溴化锂资料

热量产出冷量的原理(溴化锂制冷原理)
由上述可知，为了实现吸收制冷，首先从溴化锂溶液中释放出冷剂 水蒸汽，并把它冷凝成冷剂水，然后令其在低压下蒸发，用以产生制 冷效应。为了使制冷过程能继续进行，需要用溴化锂溶液了吸收蒸发 过程中产生的冷剂水蒸汽，以维持所需的真空。因此“吸收制冷”必须 包括发生、冷凝、蒸发和吸收这几个过程。这也就说明了溴化锂吸收 制冷的基本原理。
压力变化 温度变化
升高 降低
蒸发
吸收热量
饱和
冷凝
放出热量
水三种状态之间的变化
蒸发：是从水中汽化脱出变成水蒸汽的分子 数， 多于水蒸气中液化返回水中的分 子数，这 种情况整体看来是蒸发态状。
冷凝：与蒸发正相反，从水蒸汽中液化返回水中 的分子数多时为冷凝状态。
饱和：双方的分子数相等，整体看来既不蒸发也 不冷凝的静止状态，这种状态称为饱状态。
制冷剂蒸发、用于制取冷水的容器
● 吸收器 （A）
为蒸发提供动力，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽
● 发生器 （G）
用于溴化锂溶液的再生
● 冷凝器 （C）
用于冷剂再生后的冷凝
● 循环泵（SP、SSP、RP）
提供溶液循环动力，溶液、冷剂的喷淋动力
吸收式制冷机中的温度和压力
温度
发生器 > 冷凝器 > 吸收器 > 蒸发器
蒸 发 器
贮气箱
控制盘
吸收器
真空泵
内部结构
喷嘴
挡液板
溶液热交换器筒体内部结构
溶液热交换 器筒体
传热管的不等间距排列
不等间距排列
电脑优化设计，传热管不等间距排列减少了流动阻力，避免冲刷 腐蚀，增强了传热，提高了机组的效率
屏蔽泵
抽气装置
制冷传热学基础 墙壁的散热过程与方式
辐射 对流
辐射 传导
对流
墙
t1
tw1
tw2
t2 Q
δ
制冷传热学基础
传热方程 q = K （t1 – t2）
q：单位面积的传热量 K：传热系数（衡量换热器的热交换能力）
t1：高温介质 t2：低温介质
制冷传热学基础— 典型换热器
壳管式热交换器示意图
介质A出
介质B进
公斤/立方米
● 比重 工质相对于纯水的密度比
纯水密度：1.0× 103 Kg/m3
制冷传热学基础
● 传热发生的原因
存在温度差
● 传热方式
热传导：一般在固体之间发生 热对流：依靠流体的流动而进行的传热。 热辐射：与物体的温度有关系，温度低时可忽略 在同一换热过程中这三种传热方式是并存的,只是侧重于 某一中而已.
单效型吸收式制冷机结构流程图
溶液热交换器
稀溶液、浓溶 液进行热交换， 提高进发生器稀 溶液的温度,降低 进吸收器浓溶液 的温度,从而提高 效率。
单效型吸收式制冷机结构流程图
溶液循环流程
溶液泵
为溶液的循 环提供动力
冷剂循环流程
冷剂泵
为冷剂的喷 淋提供动力
单效型吸收式制冷机照片
冷 凝 器
发 生 器
◆ 溶液的温度
温度越高，腐蚀性越强
◆ 溶液酸碱度
溶液呈酸性或强碱性都会增强腐蚀性
◆ 溶液的浓度
浓度的高低对腐蚀性影响不大
◆ 氧气存在
促进腐蚀的发生
防腐措施
● 限制溶液温度
最高溶液温度≤165 ℃
● 控制溶液碱度
溶液PH值控制在9.0～10.5
● 添加缓蚀剂
溶液中添加适量的缓蚀剂
● 保持整机的气密性
一般来讲，利用真空泵抽真空，使密闭容器压力将为1/100大气压， 所以利用真空泵，使水连续蒸发的话，就能制冷使物体变冷。
如图所示,水蒸发时吸收换热管内流动的水的热量,就可以降低其温度, 从而达到制冷的目的.但这个过程要持续进行需要不断的抽真空,保持容 器内的负压,而在现在这种模型在实际运用是不可行的(为什么?)
