溴化锂吸收式制冷机工作原理.ppt
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1、串联双效溴化锂制冷吸收机组串联双效溴化锂制冷吸收机组提升动力事业部维修车间提升动力事业部维修车间制冷机外形制冷机外形第一编:基本原理第一编:基本原理q吸收式制冷机吸收式制冷机以水作为制冷剂,溴化锂作以水作为制冷剂,溴化锂作为吸收剂的一种为吸收剂的一种水制冷水制冷机组机组q以制冷剂的蒸发而进行制冷以制冷剂的蒸发而进行制冷q制冷机工作在高真空状态,所以必须保证制冷机工作在高真空状态,所以必须保证机组的真空度机组的真空度qq吸收液(溴化锂水溶液)具有很强的吸水吸收液(溴化锂水溶液)具有很强的吸水吸收液(溴化锂水溶液)具有很强的吸水吸收液(溴化锂水溶液)具有很强的吸水性性性性1:冷媒水的产生:冷媒水的
2、产生 蒸发器的原理蒸发器的原理q把把100g水从水从0加热到加热到100需要需要100Kcar热量(显热),热量(显热),把把100g 100的水蒸发成的水蒸发成100 蒸汽需要蒸汽需要540Kcar的热量的热量(汽化潜热)(汽化潜热)潜热显热,常压(潜热显热,常压(760毫米汞柱)下水毫米汞柱)下水100 蒸发,蒸发,当压力只有当压力只有1/00大气压时(绝对压力大气压时(绝对压力6mmHg)水能在)水能在4 蒸发,蒸发,我们的制冷机组就是用水蒸发来制去冷媒水我们的制冷机组就是用水蒸发来制去冷媒水冷媒水的产生冷媒水的产生 蒸发器的原理蒸发器的原理q把冷剂水放在一个密封容器内,使容器中接近真空
3、状态把冷剂水放在一个密封容器内,使容器中接近真空状态(6mmHg)这时水在这时水在4 蒸发。我们让冷水经过容器后被吸蒸发。我们让冷水经过容器后被吸热,就可制出热,就可制出7冷水(冷媒水)冷水(冷媒水)容器叫容器叫蒸发器蒸发器 蒸发是一个蒸发是一个吸收热量的过程吸收热量的过程冷剂水蒸发吸收冷煤水冷剂水蒸发吸收冷煤水的热量而达到制冷的目的的热量而达到制冷的目的液液 变变 气气液变气是个吸液变气是个吸热过程需要加热过程需要加热热。冷媒水的产生冷媒水的产生 蒸发器的原理蒸发器的原理q问题提出?问题提出?随着冷剂水的蒸发,容器中的压力会越来越高,随着压随着冷剂水的蒸发,容器中的压力会越来越高,随着压力增
4、高,冷剂水不能在力增高,冷剂水不能在4蒸发,故经过容器的冷媒水温度蒸发,故经过容器的冷媒水温度也会变高,从而不能保证制冷温度也会变高,从而不能保证制冷温度 7 恒定恒定?q吸收器吸收器 为了保证冷媒水保持为了保证冷媒水保持7,冷剂水必须保证在,冷剂水必须保证在4蒸发,蒸发,这样就要求容器中的压力必须保持在这样就要求容器中的压力必须保持在6mmHg也就是说也就是说蒸发的冷剂蒸汽必须带出容器,为了保持这个蒸发的冷剂蒸汽必须带出容器,为了保持这个动态动态平衡平衡在蒸发器旁边连接一个容器,它吸收冷剂蒸气使蒸发器的在蒸发器旁边连接一个容器,它吸收冷剂蒸气使蒸发器的压力保持在压力保持在6mmHg这个容器我
5、们叫这个容器我们叫吸收器吸收器 2:吸收器的的原理:吸收器的的原理q吸收器原理:为了在吸收器原理:为了在6mmHg的压力下吸收冷剂蒸气(吸的压力下吸收冷剂蒸气(吸收器的压力略低于蒸发器的压力)吸收剂收器的压力略低于蒸发器的压力)吸收剂LiBr在吸收冷剂在吸收冷剂蒸气过程中会释放热量,随着吸收液的温度升高,其吸收蒸气过程中会释放热量,随着吸收液的温度升高,其吸收能力会降低,为了克服这种情况用冷却水冷却吸收液,吸能力会降低,为了克服这种情况用冷却水冷却吸收液,吸收的热量与蒸发的热量成正比也就是说在蒸发器中冷收的热量与蒸发的热量成正比也就是说在蒸发器中冷剂水带走了冷媒水的热量,在吸收器中冷剂蒸气把热
