第六章 氨吸收式制冷机
制冷技术培训吸收式制冷
另一种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。
2）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。
3）串并联流程，溶液分别同时进入高、低发生器， 高压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。
防止破坏
冷媒水 冷剂水
冻结
屏蔽泵 保护
防止溴化锂溶液结晶的措施
设置自动溶晶管; 在发生器出口浓溶液管道上设温度继电器; 在蒸发器中设置液位控制器,使冷剂水旁通
到吸收器中; 装设溶液泵和蒸发器泵延时继电器; 加设手动的冷剂水旁通管.
预防蒸发器中冷媒水或冷剂水冻结的措施
在外界负荷突然降低或冷媒水泵发生故障 的时候，会使蒸发器中冷剂水或冷媒水 温度下降，严重时会冻裂水管。
6 吸收式制冷
吸收式制冷工作原理
吸收式和蒸汽压缩式制冷机工作原理图 a）吸收式制冷机 b）蒸汽压缩式制冷机 E 一蒸发器 C 一冷凝器 EV 一膨胀阀 CO 一压缩机 G 一发生器 A 一吸收器 P 一溶液泵
6 吸收式制冷
1.吸收式制冷示意图之一
冷凝器
QH
冷却水 节流阀
低品
位蒸 汽TR QR
发 生 器
1)添加能量增强剂;(减小溴化锂溶液的表面张力;降 低溴化锂溶液的水蒸汽分压力,强化传质过程;在 铜管表面形成液膜,使凝结过程近似为珠状凝结.)
2)减小冷剂蒸汽的流动阻力; 3)提高换热器管内工作介质的流速;(冷却水和冷媒
水:1.5~3m/s;加热蒸汽:15~30m/s;溶液:>0.3m/s) 4)传热管表面进行脱脂和防腐处理; 5)改进喷嘴结构,改善喷淋液的雾化情况; 6)提高冷却水和冷媒水的水质,减少污垢热阻; 7)采用强化传热管; 8)合理的调节喷淋密度.
氨水吸收制冷机组操作
目录1 岗位任务 (1)2 工艺过程概述 (1)2.1 工艺原理 (1)2.2 工艺流程 (1)2.3主要工艺指标 (3)3 生产操作方法 (4)3.1 正常生产时的操作控制 (4)3.2 单体设备的开停车与倒车 (5)3.3 系统开车 (6)3.4 系统停车 (9)5.1现象：当吸收器压力升高或降低时 (10)5.2现象：精馏塔压力太高时 (11)5.3现象：精馏塔出口气氨纯度降低时 (11)5.4现象：液氨储槽液位高或低 (11)5.5现象：精馏塔底温度高或低 (12)5.6现象：氨水泵启动后没有压力或流量 (12)5.7现象：流量达不到要求，振动大 (13)5.8现象：精馏塔拦液 (13)6 安全技术要点 (14)6.1 氨的物化性质 (14)6.2 中毒症状 (14)6.3 安全注意事项 (15)7 附图和附表 (15)7.1 设备名称代号规格性能一览表 (15)7.2 分析化验项目频次表 (16)7.3 安全生产信号、联锁一览表 (16)7.4 仪表自调一览表 (17)7.5 工艺指标一览表 (17)7.6 氨的饱和蒸汽压及液氨的物理性质一览表 (18)7.7 带控制点的工艺流程图 (19)1 岗位任务：从冷量用户(空分、脱碳、硫回收)来的气氨经过气氨吸收、浓氨水精馏、气氨的冷凝使之液化重新制成液氨.氨吸收制冷是利用低压蒸汽（0.4MPa）为热源，以氨作为制冷剂，以稀氨水为吸收剂，进行吸收、精馏、冷凝等过程构成溶液循环系统的制冷装置。
本装置的制冷设计能力按年产甲醇24万吨生产规模所需冷量进行工程设计，其制冷量总计 5.40×106kcal/hr。
装置中吸收器R5101AB的吸收压力取决于其它工段的氨蒸发器的液氨蒸发压力,也取决于稀氨水浓度和吸收器温度。
压力应控制在0.30MPa以下。
精馏塔T5101的操作压力根据需要而定，不能超过1.40MPa。
2 工艺过程概述：2.1 工艺原理：2.1.1 气氨吸收：由于气氨极易溶于水，气氨通入吸收器R5101AB被精馏塔过来的稀氨水吸收，形成浓氨水，并放出大量热，热量被R5101AB管程的循环水带走。
制冷原理及设备--思考题
思考题1．什么是制冷？制冷技术领域的划分.答:用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却，温度降到环境温度以下，并保持这个温度.120k以上,普通制冷 120—20K深度制冷 20-0.3K低温制冷 0.3K以下超低温制冷2．了解各种常用的制冷方法。
答：1、液体气化制冷:利用液体气化吸热原理.2、气体膨胀制冷：将高压气体做绝热膨胀,使其压力、温度下降，利用降温后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷.3、热电制冷:利用某种半导体材料的热电效应。
4、磁制冷：利用磁热效应制冷3．液体气化为什么能制冷？蒸气喷射式、吸附式属于哪一种制冷方式?答：液体气化液体汽化时,需要吸收热量；而吸收的热量是来自被冷却对象,因而被冷却对象变冷。
蒸气喷射式、吸附式属于液体气化制冷4．液体气化制冷的四个基本过程。