益于地球 始于荏原
烟台荏原制吸收式制 冷技术培训
烟台荏原服务部.技术课
基础理论知识培训
制冷工质的状态参数
● “压力”(压强): 工质作用在单位面积容器壁上的力
◆ 大气压B（标准大气压） B = 101.3 KPa
◆ 绝对压力 P 相对于绝对真空的压力值
◆ 表压力 Pn = P - B 绝对压力超出大气压力的值
近代利用水制冷原理
真空マノメータ
水蒸気
水蒸気
大気中に放出
被冷却水
冷媒(水)
真空ポンプ
水在1/100个大气压下蒸发温度为7℃左右.所以通过降低密闭容器内的
压力,就可以使水在低温下蒸发,而蒸发需要吸收大量的热量 (气化潜热) 达到制冷的目的,但是这1/100大气压是怎么形成的呢，这将是利用水作 制冷剂是的要点。
吸收器
溴化锂溶液喷淋在换 热管外，吸收蒸发器 来的冷剂蒸汽，产生 的热量被换热管内流 动的冷却水带走
单效型吸收式制冷机结构流程图
发生器
利用外部热源加 热、浓缩吸收器来 的稀溶液，使溶液 再次具备强吸收的 能力的浓溶液 .也 称“再生器”
单效型吸收式制冷机结构流程图
冷凝器
将发生器来的温 度较高的冷剂蒸汽 冷凝成液体
2、溴化锂溶液的腐蚀性
在高温下对金属的腐蚀性急剧增加.
3、溴化锂溶液有一定的溶解度
一定温度下的饱和溶液（如溴化锂水溶液），当温度 降低时，由于溶解度减小，溶液中就会有固体溶质的晶体析 出，这种现象称为结晶。
溴化锂溶液的结晶曲线
温
度
液体区
饱和线 LiBr · H2O
LiBr · 2H2O
固体区
浓度
溴化锂溶液的腐蚀机理
水的三种状态（吸收式制冷机制冷剂------水）
在一个未装满水的密闭容器中，容器内 部为液体的水，上部为气体的水蒸气。双 方的水分子相互激烈地作用，从液体的水 中一部分分子变成水蒸气脱出，反过来， 蒸汽分子（=水分子)的一部分液化后返回 水中。
下图为其相互关系的模式图
水三种状态之间的变化
降低 升高
压力
发生器 ≈ 冷凝器 > 吸收器 ≈ 蒸发器
Hale Waihona Puke Baidu
单效型吸收式制冷机
单效型吸收式制冷机是最早被开发出 来并投入实际应用的吸收式制冷机。目前 主要用在化工行业等有废热回收领域.
单效型吸收式制冷机结构流程图
蒸发器
冷剂水喷淋在换 热管外并蒸发，吸 收换热管内流动的 水的热量，制成空 调用冷水
单效型吸收式制冷机结构流程图
◆ 真空度Pv = ∣P - B∣= ∣Pn∣ 绝对压力低于大气压力的值
制冷工质的状态参数
● 温度:衡量物质的冷热程度
单位换算
T( K ) = t( ℃ ) + 273.16 T（º F）= 1.8t（℃）+ 32
◆热力学温度K:为了理论计算而定义的 物理量,定义为水的三相点温度273.15K
◆摄氏温度℃:日常使用的温度物理 量,将水在1个标准大气压的冰点 定为0 ℃
防止空气进入
防腐机理
3Fe＋6H2O＋2Li2CrO4→Fe3O4＋2Cr(OH)3＋ 4LiOH＋H2 3Fe＋3H2O＋2Li2CrO4→Fe3O4＋Cr2O3＋LiOH＋H2 6Cu＋5H2O＋2Li2CrO4→3Cu2O＋Cr(OH)3＋4LiOH 3Fe＋4H2O＋Li2MoO4→Fe3O4＋MoO2＋2LiOH＋3H2
介质B出
介质A进
制冷传热学基础— 典型换热器 板式热交换器
溴化锂及其溶液的性质
1、溴化锂固体为白色晶体
溴化锂是由从锂矿石提炼出的锂（Li）和从海水中提炼 出的溴（Br）合成的固体化合物，因为锂与钠（Na）、溴与 氯（Cl）分别为同族元素，因此溴化锂显示出与氯化 （NaCl）即食盐极其相似的特性。众所周知，若将食盐放入 湿度较高的空气中，食盐会吸收空气中的水分而发粘。溴化 锂也具有与食盐相同的特性，若溴化锂溶液的浓度很高，就 非常容易吸收水中的蒸汽。其吸湿力远比食盐高
溶液对钢板和铜管的腐蚀 2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe (OH)2 4Fe (OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe (OH)3 4Cu + O2 = 2 Cu2O 2Cu2O + 4H2O + O2 = 4 Cu (OH)2
氧气的存在促进反 应的形成加剧腐蚀
溴化锂溶液的腐蚀因素
生成结构致密的 Fe3O4
有氢气产生
溶液碱度增加
吸收式制冷原理
潜热和显热
潜热：因发生相变而转移的热量，液态变为气