6、量传剂水带走了冷媒水的热量,在吸收器中冷剂蒸气把热量传递给吸收液,吸收液把热量传递给冷却水递给吸收液,吸收液把热量传递给冷却水3:发生器的原理:发生器的原理q发生器发生器:当吸收液吸收冷剂蒸气时,随着浓度的降低导致:当吸收液吸收冷剂蒸气时,随着浓度的降低导致吸收能下降,为恢复吸收能力,将吸收液输送到另外一个吸收能下降,为恢复吸收能力,将吸收液输送到另外一个容器中加热分离出冷剂蒸气容器中加热分离出冷剂蒸气发生器发生器(吸收液蒸发掉冷(吸收液蒸发掉冷剂蒸气后被浓缩,又送回到吸收器,完成了溶液的循环,剂蒸气后被浓缩,又送回到吸收器,完成了溶液的循环,使制冷继续进行)使制冷继续进行)发生器工作蒸汽吸收
7、器冷却水蒸发器冷凝器冷却水冷媒水4:冷凝器的原理:冷凝器的原理q发生器产生的冷剂蒸气流到发生器产生的冷剂蒸气流到冷凝器冷凝器,被冷却水冷却冷凝,被冷却水冷却冷凝,变成冷剂水,最后送到蒸发器完成了冷剂水的循环变成冷剂水,最后送到蒸发器完成了冷剂水的循环第二编:机组结构及原理第二编:机组结构及原理q机组是多个交换器的组合体机组是多个交换器的组合体q具体说:具体说:机组有机组有机组有机组有 蒸发器、吸收器、高压(温)发生器、低压蒸发器、吸收器、高压(温)发生器、低压蒸发器、吸收器、高压(温)发生器、低压蒸发器、吸收器、高压(温)发生器、低压(温)发生器、冷凝器、高低温热交换器、冷剂水泵、稀溶液泵、(
8、温)发生器、冷凝器、高低温热交换器、冷剂水泵、稀溶液泵、(温)发生器、冷凝器、高低温热交换器、冷剂水泵、稀溶液泵、(温)发生器、冷凝器、高低温热交换器、冷剂水泵、稀溶液泵、浓溶液泵、真空泵、凝水热交换器、凝水疏水器、蒸汽调节阀、浓溶液泵、真空泵、凝水热交换器、凝水疏水器、蒸汽调节阀、浓溶液泵、真空泵、凝水热交换器、凝水疏水器、蒸汽调节阀、浓溶液泵、真空泵、凝水热交换器、凝水疏水器、蒸汽调节阀、自动抽气装置组成自动抽气装置组成自动抽气装置组成自动抽气装置组成。qq1.1.蒸发器蒸发器 蒸发器是机组制成冷(温)水的场所,管壳式热交换器,内部蒸发器是机组制成冷(温)水的场所,管壳式热交换器,内部为喷
9、淋式结构,换热管为高效换热管。冷剂水被冷剂泵喷淋至换为喷淋式结构,换热管为高效换热管。冷剂水被冷剂泵喷淋至换热管的外表面并不断蒸发,吸收管内循环水的热量,使其温度下热管的外表面并不断蒸发,吸收管内循环水的热量,使其温度下降。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴降。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴qq2 2.吸收器吸收器吸收器吸收器 吸收器和蒸发器相同,也是管壳式热交换器,内部为喷淋式结吸收器和蒸发器相同,也是管壳式热交换器,内部为喷淋式结构,换热管为铜光管。由蒸发器通过挡液板过来的冷剂蒸汽被喷构,换热管为铜光管。由蒸发器通过挡液板过来的冷剂蒸汽被喷淋的浓溶液
10、所吸收,浓溶液变成稀溶液,同时释放出热量。热量淋的浓溶液所吸收,浓溶液变成稀溶液,同时释放出热量。热量被换热管内流动的冷却水带走。主要组成部分包括管板、传热管、被换热管内流动的冷却水带走。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴,以及抽气集管。支撑板、喷淋集管和喷嘴,以及抽气集管。机组结构及原理机组结构及原理qq3.3.高压(温)发生器高压(温)发生器 高温发生器是吸收式制冷机中非常关键高温发生器是吸收式制冷机中非常关键的组成部分,通常作成为一个单体。主要由筒体、管板、换的组成部分,通常作成为一个单体。主要由筒体、管板、换热管等组成。热管等组成。qq4.4.低压(温)发生器低压(温