答：压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程5．热泵及其性能系数。
答：热泵:以环境为低温热源，利用循环在高温下向高温热汇排热，收益供热量，将空间或物体加热到环境温度以上的机器。
用作把热能释放给物体或空间,使之温度升高的逆向循环系统称作热泵。
（当使用目的是向高温热汇释放热量时，系统称为热泵。
)热泵的性能系数COP=Qa/W供热量与补偿能之比。
2、制冷机的性能系数：COP=Q/W7．单级蒸气压缩制冷循环的四个基本部件答：压缩机：①提高制冷剂的压力；②形成输送制冷剂的动力冷凝器：制冷剂高压蒸气与环境温度介质充分热交换膨胀阀: ①使高压常温制冷剂节流膨胀降压;②调节进入蒸发器的制冷剂流量蒸发器：提供低压制冷剂与冷却空间充分热交换的场所,使制冷剂不断吸热汽化。
10．在压焓图上,随压力或温度变化，制冷剂的比体积如何变化?答：制冷剂的比体积随着压力或温度的升高而升高11．蒸气压缩式制冷循环中,当制冷剂确定后,冷凝温度、蒸发温度由什么因素决定？答：由冷凝压力和蒸发压力决定16．以单级蒸气压缩制冷循环为例，试述蒸发温度和冷凝温度对制冷循环性能的影响。
吸收式制冷机介绍
吸收式制冷机在氮肥行业节能降耗方面的应用1 氮肥行业能耗现状中国是世界上最大的化肥生产和消费国，到2004年年底，我国合成氨年产能达到42220kt，但吨氨能耗却与国际先进水平相差了600～700kg标煤。
国内化工行业的五大高耗能产业中，合成氨耗能占总量的40％，单位能耗比国际先进水平高31.2％。
2005年，国家发改委颁布的《国家节能中长期规划》，已将合成氨列为节能降耗的重点领域和重点工程。
根据规划要求，未来15年，国家一方面将加快推进以洁净煤或天然气替代石油合成氨的工业改造，以节约宝贵的石油资源；另一方面将大力推动节能降耗技术的开发和推广应用，将大型合成氨单位能耗由目前的1372 kg标准煤/t降低到1000kt标准煤/t。
到2010年，合成氨行业节能目标是：能源利用效率由目前的42％提高到45.5％，实现节能5700～5850kt标煤，减少排放二氧化碳13770～14130kt。
因此，进一步加快合成氨装置的节能改造，已成为众多大化肥生产企业节能降耗的必经之路。
2 吸收式制冷机在氮肥行业节能降耗方面的可行性余热是在一定生产工艺条件下，系统中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。
它包括高温废气余热，冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等。
合成氨及尿素合成过程都是放热反应，都会生产大量的废(余)热，目前行业内已采用余热锅炉，热交换器热回收等方式利用了部分高温废热源。
而部分低温热源由于品位较低没有有效利用。
合成氨和尿素生产过程中，氨分离、半水煤气降温、碳丙液冷却等工艺都需要大量低温冷水，有些企业采用氨压缩制冷机或冰机提供冷水，消耗了大量的电能，增加了企业生产成本，而如果不采用冰机提供冷水，生产效率低，尤其在夏季会严重影响产能，同样也造成生产能耗高，生产成本高。
而溴化锂吸收式制冷机可以利用低品位的热能，通过机组制取5℃以上的低温冷水。
氨水吸收式制冷机
溶液热交换器负荷 f(h1a-h4a) = (f-1)(h2-h2a)
循环热力计算
系统总热平衡： q0+qg=qk+qr+qa 热力系数 ζ= q0/qg 热力完善度
6
运行参数对循环性能的影响
热源温度的影响 冷却水温度的影响 蒸发温度的影响
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氨水吸收式制冷循环的性能提升方法
运行工况的改良 对喷淋溶液前节流差压的利用 增压吸收 吸收强化
7
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12.4 扩散-吸收式制冷
基于蒸气分压力差的扩散蒸发制冷原理
扩散-吸收式制冷循环
利用氨-氢气-水的三元 扩散吸收式制冷循环
利用水-空气-盐溶液的 三元扩散吸收(除015-01-06
第12章 氨水吸收式制冷机
12.1 氨水吸收式制冷原理 12.2 氨水溶液的性质和焓浓度图 12.3 单级氨水吸收式制冷机 12.4 扩散-吸收式制冷机
12.1 氨水吸收式制冷原理与特点
二元非共沸溶液—低沸点组分为制冷剂，高沸点组分 为吸收剂：氨—制冷剂，水—吸收剂
可以获取0oC以下-60oC以上(凝固点-77.7oC)的低温 常压下氨沸点为-33.4oC ，制冷循环需加设精馏装置 氨在通常蒸发温度下气化潜热为1300kJ/kg左右，是
氟利昂制冷剂R22的7倍 氨与水任意比例互溶(0<ξ<1) 氨水对有色金属釉腐蚀作用
1
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12.2 氨水溶液的性质和焓浓度图
氨有毒，氨高温下可分解，因此发生温度不 宜超过160-170oC
密度、动力粘度、比热、热导率 氨水溶液的热力性质
p-t图
2
氨水溶液焓浓度图
(与溴化锂水溶液焓浓度图有区别)
