吸收式制冷機

科學知識 9547 610 2016-08-07

依靠吸收器-發生器組的作用完成制冷循環的制冷機。它是利用二元溶液作為工質,其中低沸點組分用作制冷劑,即利用它的蒸發來制冷;高沸點組分用作吸收劑,即利用它對制冷劑蒸氣的吸收作用來完成工作循環。

基本信息

  • 中文名稱

    吸收式制冷機

  • 外文名稱

    Absorption refrigerating machine

  • 依靠

    吸收器-發生器組作用完成制冷循環

  • 工質

    二元溶液

目錄
1主要種類
2研究現狀

主要種類

氨水吸收式制冷機

用氨水溶液作為工質,其中氨用作制冷劑,水用作吸收劑。單級(只

由于溴化鋰水溶液本身沸點很高,極難揮發,所以可認為溴化鋰飽和溶液液面上的蒸汽為純水蒸汽;在一定溫度下,溴化鋰水溶液液面上的水蒸氣飽和分壓力小于純水的飽和分壓力;而且濃度越高,液面上的水蒸氣飽和分壓力越小。所以在相同的溫度條件下,溴化鋰水溶液濃度越大,其吸收水分的能力就越強。這也就是通常采用溴化鋰作為吸收劑,水作為制冷劑的原因。

溴化鋰吸收式制冷機主要由發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器、換熱器、循環泵等幾部分組成。

在溴化鋰吸收式制冷機運行過程中,當溴化鋰水溶液在發生器內受到熱媒水的加熱后,溶液中的水不斷汽化;隨著水的不斷汽化,發生器內的溴化鋰水溶液濃度不斷升高,進入吸收器;水蒸氣進入冷凝器,被冷凝器內的冷卻水降溫后凝結,成為高壓低溫的液態水;當冷凝器內的水通過節流閥進入蒸發器時,急速膨脹而汽化,并在汽化過程中大量吸收蒸發器內冷媒水的熱量,從而達到降溫制冷的目的;在此過程中,低溫水蒸氣進入吸收器,被吸收器內的溴化鋰水溶液吸收,溶液濃度逐步降低,再由循環泵送回發生器,完成整個循環。如此循環不息,連續制取冷量。由于溴化鋰稀溶液在吸收器內已被冷卻,溫度較低,為了節省加熱稀溶液的熱量,提高整個裝置的熱效率,在系統中增加了一個換熱器,讓發生器流出的高溫濃溶液與吸收器流出的低溫稀溶液進行熱交換,提高稀溶液進入發生器的溫度。

溴化鋰吸收式制冷機的發生器、冷凝器、蒸發器和吸收器可布置在一個筒體內(稱單筒式),也可布置在兩個筒體內(稱雙筒式)。雙筒溴化鋰吸收式制冷機為雙筒式溴化鋰吸收式制冷機的系統,它的工作原理與吸收式制冷機的工作原理相同,而差別在于-①使用蒸發器泵和吸收器泵,它吸收式制冷機的原理和特點吸收式制冷機的原理和特點們的作用是使冷劑水(制冷機)和吸收液分別在蒸發器和吸收器中循環流動,以強化與冷媒水(載冷劑)和冷卻水的換熱;②在冷凝器至蒸發器的冷劑水管路和發生器至吸收器的吸收液管路上均無節流閥,這是因為溴化鋰吸收式制冷機高壓部分與低壓部分的壓差很小,利用U型管中的水封和吸收液管路中的流動阻力即可將高低壓力分開。在單筒式制冷機中,冷凝器與蒸發器之間甚至可以不用U型管,而用一個短管或幾個噴嘴代替。溴化鋰吸收式制冷機是1945年研制成功的,它可以利用低溫位熱能,又有較高的熱力系數(單級的熱力系數在0.7左右),故發展較快,在一些國家中已被普遍用于空氣調節等方面。

溴化鋰吸收式制冷機有多種類型,如兩級發生的溴化鋰吸收式制冷機,它可有效地利用高壓加熱蒸汽;兩級吸收的溴化鋰吸收式制冷機,它可有效地利用低溫位熱能;直燃式溴化鋰吸收式制冷機,可利用油或煤氣的燃燒直接加熱等。溴化鋰吸收式制冷機還可與背壓式汽輪機組成聯合裝置,利用汽輪機的排汽作為溴化鋰吸收式制冷機的加熱蒸汽,這樣不但可提高水蒸汽的利用率,且同時可以滿足幾種要求,例如制冷和發電。根據這一想法已經設計出溴化鋰吸收式制冷機與離心式氟利昂制冷機聯合工作的制冷機組。它用背壓式汽輪機直接驅動離心壓縮機,并利用其排汽向溴化鋰吸收式制冷機加熱。這種機組可生產較大的冷量,也可在不同的蒸發溫度下生產冷量。這種機組不但經濟性好(汽耗率低),而且低負荷特性好,即在部分負荷時仍能保持較高的經濟性。

研究現狀

開利公司五十年代發明溴化鋰吸收式制冷技術以后并沒有馬上大力推廣(當時美國的電力、能源并不緊缺,全球對氟里昂制冷劑破壞地球大氣臭氧層還沒有引起足夠的重視)、也沒有進一步研究發展。日本廠商引進溴化鋰技術以后便大力發展,諸如荏原、日立、三菱重工、川崎重工等公司都形成了成熟、穩定的技術,現在日本國內溴化鋰機組占據了主機市場份額的90%左右。

1982年(或許是1981年)溴化鋰機組技術的發明者開利公司反過來向荏原公司購買溴化鋰技術!包括約克、特靈等美國公司也紛紛向日本廠商購買溴化鋰機組技術。

荏原總工高田秋一先生在1982年出版了《吸收式冷凍機》一書,被各國翻譯成多種文字,引領了世界吸收式空調行業的發展。

國內氨水擴散吸收式冰箱也有產品問世,大型的氨水吸收制冷裝置在化工行業也有應用的實例,國內的大學科研機構在這方面的研究也開始起步。山東泰山集團的1-100萬大卡機組也已經在各行業進行推廣使用。隨著化學能源的逐漸枯竭,用余熱驅動的氨水吸收制冷設備將為國內節能減排工作做出貢獻。