吸收式制冷原理
制冷与低温技术原理—第5章 吸收式制冷循环(氨水)
•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；
4. 扩散-吸收式制冷机。
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单级可达-30℃ 多级最低可达 -55~-60℃
qk h6 h6a h8a h8
循环系统的热平衡关系：
q0 qh q k qa q R
循环的热力系数：
q0 qh
一般热力系数的范围在0.3—0.4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；
5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图（含过冷器）
pk p0
2 ’’ 3 ’’ 1 ’’ 8a 8 h
5 ’’
8 ’’ ’’ 7
pk p0
2
1
1a 4 a
6 6a-7 8
’
4 8’a
w ‘a w ‘r
7’ w ‘’r
w
5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图（不含过冷器）
pk p0 2 ’’ 3 ’’ 1 ’’
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：
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）。
吸收式制冷 原理
吸收式制冷原理
吸收式制冷是一种利用吸收剂对溶剂的吸收作用来实现制冷的技术。
其基本原理是通过吸收剂对溶剂的吸收作用，将低温区域的热量吸收并传递到高温区域，从而实现制冷效果。
与传统的压缩式制冷相比，吸收式制冷具有能耗低、环境友好等优点，因此在一些特定的应用领域得到了广泛应用。
吸收式制冷的工作过程主要包括四个步骤：蒸发、吸收、冷凝和解吸。
首先，通过蒸发器中的低温热源使溶剂蒸发，吸收剂吸收蒸发的溶剂使其变成气体状态；然后，气体状态的溶剂进入吸收器，与吸收剂发生反应，形成吸收剂和溶剂的复合物；接下来，复合物进入冷凝器，通过冷却使复合物分解成吸收剂和溶剂；最后，吸收剂回到蒸发器再次进行循环，而溶剂则被吸收剂吸收，形成闭环循环。
吸收式制冷的应用领域广泛，其中最常见的是在家用冰箱和商用冷库中。
在冰箱中，吸收式制冷可以通过对热源的利用，实现冷冻室和冷藏室的温度控制。
而在商用冷库中，吸收式制冷可以更好地适应大规模制冷的需求，提供稳定的低温环境。
吸收式制冷还在一些特殊的应用领域得到了广泛应用。
例如，在太空探索中，吸收式制冷可以用于冷却和保护一些高灵敏度的仪器设备。
在石油化工领域，吸收式制冷可以用于提取和分离不同组分的气体混合物。
吸收式制冷是一种利用吸收剂对溶剂的吸收作用来实现制冷的技术。
通过蒸发、吸收、冷凝和解吸等步骤，吸收式制冷可以实现对热源的利用，从而产生制冷效果。
它在家用冰箱、商用冷库以及一些特殊的应用领域都得到了广泛应用。
吸收式制冷技术的发展将为人们创造更加舒适和高效的制冷环境，为各行各业提供更好的解决方案。
双效溴化锂吸收式制冷机的工作原理
双效溴化锂吸收式制冷机的工作原理一、吸收式制冷原理：吸收式制冷原理，都是利用液态制冷剂在低压、低温下汽化，使制冷剂蒸汽吸收载冷剂的热负荷产生制冷效应的。