制冷原理及设备-第六章 氨水吸收式制冷机
称作放气范围。
5、吸收器单位热负荷qa(kJ／kg) 根据吸收器热平衡关系可得
qa h8 ( f 1)h3 fh4 h8 h3 f (h3 h4 )
6、溶液热交换器热负荷
由浓溶液侧计算有 qTw1 f (h1a h4a )
由稀溶液侧计算有 qTw2 ( f 1)(h2 h2a )
机械学院能动教研室4分凝器热负荷1151hhhhqrddrr????????????????????????ar????????5吸收器单位热负荷qakjkg根据吸收器热平衡关系可得14338438hhfhhfhhfhqa????????6溶液热交换器热负荷由浓溶液侧计算有411aatwhhfq??由稀溶液侧计算有1222atwhhfq???式中h2a通过t2a和a在h图上查到其中t2at458而t4twl48
2—2a为发生段底部引出液在溶液热交换 器中的降温过程。
2a—3为降温后的引出液的节流过程(因前 述原因点3与点2a重合)。
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3—4与8—4为稀溶液进入吸收器后的吸收 过程。3点状态的饱和液体吸收的蒸气(温度 为点8状态的蒸气)，最后形成点4状态的浓 溶液。
点4状态的浓溶液经溶液泵提升到pk压 力，达到点4a状态。升压过程其含量和焓 值均不变，点4a与点4重合。经溶液热交换 器后达到点1a，再回到精馏塔的发生段， 重新投入循环。
氟里昂溶液
硫酸水溶液
制冷剂
氨 水 甲醇 氨 氨 R12、 R22、R21 水
吸收剂
水 溴化锂 溴化锂 硫氰酸钠 氯化钙 矿物质油 二甲替甲酰胺 硫酸
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6.2 氨水溶液的性质
6.2.1 氨在水中的溶解
氨在水中的浓度用质量分数ξ表示，等于溶液中氨的质量与溶液总
氨水吸收制冷
HZF
一 氨吸收制冷特点
1.1优点 1 有利于热能的综合利用。氨吸收制冷
加热需要的热源的温度较低，故可利用蒸汽 透平的排气，化工生产中放出的低位能的热 量，如合成氨生产中的变换气余热，也可利 用低温蒸汽作为热源，以降低生产成本
2
氨吸收制冷设备易于加工。由于氨
吸收制冷装置除溶液泵外，都是塔、罐等静 止的化工设备，结构简单，制造周期短，各 地都可加工制造，易于上吗，且维修简单， 易于管理。
3.2 与压缩式制冷比较 (1)氨吸收式比电动压缩式初投资费用高。在高盐水 温度范围内,初投资的价格差更大;在低盐水温度范 围内投资价格差缩小。若考虑全年使用,则机组运转 在部分负荷下的时间较多。在部分负荷时,压缩式制 冷机效率降低而吸收式制冷机效率上升,可节省能源; (2)氨吸收式制冷机的运动部件少因此耐久性、可靠 性、维护性皆优; (3)氨吸收式制冷机用电少,且用低压电,电容量小。 例冷量175kW,盐水出口温度-30℃时,电动压缩式的 耗电140kW,而氨吸收式溶液泵耗电仅7.5kW; (4)氨吸收式制冷机可在室外安装无需设置机房
4、东南大学能源与环境学院，改进了一种渔
船利用自身动力柴油机的尾气驱动氨水吸收 式制冷机的技术，该技术采用可提高循环效 率的溶液冷却吸收和溶液加热发生的循环方 式，计算表明该改进型循环比传统循环的 COP提高20%左右。
5、Zaltash等研究了在氨一水中添加溴化锂
对基本GAX机组性能的影响。结果表明，添 加溴化锂后机组COP可提高21%，精馏塔负 荷可降低50，其它各换热器的负荷均有不同 程度的降低，发生温度越高，三元工质的优 势越明显。采用NH3-H20-LiBr:三元工质的缺 点是系统的腐蚀比氨水系统更加严重。
现代制冷技术-吸收式制冷机-作业题
第五、六章吸收式制冷机——小组讨论题选择题1. 关于蒸气压缩式制冷和吸收式制冷，以下说法错误的是（C ）。
A．都是利用液体汽化制冷B．都有蒸发器、冷凝器、节流阀三大件C．都是消耗机械能或电能来制冷D．吸收式制冷使用的工质是二元溶液2. 在吸收式制冷机的工质对中，高沸点工质作为（ B ），低沸点工质作为（ A ）。
A．制冷剂B．吸收剂C．溶质D．溶剂3. 吸收式制冷机的制冷性能系数称为（A ）。
A．制冷系数B．热力系数C．泵热系数D．循环效率4. 保持低温热源和高温热源的温度不变，驱动热源的温度升高时，可逆吸收式制冷机的性能系数（ B ）。
A．提高B．不变C．减小D．无法确定5. 以下换热设备中，吸收式制冷装置中不会用到的是（C ）。
A．发生器B．吸收器C．中间冷却器D．溶液热交换器6. 溴化锂水溶液对黑色金属和紫铜等材料具有强烈的腐蚀性，有空气存在时更为严重。
故需采取防腐施。
下列防腐措施中错误的是（B ）。
A．保持系统内高度真空B．保持系统高压运行C．加入缓蚀剂D．不允许空气渗入系统7. 关于溴化锂吸收式制冷，以下说法错误的是（ C ）。
A．该装置主要由发生器、吸收器、蒸发器、冷凝器、节流阀组成B．依靠消耗热能实现热量从低温热源向高温热源转移C．工质对中，溴化锂是制冷剂，水是吸收剂D．制冷温度在0 ℃以上8. 溴化锂吸收式制冷循环中，冷媒水回路位于（A ）中。