11、发生器 低温发生器也是管壳式换热器,低温发生器内部为喷淋式低温发生器也是管壳式换热器,低温发生器内部为喷淋式结构。稀溶液被喷淋至换热管外表面,由高温发生器产生的结构。稀溶液被喷淋至换热管外表面,由高温发生器产生的冷剂蒸汽在换热管内流动,加热稀溶液,同时并与产生的冷冷剂蒸汽在换热管内流动,加热稀溶液,同时并与产生的冷剂蒸汽一道流向冷凝器。主要组成部分包括管板、传热管、剂蒸汽一道流向冷凝器。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板、喷淋集管和喷嘴。支撑板、喷淋集管和喷嘴。qq5.5.冷凝器冷凝器 冷凝器也是管壳式换热器,由发生器过来的冷剂蒸冷凝器也是管壳式换热器,由发生器过来的冷剂蒸汽在换热管表面凝
12、结成冷剂水,释放的热量被换热管内流动汽在换热管表面凝结成冷剂水,释放的热量被换热管内流动的冷却水带走。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板。的冷却水带走。主要组成部分包括管板、传热管、支撑板。1:溴化锂吸收式制冷机的分类:溴化锂吸收式制冷机的分类1.1.按用途分按用途分 1 1)冷水机组)冷水机组 2 2)冷热水机组)冷热水机组 3 3)热泵机组)热泵机组2.2.按驱动热源分:按驱动热源分:1 1)蒸汽型)蒸汽型 2 2)直燃型)直燃型 3 3)热水型)热水型3 3按驱动热源的利用方式分:按驱动热源的利用方式分:1 1)单效)单效 2 2)双效)双效 3 3)多效)多效溴化锂吸收式制冷机的分类
13、溴化锂吸收式制冷机的分类4 4按溶液循环流程分类按溶液循环流程分类1 1)串联流程串联流程,分为两种,分为两种,一种是溶液先进入高压发生器,后进入低压发生器,一种是溶液先进入高压发生器,后进入低压发生器,最后流回吸收器;最后流回吸收器;另一种另一种是溶液先进入低压发生器,后进入高压发生器,是溶液先进入低压发生器,后进入高压发生器,最后流回吸收器。最后流回吸收器。2 2)并联流程,溶液分别同时进入高、低压发生器,然后)并联流程,溶液分别同时进入高、低压发生器,然后分别流回吸收器分别流回吸收器3 3)串并联流程,溶液分别同时进入高、低发生器,高压)串并联流程,溶液分别同时进入高、低发生器,高压发生
14、器流出的溶液先进入低压发生器,然后和低压发发生器流出的溶液先进入低压发生器,然后和低压发生器的溶液一起流回吸收器。生器的溶液一起流回吸收器。溴化锂吸收式制冷机的分类溴化锂吸收式制冷机的分类5 5按机组结构分类按机组结构分类1 1)单筒型,机组的主要换热器(发生器、冷凝器、蒸发)单筒型,机组的主要换热器(发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器)布置在一个筒体内。器、吸收器)布置在一个筒体内。2 2)双筒型双筒型,机组的主要换热器布置在二个筒体内。,机组的主要换热器布置在二个筒体内。3 3)三筒或多筒型,机组的主要换热器布置在三个或多个)三筒或多筒型,机组的主要换热器布置在三个或多个筒体内。筒体内。2:蒸
15、发器:蒸发器q蒸发器有铜管、滴淋装置、泵、水室、挡液板等组成,压蒸发器有铜管、滴淋装置、泵、水室、挡液板等组成,压力为力为6mmHg,制冷剂(冷剂水)在,制冷剂(冷剂水)在4蒸发吸收铜管里面蒸发吸收铜管里面的冷媒水热量的冷媒水热量2:蒸发器:蒸发器q冷剂泵把蒸发器底部的冷剂水抽至滴淋盘,均匀的滴在铜冷剂泵把蒸发器底部的冷剂水抽至滴淋盘,均匀的滴在铜管上,分散冷剂水处于膜状,使冷剂水在铜管上蒸发,这管上,分散冷剂水处于膜状,使冷剂水在铜管上蒸发,这样有利于最大面积的蒸发。样有利于最大面积的蒸发。q冷剂水在冷剂水在4蒸发,同时吸收铜管内冷媒水的热量,使冷媒蒸发,同时吸收铜管内冷媒水的热量,使冷媒水