吸收式制冷机循环工作的工质为二元工质，如溴化锂水溶液。
溶液中水是制冷剂，水在真空状态下蒸发产生低温蒸汽，从而吸收溴化锂溶液中的热量，使溴化锂溶液温度降低，产生制冷效应。
溴化锂水溶液是吸收剂，在常温和低温下具有强烈吸收水蒸汽的特性，而在高温下又能将吸收的水分释放出来。
吸收式制冷装置和工作过程就是使制冷溶液吸收与释放周而复始的循环过程，达到制冷的目的。
二、双效溴化锂吸收式制冷机的工作原理1、串联双效溴化锂吸收式制冷机工作原理示意图图一三筒串联双效溴化锂吸收式制冷机工作原理示意图2、串联双效溴化锂制冷机的工作原理由图一可知：吸收器中的溴化锂稀溶液由发生器泵升压后经高温换热器升温并输送至高压发生器；溶液在高压发生器中被供热蒸汽加热使溶液中的部分制冷剂（水）被汽化产生高温冷剂蒸汽而使溶液浓缩；浓缩后的高温溶液经高温换热器降温后进入低压发生器，溶液在低压发生器中被来自高压发生器的冷剂蒸汽加热使溶液中的制冷剂继续汽化产生低温冷剂蒸汽使溶液进一步浓缩，浓缩后溶液经低温热交换器降温并送回吸收器；由高压发生器产生的冷剂蒸汽经低压发生器降温后进入冷凝器，由低压发生器产生的冷剂蒸汽直接进入冷凝器，这两股冷剂蒸汽在真空冷凝器中冷凝成低温制冷剂；低温制冷剂节流降压后送入真空蒸发器中低压蒸发，蒸发后的蒸汽被吸收器中溶液吸收，一方面使溶液浓度降低成为稀溶液，另一方面使溶液放热而降温达到制冷的目的。
其工作过程循环图，如图二所示。
1-2：等浓升压力加热过程（吸收泵、高低温换热器中完成）2-3：加热增浓过程（高低压发生器中完成）3-4等浓节流降压过程（节流阀）4-1：浓降放热过程（蒸发器、吸收器中完成）图二循环工作过程简化示意图3、并联双效溴化锂制冷机的工作原理图并联双效溴化锂制冷机和串联双效溴化锂制冷机的工作原理相同，其主要差别在于溴化锂溶液所经路径的区别，前者为并联，后者为串联，并联的双效溴化锂制冷机的工作原理，如图三所示，其工作原理在此不再重述。
制冷技术第四章 吸收式制冷循环
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机组特征
制 冷 原 理 与 装 置
单效制冷机使用能源广泛， 可以采用各种工业余热， 废热，也可以采用地热、 太阳能等作为驱动热源， 在能源的综合利用和梯级 利用方面有着显著的优势。 而且具有负荷及热源自动 跟踪功能，确保机组处于 最佳运行状态。 单效制冷机的驱动热源为 低品位热源，其COP在 0.65-0.7. 如果业主具备 高品位的热源，应选择远 大直燃机或蒸汽双效制冷 机，其COP在1.31以上。
2
MLiBr /MH O MLiBr 100%
2、溶液的摩尔分数
制 冷 原 理 与 装 置
溶液中某一组分的摩尔分数为
i Ni /N1 N2 Nn 100%
ni M i / M
双组分的吸收式制冷工质对是一种二元溶 液，其摩尔分数 是以溶液中溶质的摩尔百 分数表示的。 溴化锂溶液的摩尔分数为
a qmf (qmf qmd ) r a
令 qmf qmd qmf qmd ( qmf qmd 1) r
a，则
a
r a
r
循环倍率a: 表示发生器中每产生1kg水蒸气需要 的溴化锂稀溶液的循环量 放气范围： ξ r- ξ a
三、双级与双效溴化锂吸收式循环
制 冷 原 理 与 装 置
NLiBr /( NH O NLiBr ) 100%
2
3.