A. 蒸发器B. 吸收器C. 发生器D. 冷凝器9. 溴化锂吸收式制冷机中，放气范围w r-w a减小时，循环的（B ）。
A. 制冷量增大，制冷性能系数增大B. 制冷量减小，制冷性能系数减小C. 制冷量增大，制冷性能系数减小D. 制冷量减小，制冷性能系数增大10. 在溴化锂吸收式制冷机中，与发生不足对应的描述是（A ）。
A．发生终了浓溶液的溴化锂质量分数小于理想情况下的溴化锂质量分数B．发生终了浓溶液的溴化锂质量分数大于理想情况下的溴化锂质量分数C．吸收终了稀溶液的溴化锂质量分数低于理想情况下的溴化锂质量分数D．吸收终了稀溶液的溴化锂质量分数高于理想情况下的溴化锂质量分数绪论 2 11. 在溴化锂吸收式制冷机中，与吸收不足对应的描述是（D ）。
氨吸收余热制冷制冷技术相关资料
氨吸收余热制冷制冷技术相关资料一、产品特点尾气、余热制冷机组是一种新型的节能、环保制冷设备，尾气、余热为驱动源通过氨水吸收制冷方式来实现制冷。
通过氨水吸收制冷机组热冷转换，废气热量重新得到有效的利用，大大节约能源消耗，显著增加经济效益和社会效益。
余热制冷机组的特点有：1、使用寿命长。
机组由多台换热设备组成，除1台小功率溶液泵外无其它的运动部件。
制冷工质采用全封闭运行方式，制冷液永无泄漏。
机组维护简单、使用方便，寿命较压缩机制冷机组约长一倍以上。
2、使用安全可靠。
机组内设有各种保护装置，在运行中如出现故障机组具有能自动报警、停机、复位等功能。
机组停用时整个系统会自动恢复到无压状态。
3、节约能源显著。
以1台小时制冷量为2万大卡（23KW）为例，采用压缩式制冷机组需要的耗电功率为11kW，而采用尾气、余热制冷机组需要耗电功率仅为1.1kW，仅为压缩式制冷机组耗电功率的12%左右。
4、机组采用先进的PLC控制技术，真正实现了“一键开机”和自动控制运行。
并设有过热、超压等安全保护，在间接制冷系统中，不冻液温差检测延时开停，完全保证机组安全正常运行。
二、氨吸收制冷技术㈠原理吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成，工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂，二者组成工质对。
浓氨水溶液在发生器中被加热，分离出一定流量的冷剂蒸气进入冷凝器中，冷剂蒸气在冷凝器中被冷却，并凝结成液态；液态冷剂经过节流降压，进入蒸发器，在蒸发器内吸热蒸发，产生冷效应，冷剂由液态变为气态，再进入吸收器中；另外，从发生器流出的稀溶液经换热器和节流降压后进入吸收器，吸收来自蒸发器的冷剂蒸气，吸收过程产生的浓溶液由循环泵加压，经换热器吸热升温后，重新进入发生器，如此循环制冷。
氨水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。
余热氨水吸收制冷技术介绍ppt课件
运用温度图例
六、工程实例引见〔一〕
350KW空调制冷机组〔肥城石横特钢厂特钢宾馆工程〕 外界条件：热源为0.3Mpa废蒸汽
冷却水进口32度，出口38度 蒸发温度为0度，为宾馆提供中央空调冷量
4、控制系统设有缺点自动报警功能，当设备无法正常任务时，机组自动检测，并发 出相应的报警信号，操作人员可以根据计算机屏幕的指示，做出缺点判别，并作 出相应的处置。
5、机组设有自动开机和自动关机功能，同时采用手动自动功能可以随时切换。
控制图例
五、机组的运用范围
凡是大于120度的蒸汽、烟气、废水都可以利用，其他的太阳能等能源也可以利用 1、废蒸汽的的利用
简言之，发生器和吸收器使氨实现排气和吸气，取代氨用紧缩机来实现制冷。
二、该技术的特点与优势
1、节能 可用蒸气、热水或尾气等低档次能源作为热源，有利于废热的综合利
用，特别适宜于化工、冶金、电力、酿造和轻工业等领域； 2、节电
除溶液泵外无其它用电设备，电能耗费只需相应紧缩机的10%左右； 3、制冷范围大
制冷剂氨的循环：浓氨水溶液在发生器中被加热，分别出一定流量的冷剂蒸气 进入冷凝器中，冷剂蒸气在冷凝器中被冷却，并凝结成液态；液态冷剂经过节流 降压，进入蒸发器，在蒸发器内吸热蒸发，产生冷效应，冷剂由液态变为气态， 再进入吸收器中被那里的稀溶液吸收。 〔4〕、溶液的循环
从发生器流出的稀溶液经溶液换热器和节流降压后进入吸收器，吸收来自蒸 发器的冷剂蒸气，吸收过程产生的浓溶液由循环泵加压，经溶液换热器吸热升温 后，重新进入发生器，加热后产生高温氨蒸汽，如此循环制冷。
氨吸收式制冷循环
1.1.4.4.2 氨吸收式制冷循环系统中的压力和温度吸收式制冷系统也被分为高压侧和低压侧两部分。
蒸发器和吸收器属于低压侧。
蒸发器内的压力由所希望的蒸发温度确定，该温度必须稍低于被冷却介质的温度；吸收器内压力稍低于蒸发压力，一方面是因为在它们之间存在着管道等的流动阻力，另一方面也是溶液吸收蒸气所必须具有的推动力。
冷凝器和发生器属于高压侧，冷凝器内的压力是根据冷凝温度而定的，该温度必须稍高于冷却介质的温度；发生器内的压力由于要克服管道阻力等的影响而应稍高于冷凝器的压力。