16、温度慢慢变低,冷剂蒸气通过挡液板在吸收器内别吸收,水温度慢慢变低,冷剂蒸气通过挡液板在吸收器内别吸收,完成一个流程。完成一个流程。特点:特点:冷剂泵把冷剂水从底部至顶部,这样冷剂水冷剂泵把冷剂水从底部至顶部,这样冷剂水可以进行滴淋操作;可以进行滴淋操作;冷剂滴淋盘把冷剂水均匀分散在冷剂滴淋盘把冷剂水均匀分散在铜管上,有利于大面积蒸发;铜管上,有利于大面积蒸发;蒸发了的冷剂水吸收蒸发了的冷剂水吸收了冷媒水的热量,然后蒸发潜热被吸收器带走;了冷媒水的热量,然后蒸发潜热被吸收器带走;挡液板挡液板把蒸发器与吸收器分开,防止两边液体相互串通,而冷剂把蒸发器与吸收器分开,防止两边液体相互串通,而冷剂蒸气能
17、够通过,使得冷剂蒸气更好的被吸收蒸气能够通过,使得冷剂蒸气更好的被吸收2:蒸发器:蒸发器qq蒸发器中:蒸发器中:蒸发器中:蒸发器中:水在水在水在水在6mmHg6mmHg状态下,状态下,状态下,状态下,4 4度蒸发度蒸发度蒸发度蒸发关闭关闭水水&水蒸气水蒸气溴化锂溶液溴化锂溶液吸收器吸收器吸收器吸收器蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器3:吸收器:吸收器q吸收器有溶液泵、滴淋装置、冷却水管和与蒸发器相间的吸收器有溶液泵、滴淋装置、冷却水管和与蒸发器相间的挡液板等组成,压力比蒸发器略低,吸收液与冷却水之间挡液板等组成,压力比蒸发器略低,吸收液与冷却水之间进行换热;从低压发生器来的进行换热;从低压发生器来的经过
18、低温热交换的浓溶经过低温热交换的浓溶液在吸收器上部均匀滴落,吸收了从蒸发器过来的冷剂蒸液在吸收器上部均匀滴落,吸收了从蒸发器过来的冷剂蒸汽,本身的浓度降低。汽,本身的浓度降低。3:吸收器:吸收器特点:特点:浓溶液通过滴淋装置均匀的分散在铜管上,浓溶液通过滴淋装置均匀的分散在铜管上,形成膜,吸收面积增大。形成膜,吸收面积增大。吸收液吸收了冷剂蒸气的蒸发吸收液吸收了冷剂蒸气的蒸发潜热(这部分热量有冷媒水带给冷剂水)。潜热(这部分热量有冷媒水带给冷剂水)。由于吸收是由于吸收是一个放热过程,冷却水把吸收的热量带走(热量包含两部一个放热过程,冷却水把吸收的热量带走(热量包含两部分;一部分有冷媒受传递给冷
19、剂蒸气,再有冷剂蒸气传递分;一部分有冷媒受传递给冷剂蒸气,再有冷剂蒸气传递给吸收液;另一部分从低温热交换器来的浓溶液带来的热给吸收液;另一部分从低温热交换器来的浓溶液带来的热量)。量)。溶液泵使溶液有低压提升到高压。溶液泵使溶液有低压提升到高压。低压发生器低压发生器与吸收器之间设有溢流管,当溶液发生结晶时,浓溶液通与吸收器之间设有溢流管,当溶液发生结晶时,浓溶液通过溢流管流入吸收器,起自动熔晶作用,同时防止低发液过溢流管流入吸收器,起自动熔晶作用,同时防止低发液位过高而使浓溶液流入冷凝器的作用。(熔晶时这个管子位过高而使浓溶液流入冷凝器的作用。(熔晶时这个管子温度非常热,使吸收器温度升高,起溶
20、晶的作用。)温度非常热,使吸收器温度升高,起溶晶的作用。)3:吸收器:吸收器qq吸收器中吸收器中吸收器中吸收器中:蒸发器冷剂蒸气,被吸收器内溴化锂浓溶液吸收,:蒸发器冷剂蒸气,被吸收器内溴化锂浓溶液吸收,:蒸发器冷剂蒸气,被吸收器内溴化锂浓溶液吸收,:蒸发器冷剂蒸气,被吸收器内溴化锂浓溶液吸收,溶液浓度变稀。(蒸发器在蒸发过程中吸收冷媒水热量,使冷媒水变溶液浓度变稀。(蒸发器在蒸发过程中吸收冷媒水热量,使冷媒水变溶液浓度变稀。(蒸发器在蒸发过程中吸收冷媒水热量,使冷媒水变溶液浓度变稀。(蒸发器在蒸发过程中吸收冷媒水热量,使冷媒水变成成成成7 71212的冷媒水)的冷媒水)的冷媒水)的冷媒水)冷