制 冷 原 理 与 装 置
溶液的相平衡
(1)气液相平衡
双组分的吸收式制冷工质对气液相平 衡状态方程式为
F p, T , 0
（2）溶液的p—t图
制 冷 原 理 与 装 置
溴化锂溶液的p—t图，图中标出等质量 分数线簇，左侧的 0 线代表水的特 性，并标出了水的饱和温度 t’。
吸收式制冷机工作原理
吸收式制冷机工作原理吸收式制冷机是一种利用吸收剂对冷冻剂进行吸收和分离的制冷设备。
它的基本工作原理是通过扩散和吸收的相变过程来实现冷量的转移。
相比于压缩式制冷机，吸收式制冷机无需机械压缩冷冻剂，因此具有一些优势，如不产生噪音和振动、使用过程中无需外部电源等。
1.吸收蒸发器：吸收剂在吸收器中与蒸发器中的低浓度冷冻剂接触，吸收冷冻剂并将其转化为高浓度液体。
在这个过程中，吸收剂会释放出吸收过程释放的热量。
2.发生器：高浓度的吸收剂进入发生器，在燃料的燃烧或其他外部热源的加热下，吸收剂将分解并释放出吸收剂中吸收过程中吸收的冷量。
这个过程将吸收剂从液体转化为气态。
3.冷凝器：气态吸收剂进入冷凝器，在与环境空气或冷凝水的接触中，吸收剂被冷却并凝结为液态。
在这个过程中，吸收剂释放的热量会被环境空气或冷凝水带走。
4.节流装置：冷凝液通过节流装置进入低压区域，压力降低，温度也相应下降。
5.蒸发器：冷凝液进入蒸发器，与环境空气或冷物体接触，吸收外部的热量，从而降低蒸发器周围的温度，实现冷量的转移。
液体冷凝剂此时会蒸发成气态，形成回路循环。
整个循环过程中，吸收剂和冷冻剂通过相变和吸收的方式进行能量的转移，从而实现冷量的产生。
吸收剂的选择对制冷效果有很大的影响，常用的吸收剂有水和氨、氨和盐酸的混合物等。
冷冻剂则可以选择氨、水等。
吸收式制冷机的工作原理与压缩式制冷机相比较复杂，且效率较低。
然而，吸收式制冷机在一些特定的应用领域却具有独特的优势，如防爆场合、无电源供给场合、环保要求严格的场合等。
因此，在一些特定的应用场景下，吸收式制冷机具有广泛的应用前景。
总的来说，吸收式制冷机的工作原理是通过吸收剂对冷冻剂进行吸收和分离的相变过程实现冷量的转移，由吸收器、发生器、冷凝器、节流装置和蒸发器等部分组成。
虽然其复杂度和效率相比于压缩式制冷机较低，但在特定的应用领域却具有一些独特的优势，有着广泛的应用前景。
吸收式制冷和吸附式制冷
一、制冷技术1、吸收式制冷吸收式制冷是利用某些具有特殊性质的工质对，通过一种物质对另一种物质的吸收和释放，产生物质的状态变化，从而伴随吸热和放热过程。
吸收式制冷的原理：常用的工质对有氨水和水/溴化锂。
吸收制冷的基本原理一般分为以下五个步骤：（1）利用工作热源（如水蒸气、热水及燃气等）在发生器中加热由溶液泵从吸收器输送来的具有一定浓度的溶液，并使溶液中的大部分低沸点制冷剂蒸发出来。
（2）制冷剂蒸气进入冷凝器中，又被冷却介质冷凝成制冷剂液体，再经节流器降压到蒸发压力。
（3）制冷剂经节流进入蒸发器中，吸收被冷却系统中的热量而激化成蒸发压力下的制冷剂蒸气。
（4）在发生器A中经发生过程剩余的溶液（高沸点的吸收剂以及少量未蒸发的制冷剂）经吸收剂节流器降到蒸发压力进入吸收器中，与从蒸发器出来的低压制冷剂蒸气相混合，并吸收低压制冷剂蒸气并恢复到原来的浓度。
（5）吸收过程往往是一个放热过程，故需在吸收器中用冷却水来冷却混合溶液。
在吸收器中恢复了浓度的溶液又经溶液泵升压后送入发生器中继续循环。
吸收式制冷机利用溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气，在另一条件下又能强烈地吸收低沸点组分蒸气这一特性完成制冷循环。