在进行下面的讨论时将忽略这些压差，然而在实际情况下，这种压差（尤其是蒸发器和吸收器之间的压差）必须加以考虑，特别是在低温装置中，蒸发器和吸收器之间的较小压差就能引起浓度的较大差别。
由于冷凝器和吸收器是用相同的介质（通常为水）来冷却的，如果冷却水平行地通过吸收器和冷凝器，它们的温度可近似地认为是一致的；如果冷却水选通过吸收器，再通过冷凝器时，冷凝器内的温度将高于吸收器内的温度。
发生器内溶液的温度取决于加热介质的温度，该温度稍低于加热介质温度。
单级氨水吸收式制冷机的循环过程在氨水吸收式制冷机中，由于氨和水在相同压力下的气化温度比较接近（例如在一个标准大气压力，氨与水的沸点分别为 －33.4℃和100℃，两者仅相差133.4℃），因而对氨水溶液加热时，产生的蒸气中也含有较多的水分。
氨蒸气浓度的高低直接影响到整个装置的经济性和设备的使用寿命。
为了提高氨蒸气的浓度，必须进行精馏。
精馏原理已在前面"吸收式制冷机的溶液热力学基础"章节中作了介绍。
实际上，精馏程是在精馏塔设备内进行的。
精馏塔进料口以下发生热、质交换的区域叫提馏段，进料口以上发生热、质交换的区域叫精馏段。
精馏塔还有一个发生器（又称再沸器）和回流冷凝器，前者用来加热氨水浓溶液，产生氨和水蒸气，供进一步精馏用；后者用来产生回流液，也供精馏过程使用。
图1为单级氨水吸收式制冷机的流程图浓度为 的浓溶液（点1a）进入精馏塔，在精馏塔内的发生器中被加热，吸收热量 后，部分溶液蒸发，产生的蒸气经过提馏段，得到浓度为 的氨蒸气(1+R)kg，随后经过精馏段和回流冷凝器，使上升的蒸气得到进一步的精馏和分凝，浓度提高到 (点5'' )，由塔顶排出，排出的蒸气质量为1kg。
氨水吸收制冷
2.3 应用实例
1、1958年
我国首次生产了容量为1.163kw 的氨吸收式制冷机应用于保定胶片厂 2、在欧洲，对氨吸收式制冷较为重视，德国 的保尔西格公司一直致力于氨吸收式制冷机 的发展，生产了多种型式的氨吸收式制冷机。 3、在美国，小型氨吸收式制冷机得到了发展， 以Servel商标上市的空冷式氨吸收式房间空 调机自1969年开发以来，在美国欧洲东南亚 一销售30~40万台（2001）
6、西安交大能源与动力工程学院
，新型无 溶液泵氨水吸收式制冷空调系统。系统的性 能系数虽然比传统的氨水吸收式制冷系统低， 但因舍去了投资比重较大的溶液泵和蒸馏装 置，使得系统容易实现小型化.系统对热源品 位要求较低，可以利用过程余热或太阳能， 尤其是在传统上不便回收利用的小规模余热 排放的条件下，具有较好的废热回收效能和 经济效益.
5氨吸收装置可以露天安装，不像压缩
制冷那样需要大厂房，可降低建筑费用
6
氨吸收制冷与压缩制冷相比，噪音
少，操作环境较好。因为运动部件只有泵， 系统内也没有高速气流。
1.2 缺点
部件多，消耗的钢材多，使初投资费用增 加。 2 所耗的冷却水量多。因为吸收器中要有较 多量冷却水将吸收过程中放出的热量带走， 因此所需冷却水耗量较压缩式制冷机多，增 加了一定的运行费用 3 当没有废热或热电联合生产供气作为热源 时，性能系数低于压缩式制冷系统
4、日本，随时溴化锂吸收式制冷机的生产大
国，但氨吸收式制冷机发展却缓慢。今年日 本对机组进行了开发，先后推出了 管壳式和 板翅式氨吸收式制冷机组，使氨吸收式制冷 机由装置化向机组化、小型化发展，推动了 氨吸收式制冷机技术的发展
5、日本氨吸收制冷机的发展 A、
AULS型 氨吸收式制冷机 由日本东京燃 气株式会社和大金工业株式会社联合开发， 该机组利用燃气、蒸汽、油、排热等热能， 制取-50℃的低温，消耗的电能仅为压缩式的 1/10以下。 B、布列萨姆氨吸收式制冷机 有日立造船株 式会社、大阪气体株式会社和佳友精密工业 株式会社三家共同研制。采用钎焊型紧凑式 板翅式热交换器，由于布液方式的最佳化， 使其高度降低，该机组和采用管壳式换热器 的大型氨吸收机组相比，设置空间仅为其1/2， 高度亦为1/2，体积约为1/4，氨的充注量约 为原来的1/5
制冷原理及设备-第六章 氨水吸收式制冷机
将低压制冷剂蒸气变为高压制冷剂蒸气时采取的方式不同
蒸气压缩式制冷机通过原动机驱动压缩机完成，吸收式制冷机则是通过吸收器、 溶液泵、发生器和节流阀完成。
提供的冷源温度不同
整个系统包括 两个回路：
制冷剂回路 溶液回路
机械学院能动教研室
基本原理
(1)制冷剂循环 发生器中产生的冷剂蒸气在冷凝器中冷凝成冷剂水，经U 形管进入蒸发器，在低压下蒸发，产生制冷效应。这些过程与 蒸气压缩式制冷循环在冷凝器、节流阀和蒸发器中所产生的过 程完全相同；
(2)溶液循环 发生器中流出的浓溶液降压后进入吸收器，吸收由蒸发器 产生的冷剂蒸气，形成稀溶液，用泵将稀溶液输送至发生器， 重新加热，形成浓溶液。这些过程的作用相当于蒸气压缩式制 冷循环中压缩机所起的作用。
吸收式制冷机利用溶 液在一定条件下能折出低 沸点组分的蒸汽，在另一 条件下又能强烈吸收低沸 点组分的蒸汽这一特性完 成制冷循环。
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吸收式制冷基本原理
制冷剂蒸发
吸收热量制冷