态或气态变为液态 用水来作为制冷剂 就是利用水的蒸发这种相变潜热来制冷 0℃时水的潜热为 2501 KJ/Kg
显热：因温度的变化而转移的热量，温度的升高或
降低 0℃的水变为100℃的水的显热为 420 KJ/Kg
水作为制冷剂的性质
水作为制冷剂，的有点 ◆ 价格便宜； ◆ 能容易的获得 ◆ 无毒性、无腐蚀性、使用方便 ◆ 汽化潜热大
但是，水存在于我们居住的地面上，也就 是说，其拥有在大气压力状态0℃结冰，100℃剧 烈沸腾的性质。因此，利用大气压力状态下水的 汽化进行冷冻是不可能的，这表明有必要进行某 种操作，
饱和状态的确定
不同的物质在饱和点的温度 和压力，有其固有的关系。一定 的温度和一定压力确定一个饱和 状态
水的饱和曲线图
6.5mmHg
水的饱和点
◆ 从上面水饱和曲线图中可看出，温度在100℃，饱和压 力为760mmHg(也就是说标准大气压水100℃蒸发），但是，压 力为大气压了的1/2时，饱和温度是怎样呢，通过查表，压力 如果是380mmHg时饱和温度约为81℃，也就是说水在81℃剧烈 沸腾。压力再降低的话，在大气压力的1/100时，约7℃的饱 和温度。
◆华氏温度º F(英国科学家常用) ◆露点温度: 气体中的水分从未饱和的 水蒸汽变成饱和的水蒸汽时的温度.它表 示气体中的含水量,露点越低表示气体中 含水量越少,气体越干燥.露点和压力有 关,如大气压（0.101Mpa）下水露点 温度为-20℃
制冷工质的状态参数
● 密度 单位体积工质的质量
◆单位 （Kg/m3）
在上面的装置中，容器D是为了实现发生和吸收的过程，故可称为 发生-吸收器，容器A是为了进行冷凝和蒸发过程，故称为冷凝-蒸发 器。图中的操作过程是交替进行的，故不能连续获得冷量。
实际应用的溴化锂吸收制冷的工作原理如下图所示，这一系统是连 续工作的，为了实现上述四个过程，系统中设有四个主要设备：发生 器、冷凝器、蒸发器和吸收器。此外为了使装置能够连续工作，使工 质在各个设备中进行循环，因而还装有屏蔽泵.已经相应的连接管路、 阀门等。
热量产出冷量的原理(溴化锂制冷原理)
溴化锂吸收制冷机的构成
溴化锂吸收制冷机的构成
？2
？1
单效型流程图
冷剂为什么要采用喷淋的方式？
消除冷剂水静 液柱对蒸发压 力的影响
吸收液为什么要采用喷淋的方式？
扩大吸收器中 的吸收面积， 增加传热效率
喷嘴 换热管
溶液喷淋泵
吸收式制冷机的组成
● 蒸发器 （E）
◆ 通过以上说明，不仅“100℃水沸腾”压力降到1/100大气 压力，在7 ℃左右就会剧烈沸腾，利用这一点就能达到制冷 的目的。
利用水的蒸发潜热制冷的历史
在公元前25世纪埃及用来 素烧的壁画上，留下了一幅 奴隶正用很大的扇子向装有 水的的素陶坛那里煽动的图 画,这张画面描述了坛子的表 面水蒸发时，因蒸发潜热 （气化热）而使坛子里的水 冷却的方法。 现在我们 正在使用的冷冻机正是由这 个方法发展而来的，可以说 是用机械装置取代了圆扇促 使水分的蒸发。
冷剂
现代广泛使用的冷冻机几乎都是在一定的条件下，将 称为“冷剂”的液体蒸发，此时，利用液体得到的汽化潜 热,来进行冷冻作用。
也就是说，比如其他的涡轮式冷冻机、螺杆式冷冻机 等是利用机械性的压缩机，使汽化的冷剂蒸汽吸到压缩 机，使其压缩冷凝进行下一次蒸发。这种制冷方式使用 的冷剂多为氟利昂或氨
吸收式冷冻机在使冷剂蒸发制冷和上面的制冷方式一 样，只是在让蒸发后的冷剂蒸汽完成冷凝进行下一次蒸 发的这个过程有所不同，另外吸收式冷冻机使用的冷剂 是纯水，
溴化锂溶液对水蒸汽的吸收（制冷原理）
设有A、D 两个容器，通过管道C组成一个密闭的容器，将此密闭容器抽成真空，向D容器中加 入一定浓度的溴化锂溶液。首先将D放在加热容器F中加热(图a)，并把A放在水槽E中冷却 ,随着F 的加热,D内溶液温度升高，溶液中的水份不断蒸发出来，经C管道进入A内冷凝，于是D内的液面 降低，同时浓度升高，而A中出现凝结水，液面逐渐升高。当D中的浓度达到与A中冷凝压力相对 应的平衡浓度时，停止加热，把D移入E、而把A移入B水槽中。如图b所示，由于D被冷却，其中 的溴化锂浓溶液的吸水性增强，于是D中的水蒸气被浓的溴化锂溶液吸收而压力下降，由于A与D 通过C联通，D内压力下降，A内的压力也会下降，所以A内凝结水就会蒸发吸热，把B水槽中的水 热量带走，使水温下降，但当D中的溶液浓度达到与其温度相对应的饱和浓度时，过程又停止了， 反复进行上述操作，就能把水槽B中的热量带走， 达到制冷目的。