目前吸收式制冷机中多采用二元溶液作为工质，习惯上称低沸点组分为制冷剂，高沸点组分为吸收剂，二者组成工质对。
原理图：吸收式制冷的特点：吸收式制冷以自然存在的水或氨等为制冷剂，对环境和大气臭氧层无害；以热能为驱动能源，除了利用锅炉蒸气、燃料产生的热能外，还可以利用余热、废热、太阳能等低品位热能，在同一机组中还可以实现制冷和制热（采暖）的双重目的。
整套装置除了泵和阀件外，绝大部分是换热器，运转安静，振动小；同时，制冷机在真空状态下运行，结构简单，安全可靠，安装方便。
在当前能源紧缺，电力供应紧张，环境问题日益严峻的形势下，吸收式制冷技术以其特有的优势已经受到广泛的关注。
(1) 无原动力，直接使用热原理，因此机器坚固亦无震动，少噪音，能安装于任何地点，从地室一直到屋顶均可。
太阳能吸收式制冷的工作原理
太阳能吸收式制冷的工作原理太阳能吸收式制冷是一种利用太阳能作为能源的制冷技术。
它通过将太阳能转化为热能，然后利用这种热能去驱动制冷循环，从而实现制冷的效果。
太阳能吸收式制冷的工作原理非常复杂，需要对太阳能的利用、热能的转化、吸收式制冷循环的运行等方面有深入的了解。
在接下来的内容中，将详细介绍太阳能吸收式制冷的工作原理。
1.太阳能的利用太阳能是地球上最为丰富的一种可再生能源。
它主要通过光线和热量的形式传递，可以被广泛利用。
在太阳能吸收式制冷中，最常见的方式是利用太阳能光伏电池板将太阳光转化为电能。
这些电能可以用来直接驱动制冷设备，或者用来加热工质，从而产生热能来驱动制冷循环。
2.热能的转化在太阳能吸收式制冷中，太阳能被转化为热能的方式非常多样。
最常见的方式是利用太阳能热能集热器，将太阳光聚焦在一个小面积上，产生高温。
这种高温可以用来加热工质，产生高温蒸汽或者高温液体，从而驱动制冷循环。
3.吸收式制冷循环吸收式制冷是一种基于溶剂对工质的选择性溶解性能而实现换热和再汽化的技术。
它通过利用吸收剂对工质的选择性溶解性能来实现制冷效果。
典型的吸收式制冷循环包括蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器。
工质在蒸发器中受热蒸发，然后被吸收剂溶解，形成溶液，通过换热器将溶液送至发生器蒸发汽化，工质蒸汽通过冷凝器冷凝，释放热量，循环进行。
4.太阳能吸收式制冷的工作原理当太阳能被转化为热能后，可以用来加热工质。
工质的加热过程通常是在太阳能热能集热器中完成的。
当工质被加热至一定温度后，可以进入吸收式制冷循环。
首先，加热的工质进入蒸发器中，受热蒸发，产生蒸汽。
蒸汽经过换热器后进入吸收器，被吸收剂溶解，形成溶液。
此时的溶液富含工质，贫含吸收剂。
随后，富含工质的溶液通过换热器送至发生器，进行加热再汽化。
吸收剂在高温下释放出蒸汽，而工质则被捕获，净化。
蒸汽通过冷凝器后，变为液体，释放出热量。
而此时生成的纯净工质流向蒸发器再次完成循环。
5.太阳能吸收式制冷的特点太阳能吸收式制冷具有如下优点：a.能源环保：利用太阳能作为能源，不会产生二氧化碳等温室气体，对环境的影响较小。
吸收式制冷的制冷原理
吸收式制冷的制冷原理
吸收式制冷是一种利用化学反应来实现制冷的技术。
其主要包括以下原理：
1. 吸收：在吸收式制冷循环中，制冷剂（一般为氨气NH3）在低温条件下与工质（一般为溴化锂LiBr）发生吸收作用，形成一个氨水溶液。
2. 蒸发：氨水溶液通过蒸发器（冷凝器）内部的热交换器，从外界吸收热量，使氨气从氨水溶液中析出，并蒸发成气态。
3. 压缩：氨气进一步被压缩成高温高压氨气。