气体制冷剂回复到液体状态 （利用吸收方式）
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吸收式制冷基本原理
吸收式制冷利用溶液在一定条件下能析出低 沸点组分的蒸气，在另一种条件下又能吸收低沸点 组分这一特性完成制冷循环。
第六章氨水吸收式制冷机
6.1 概述 6.2 氨水溶液的性质 6.3 单级氨水吸收式制冷机循环过程及其在h-w图上的表示 6.4 氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式制冷机性能的比较
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6.1 概 述
吸收式制冷机和蒸汽压缩式制冷机都是利用制冷剂的汽 化潜热制冷的，两者的主要区别在于前者依靠消耗热能作为 补偿实现制冷，后者则通过消耗功作为补偿实现制冷。
作业：氨水吸收式制冷机
氨水吸收式制冷机的计算姓名：李泓坤学号：201230110353 专业：制冷及低温工程计算：设有带精馏装置的单级低温氨吸收式制冷机，试进行热计算。
该制冷机的参数如下：制冷量Q E=1000,000kcal/h；蒸发温度t E=-34℃；冷却水温=23℃；加热蒸汽压=3kgf/cm2G.1.循环的确定本计算题中以实际循环为准，及其中考虑了不完全精馏和吸收；装置和配管内有压力损失；以及有不完全热交换等因素。
因此确定循环的各点时，假定与理想循环有一定的偏离。
引入的假定如下：精馏后蒸气浓度ξ=0.998实际蒸发温度t EA=t E=-34℃实际蒸发压力PEA=pE-0.05=0.95kgf/xm2abs式中 P E——对应于温度t E时的氨的饱和压力。
设冷却水并联流过冷凝器和吸收器。
冷凝器，吸收器的状态如下：冷凝温度t C=30.4℃；冷凝压力P C=12kgf；过冷温度t u=27℃；吸收器溶液出口温度t Aa=30℃；求ξr处的点4的溶液出温度为t AE=t Aa+9=39℃溶液出口（浓溶液）浓度ξr=0.23kg/kg而发生器中的状态如下：加热蒸汽的饱和温度t D=143℃发生器溶液出口温度t KE=t D-6=137℃由上述等参数可求得溶液出口（稀溶液）浓度为ξa=0.18.以上述为基础，可绘出如图1所示的循环图。
表1中绘出了循环各点的压力、浓度、温度和焓值。
图1 h-ξ图上表示的循环表1图1中工作过程的状态值浓度差Δξ=ξr-ξa=0.05精馏后的浓度假定如下：=0.998（0.2%的水分）ξRa，因此，溶液循环比a按下式计算：a=ξRa，−ξaξr−ξa=16.3kg/kg表1 图1中工作过程的状态值2.换热设备的热计算（1）冷凝器的热负荷精馏后蒸气的焓值：P C=12kgf/cm2abs=0.998kcal/kgξRa，由此从图中求得E，并可差得：=404kcal/kghRa，过冷温度t u=27℃，由此可从图上求得点2a，并查得h u=113因而过冷器的冷负荷计算如下：−h u=291kcal/kgq c=hRa，（2）蒸发器的热负荷蒸发蒸气在tE=-34℃下进入过冷器，若过热至tg=20℃。
氨水吸收式制冷系统及关键设备的研究综述
２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｊ ｉ ａ ｏ ｚ ｕ ｏ ４ ５ ４ ０ ０ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ａｑ ｕａ ａ ｍｍｏ ｎｉ ａ ａ ｂｓ ｏ ｒ ｐｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｆ ｒ ｉ ｇ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ａ ｋｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｒ ｅ ｆ ｒ ｉ ｇ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｗｈｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｂ ｉｎｇ ｒ ａ ｂｏ ｕｔ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ —
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（ １ ． 上 海 理 工 大学 能 源 与 动 力 工 程 学 院 ，上海 ２ ０ ０ ０ ９ ３ ； ２ ． 河南理工大学机械与动力工程学 院 ， 焦作 ４ ５ ４ ０ ０ ３ ） 摘要 ： 氨水吸收式制冷是一种绿色环保 、 节 能 减 排 的 制 冷 技 术 。 文 中研 究 了 国 内 外 在 系 统 整 机 方 面 的 最 新 研
8-第八章 氨水吸收式制冷机