21、剂蒸气冷剂蒸气吸收器吸收器吸收器吸收器蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器打开打开溴化锂溶液溴化锂溶液1212度度7 7度度冷媒水冷媒水冷剂水冷剂水4:高压发生器:高压发生器q高压发生器高压发生器:有蒸汽管道和蒸发室组成,吸收器的稀溶液:有蒸汽管道和蒸发室组成,吸收器的稀溶液通过稀溶液泵送至高压发生器,经过蒸汽加热(内部压力通过稀溶液泵送至高压发生器,经过蒸汽加热(内部压力大约大约700mmHg)产生的冷剂蒸气送入低发的管程,中间)产生的冷剂蒸气送入低发的管程,中间浓度溶液借助高发和低发之间的压力差通过高温热交换器浓度溶液借助高发和低发之间的压力差通过高温热交换器流入低发。流入低发。4:高压发生器:高压发
22、生器qq吸收器内的稀溶液通过溶液泵导入到发生器,由蒸汽加热吸收器内的稀溶液通过溶液泵导入到发生器,由蒸汽加热吸收器内的稀溶液通过溶液泵导入到发生器,由蒸汽加热吸收器内的稀溶液通过溶液泵导入到发生器,由蒸汽加热使溶液浓缩,浓度变浓,浓溶液返回吸收器吸收冷剂水,蒸发分离使溶液浓缩,浓度变浓,浓溶液返回吸收器吸收冷剂水,蒸发分离使溶液浓缩,浓度变浓,浓溶液返回吸收器吸收冷剂水,蒸发分离使溶液浓缩,浓度变浓,浓溶液返回吸收器吸收冷剂水,蒸发分离出的冷剂蒸汽被冷却水冷凝,凝结成冷剂水返回蒸发器出的冷剂蒸汽被冷却水冷凝,凝结成冷剂水返回蒸发器出的冷剂蒸汽被冷却水冷凝,凝结成冷剂水返回蒸发器出的冷剂蒸汽被冷
23、却水冷凝,凝结成冷剂水返回蒸发器再生再生冷凝器冷凝器溴化锂溶液溴化锂溶液燃料燃料发生器发生器冷却水冷却水冷剂蒸气冷剂蒸气5:低压发生器:低压发生器q低压发生器低压发生器:有铜管、连接冷凝器的挡液板等组成,来自:有铜管、连接冷凝器的挡液板等组成,来自高发的中间溶液在铜管的外侧合铜管里面的冷剂蒸气进行高发的中间溶液在铜管的外侧合铜管里面的冷剂蒸气进行交换,中间溶液进行蒸发浓缩程浓溶液浓溶液经过低交换,中间溶液进行蒸发浓缩程浓溶液浓溶液经过低温热交换器至吸收器。冷剂蒸气在冷凝器中送往冷凝器温热交换器至吸收器。冷剂蒸气在冷凝器中送往冷凝器(在冷凝器冷凝成冷剂水,进入冷凝器液囊)。(在冷凝器冷凝成冷剂水
24、进入冷凝器液囊)。6:冷凝器:冷凝器q冷凝器冷凝器:有铜管、挡液板,冷凝器用冷却水和来自低发的:有铜管、挡液板,冷凝器用冷却水和来自低发的冷剂蒸气,冷凝后的冷剂水流入蒸发器。冷剂蒸气,冷凝后的冷剂水流入蒸发器。7:高、低温热交换器:高、低温热交换器q高低温热交换器:他们主要是有铜管组成,稀溶液走管程,高低温热交换器:他们主要是有铜管组成,稀溶液走管程,中间溶液或浓溶液走壳程,主要是用力提高热效率。前面中间溶液或浓溶液走壳程,主要是用力提高热效率。前面说过说过吸收剂在低温下更有利于吸收,所以尽可能把高发吸收剂在低温下更有利于吸收,所以尽可能把高发产生的吸收剂降温。产生的吸收剂降温。另一方面溶液
25、的温度越高越有利于另一方面溶液的温度越高越有利于把冷剂蒸气从溶液中分离出来。把冷剂蒸气从溶液中分离出来。q所以设置热交换器用稀溶液来降低中间及浓溶液的温度所以设置热交换器用稀溶液来降低中间及浓溶液的温度溶液再生溶液再生溶液再生溶液再生冷却水冷却水开开燃料燃料开开冷水冷水单效用吸收冷冻机单效用吸收冷冻机单效用吸收冷冻机单效用吸收冷冻机冷却水冷却水吸收器吸收器吸收器吸收器蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器冷却水冷却水冷却水冷却水冷媒水冷媒水冷媒水冷媒水 双效用吸收式冷冻机双效用吸收式冷冻机双效用吸收式冷冻机双效用吸收式冷冻机(2 2个发生器组成,效率大幅提高)个发生器组成,效率大幅提高)个发生器组成,效率大
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