的加热汽化过程；3-1 提馏段的热交换过程；1-5 精馏段热质交换过程，含水氨蒸气浓度进一步提高；5-6 冷剂氨蒸气在冷凝器中的冷凝过程；6-6a 冷剂氨蒸气在过冷器中的过冷过程；6a-7 6点状态的过冷液体经节流阀节流到p0 压力，其湿蒸气达到点7状态的节流过程；7-8 蒸发器中的蒸发过程；,点2状态的饱和稀溶液，由发生器引出后经历热力过程；2-2a 发生段底部引出液在溶液热交换器中的降温过程；2a-3 降温后的引出液的节流过程（2a和3点重合）；3-8a 稀溶液进
5、入吸收器后的吸收过程；点4状态的浓溶液经溶液泵提升到pk压力，达到点4a状态,升压过程其浓度和焓值均不变（点4a和4重合）。,5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图,氨水吸收式制冷机工作循环的热力过程：,5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图（含过冷器）,5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图（不含过冷器）,5.2.3 氨水吸收式制冷循环的热力计算,在已知制冷量，冷凝温度和蒸发温度的情况下，可以根据h-w图进行热力计算。,发生器单位热负荷：,由精馏塔的热平衡关系：,吸收器单位热负荷：,5.2.3 氨水吸收式制冷循环的热力计算,溶液的循环倍率：为产生1kg氨蒸气所需的浓溶液量。,根据精馏塔的质量平衡计算：,根据吸收器的热平衡关系：,5.2.3 氨水吸收式制冷循环的热力计算,溶液热交换器热负荷：,浓溶液侧：,稀溶液侧：,热交换器出口溶液h1a值：,0.95为溶液热交换器热损失系数,5.2.3 氨水吸收式制冷循环的热力计算,过冷器单位热负荷：,循环系统的热平衡关系：,循环的热力系数：,一般热力系数的范围在0.30.4之间。,5.2.4 其他形式的吸收式制冷机,1.双级氨吸收式制冷循环；2.复合吸收式制冷循环；3.GAX吸收制冷循环；4.扩散-吸收式制冷机。,课外阅读,单级可达-30多级最低可达-55-60,