从发生器的底部排出浓度为ξ a’的 (f-1)kg稀溶液，经过溶液热交换器后温 度降低到点2a，因为点2a状态的压力 为p h，故溶液为过冷溶液。过冷溶液 经过节流阀，压力由p h降到pa（即 p0），状态由点3表示，然后进入吸收 器，吸收由蒸发器产生的1kg蒸气，形 成了f kg、浓度为ξ r’的浓溶液（点4）， 吸收过程中放出的热量q a被冷却水带 走。
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穿过塔板Ⅰ与板上液体接触而冷凝 (温度为tL1，浓度为ξ L1’)。塔板Ⅰ上 液体浓度高于发生开始时液体浓度 （ξ L1’ >ξ r’）。在tL1温度下，塔板 Ⅰ上的液体沸腾，产生蒸汽V2（温度 为tV2=tL1，浓度为ξ V2’’）,升至塔板Ⅱ 的蒸汽与板上溶液接触，得到蒸汽V3， ξ V3’’ >ξ V2’’。
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点4状态的浓溶液经过溶液泵后，压力 由P0升高到P k，用点4a表示，如果忽略 因溶液泵对浓溶液作功而引起的温度变 化，则点4与点4a重合，点4a表示P k压 力下的过冷液体，过冷液体经过溶液热 交换器，在浓度不变的情况下温度升高， 用状态点1a表示，最后再进入精馏塔的 进料口，循环重新开始。 4—4a浓溶液经泵的升压过程
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节流后的干度为 ，温度可由 试凑法确定，即首先在饱和蒸气压力 液线上假定某一温度t7(点7')，通过辅 助压力线找到相应压力下饱和蒸气状 态点7’’ ，连7’7’’，如果该线正好通过 点7，假定的温度t7即为节流后的温度， 否则，重新假定t7，直到7’7’’通过点7 为止。
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第六章氨吸收式制冷机
说明
2)溶液热交换器:提高进入发生器得浓溶液(流量 f)得温度,减少加热蒸气得消耗量;降低进入吸收 器得稀溶液(流量f-1)得温度,减少冷却水得消 耗量。 3)气-液热交换器:用蒸发器得湿蒸气使冷凝器液 体过冷。但增加了吸收器得冷却水量。 4)系统制取得最低温度与加热热源得温度和冷 却水温度有关。t0≥-25℃。
第六章氨吸收式制冷机
目得、要求
了解吸收式制冷机与单级蒸汽压缩式制冷机得 制冷循环得区别
了解氨水溶液得性质
掌握氨吸收式制冷循环得原理、流程和特点。
Байду номын сангаас
第一节 概述
吸收式制冷就是液体汽化法制冷得一种。 她以消耗低温热能作为补偿实现制冷循环,对 有余热场所热能得综合利用,以及对于太阳能 得开发和应用都有重要得意义。
第三节 单级氨水吸收式制冷机循环过程 及其在h-ξ图上得表示
6、3、1系统中得压力和温度
系统由低压侧和高压侧组成。
❖ 低压侧:蒸发器(P0,t0)和吸收器(P0/)
P0/
<P0
❖ 高压侧:冷凝器(Pk,tk)和发生器(Pk/)
Pk/
>Pk
忽略上述压差。吸收器和冷凝器得温度由冷却
水温决定,发生器得温度由加热介质温度决定。
吸收式制冷机采用蒸发器中得制冷量Q0与 发生器得耗热量Qg之比来衡量她运行得经济 性。这一比值称为吸收式制冷机得热力系 数、、
＝ Q0
Qg
4 吸收式制冷循环工质得选择要求
与蒸汽压缩式制冷基本相同,应具有较大得单 位容积制冷量,工作压力不应太高或太低,价廉, 无毒,不爆炸和不腐蚀等性质。
大家学习辛苦了，还是要坚持
②稀溶液(ξa,f-1)2→溶液热交换器降温Pk2a→ 节流阀节流3P0→吸收器(ξr,f)
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5.氨水吸收-扩散式制冷机中工质的流动及蒸发器中液 氨能在低温下沸腾的原因是什么？
6.5.2 工作过程
（2）氨、氢气循环 发生器的氨蒸气→精馏器分离水→冷凝器(液 氨)→蒸发器(与氢气混和，氨蒸发)→下部气 体热交换器(H2、NH3混合气)→贮液器(上行)→ 吸收器①NH3被吸收成浓溶液→返回贮液器
②H2上行→下部气体热交换器→蒸发器
吸收-扩散式制冷机
吸收-扩散式制冷机系统示意图
设计要点
1）合理设计结构 2）加热器加热量适中：过多使蒸气中水分增多；过 少使氨蒸气量少。 3）蒸发器与气体热交换器可设计为双管结构 4）强化吸收器的散热效果。 电加热吸收式冰箱热力系数低0.2～0.4，但可利用 其它能源，如太阳能。
思考题
1. 吸收式制冷的能量补偿是什么？ 2. 吸收式制冷的基本组成有那些设备? 3. 吸收式制冷循环对工质选择的要求有哪些？ 4. 常用工质对有哪些？ 5．画出氨吸收式制冷机的 系统图，组成系统的设备名称， h-ξ图。
第六章 氨吸收式制冷机
目的、要求
了解吸收式制冷机与单级蒸汽压缩式制冷机的 制冷循环的区别 了解氨水溶液的性质
掌握氨吸收式制冷循环的原理、流程和特点。
第一节 概述
吸收式制冷是液体汽化法制冷的一种。 它以消耗低温热能作为补偿实现制冷循环， 对有余热场所热能的综合利用，以及对于太 阳能的开发和应用都有重要的意义。