4. 冷凝：高温高压氨气通过冷凝器，与冷却水或外界环境进行热交换，使氨气冷却并凝结成液态。
5. 膨胀：凝结后的氨气液体通过膨胀装置（节流阀）进入蒸发器，再次转化为低温低压的氨气，为下一循环提供制冷的工质。
通过循环进行的这些步骤，实现了从外界吸收热量、气体压缩和冷凝、再放出热量的过程，使得室内或制冷设备内部的温度下降，实现制冷效果。
吸收式制冷与传统的压缩式制冷相比，具有更低的噪音、更高的制冷效率和更少的环境污染。
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吸收式寒水機Absorption Chillers
台北科技大學冷凍空調系
柯明村
何謂吸收式冰水機？
為何使用吸收式冰水機？
● 台電電力供應吃緊、備轉容量不足
● 環保意識抬頭，新電源開發不易
● 傳統空調系統主機使用CFC/HCFC冷媒，因破壞臭氧
層，依蒙特婁公約遭禁用管制
● 新HFC環保冷媒部份造成溫室效應
● 節約能源、廢能再利用考量
一、吸收式系統用途和分類
● 依用途區分︰
吸收式冰水機(Absorption Chillers)
用於制冷
吸收式熱泵(Absorption Heat Pumps)
用於制冷/制熱
吸收式熱轉換器(Absorption Heat Transformers)用於提升廢熱溫度，將其溫度提高到高於輸入吸
收式熱轉換器之流體的溫度
● 吸收式冰水機之種類和適用場合
二、吸收式冰水機演進和經濟效益分析● 吸收式冰水機之演進
● 吸收式冰水機之經濟效益分析
Sun(1991)比較了兩個同樣為1200RT之設計個案︰
個案A︰電力離心式主機—400RT×3台
個案B︰電力離心式主機—400RT×2台＋吸收式主機—400RT×1台
分析單台電力離心式主機和吸收式主機之經濟效益如下︰
單位︰美元
吸收式主機電力離心式主機初設費用
主機200,00080,000
冷卻水塔53,00048,000
基本電費48411,491
運轉費用
電能
夏季195736,700
冬季97818,337
瓦斯
夏季22,969--
冬季12,474-- 稅前總能源費用$38,862$66,528
稅後總能源費用$43,720$74,844 使用吸收式主機之個案，其回收年限約為4年。
三、吸收式系統使用冷媒種類● 主要工作流體組合︰
● 溴化鋰／水(LiBr-H2O)組合之特性︰
四、吸收式冰水機操作原理與系統循環
● 吸收式冰水機之系統循環
● 吸收式冰水機之熱平衡
性能係數COP(Coefficient of Performance)定義為
付出代價
取熱）系統所要結果（制冷或=COP
吸收式冰水機之性能係數為
制冷時
g e Q Q COP ==輸入熱量（產生器）制冷量（蒸發器）
取熱時
g
e g c a Q Q Q Q Q COP +=+==1輸入熱量（產生器）器）取熱量（吸收器、冷凝
五、排氣系統(Purge Unit)
● 不可凝結氣體(Non-condensable Gas)之影響
不可凝結氣體會在液-氣界面聚集，使蒸汽分壓降低，進而降低飽和溫度，減少熱傳驅動力，降低熱傳
不可凝結氣體造成水蒸汽擴散之阻力，降低質傳
熱傳／質傳能力下降，影響系統操作性能
● 不可凝結氣體產生之原因
系統製作過程之缺失，使空氣滲入系統內部
系統內部材料因氧化作用而產生之氣體
溶液添加劑分解而產生之氣體
● 不可凝結氣體之抽除方式
六、吸收式冰水機之應用
七、吸收式冰水機維護保養和運轉管理
八、吸收式冰水機簡易故障排除要領
九、吸收式冰水機與汽電共生系統
十、吸收式冰水機應用現況。