1.吸收式制冷的两个循环
制冷剂逆循环 吸收剂溶液正循环
制冷剂蒸发 吸收热量制冷
利用吸收方式 气体制冷剂回复液体状态
吸收式制冷
冷凝器 水 节流阀
QH
发 低品位蒸 生 汽T Q R、 R 器
换热器 水 吸 收 器 泵
蒸发器
QL载冷体
2、蒸气压缩式与吸收式制冷机的比较
吸收式制冷机是一种以热能为主要动力的制冷机 。
特点：
1）制冷剂为NH3 ，吸收剂为氨水，氢气为平衡 气体。 2）无溶液泵，流动靠密度差（对发生器加热）， 高度差（发生器与吸收器），管路倾斜（冷凝 器、蒸发器）。 3）无膨胀阀，蒸发器与冷凝器液体压力相同， 为了使蒸发器中的氨液蒸发，通入氢气吸收溶 液中的氨。
6.5.2 工作过程
（1）氨水溶液的循环 贮液器的浓溶液→溶液热交换器→发生器→ ①氨蒸气→精馏器分离水→冷凝器 ②稀溶液→发生器外套→溶液热交换器内管→ 吸收器（稀溶液）
6.吸收式制冷机的工质对
1.以水作为制冷剂的工质对 2.以氨为制冷剂的工质对
（低沸点组分为制冷剂（氨），高沸点组分为吸收剂 （水）。吸收器能强烈吸收氨蒸气，发生器能析出氨气）。
3.乙醇作为制冷剂的工质对 4.以氟利昂为制冷剂的工质对 到目前为止，实际上使用的还只限于氨-水溶 液与溴化锂-水溶液两种。
蒸汽压缩制冷循环：压缩机（消耗机械功）
吸收式制冷循环：吸收器，发生器，换热器，泵
（消耗低品位热量）
吸收式和蒸汽压缩式制冷机工作原理 a）吸收式制冷机 b）蒸汽压缩式制冷机 E 一蒸发器 C 一冷凝器 EV 一膨胀阀 CO 一压缩机 G 一发生器 A 一吸收器 P 一溶液泵
3.热力系数
吸收式制冷机采用蒸发器中的制冷量Q0 与发生器的耗热量Qg之比来衡量它运行的经 济性。这一比值称为吸收式制冷机的热力系 数.. ＝ Q0
Байду номын сангаас 第二节 氨水溶液的性质
6.2.1氨在水中的溶解 质量分数：ξ=0～1氨的质量/溶液总质量
6.2.2 氨对有色金属的腐蚀作用 对有色金属有腐蚀作用，不能用铜及铜合金材料。 6.2.3密度、比热容、导热率、粘度及表面张力 ① 密度：ρ=1-0.35ξ 随ξ↑，ρ↓。 ② 比热容：随ξ↑，c↑。 ③ 导热率： 随ξ↑，λ↓。 ④ 粘度：先随ξ↑，μ↑；后随ξ↑，μ↓。 ⑤表面张力：随ξ↑，表面张力↓。
6.3.3 循环过程在h-ξ图上的表示
说明
1）溶液的蒸发和冷凝在定 压下进行，但不是定温，因 为在冷凝时随着溶液中低沸 点组分的增多，溶液的饱和 温度降低；在蒸发时随着溶 液中低沸点组分的减少，溶 液的饱和温度提高。湿蒸气 的干度越大，蒸发温度越高。
%
说明
2）溶液热交换器：提高进入发生器的浓溶液 （流量f）的温度，减少加热蒸气的消耗量； 降低进入吸收器的稀溶液（流量f-1）的温度， 减少冷却水的消耗量。 3）气-液热交换器：用蒸发器的湿蒸气使冷凝 器液体过冷。但增加了吸收器的冷却水量。 4）系统制取的最低温度与加热热源的温度和 冷却水温度有关。t0≥-25℃。
6.3.2单级氨水吸收式制冷机的循环过程
设精馏塔提高氨蒸气的浓度。含提馏段、精馏段、 发生器、回流冷凝器。 流程图：1a(ξr,f) 过冷Pk→发生器得蒸气 3 →提馏段1(ξd,1+R)→精馏段和回流冷凝器得 ①高浓度氨蒸气(ξRa 1)5 →冷凝器冷凝液体 Pk 6→节流阀节流7P0→ 蒸发器8 ② 稀 溶液 （ ξa ， f-1 ） 2→ 溶 液热 交 换器 降 温 Pk2a→节流阀节流3P0→吸收器(ξ r,f) 4→液泵升压Pk 过冷4a→溶液热交换器加热1a
第四节 氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式 制冷机的性能比较
6.4.1性能比较
蒸气压缩式制冷机消耗功；吸收式制冷机消 耗热量，其热力系数低于前者。存在更多的不可 逆过程。 吸收式制冷机在较低温下运行费用较低。
6.4.2 氨水吸收式制冷机的特点
（1）～（12）
第五节 吸收-扩散式制冷机
6．5．1概述
家用或医疗用冰箱采用三组分循环工质的吸收 式制冷机，制冷量0.1kW，冰箱容积为25升～250升。
第三节 单级氨水吸收式制冷机循环过程 及其在h-ξ图上的表示
6．3．1系统中的压力和温度 系统由低压侧和高压侧组成。 低压侧：蒸发器（P0 ，t0 ）和吸收器（P0/ ） P0/ <P0 高压侧：冷凝器（Pk ，tk ）和发生器（Pk/ ） Pk/ >Pk 忽略上述压差。吸收器和冷凝器的温度由冷 却水温决定，发生器的温度由加热介质温度 决定。
Qg
4 吸收式制冷循环工质的选择要求
与蒸汽压缩式制冷基本相同，应具有较大 的单位容积制冷量，工作压力不应太高或太低， 价廉，无毒，不爆炸和不腐蚀等性质。
5.对吸收剂的选择要求
1）吸收剂应具有强烈吸收制冷剂的能力 2）吸收剂和制冷剂的沸点相差越大越好。 3）吸收剂应具有较大的热导率，较小的密度和粘 度，较小的比热，以提高制冷循环的工作效率。 4）在化学性质方面要求无毒﹑不燃烧﹑不爆炸， 对制冷机的金属材料无腐蚀和具有较好的化学稳定 性。 5）吸收式制冷循环工质对所组成的二元溶液，必 须是非共沸溶液。