溴化锂水溶液温度-压力-浓度关系特性研究与分析

4
360. 100 420 300
9
23. 101 294 030
图 1 中曲线的右下方有一条边界曲线，要求溴 化锂水溶液的饱和蒸气压力和温度同时满足如下 条件：
2 讨论与分析
根 据 溴 化 锂 水 溶 液 浓 度 和 饱 和 蒸 气 压 力 ，可
利用式（1)计 算 溶 液 温 度 。为了验证计算值的精
(3)
65. 636 3 % < Y < 7 0 %
式 中 ：系 数 6 。，6：1，62,63 和 的 数 值 见
表 2。
表 2 式 （3) 系数的取值
n
bn
c„
0
10 201. 269 745 59
- 8 0 305. 280 410 55
1
-456. 018 779 05
3 450. 096 069 39
2013 ASHRAE Handbook and the Thermodynamics the least square method is used to
fit out the suitable correlation. Comparing the calculated value and the values calculated ac­ cording to the correlation from other documents? it can be indicated that the correlation is easy to calculate with high accuracy and wide scope of application, which can be applied to the theoretical analysis and study on the solar lithium bromide absorption type air-conditioning system. K EY WORDS lith iu m bromide solution ；temperature ；pressure ；concentration ；least square method
表 1 式 （2) 系数的取值
n
an
n
an
0
34. 333 755 230
5
-16. 419 867 780
1
18. 268 286 690
6
0. 110 811 931
2
-180. 033 452 600
7
-42. 520 998 650
3
0. 417 197 489
8
0. 932 041 765
20i 3 A S R R A E H 训必洲々31和《热力学》[4]中 的溴化锂水溶液的温度-压力-浓度关系曲线如图1 所 示 。由图可知不同溴化锂水溶液质量浓度和压
* 质 量 工 程 （创 新 )_小 型 吸 收 式 太 阳 能 空 调 制 冷 机 的 制 作 ~研 究 （T 3120098211)，广西教育厅资助教改项丨丨“物 观 々 业 应 川 技 术 课 程 与 能 力 培 养 的 探 索 | J 实 践 ”（T 3 12〇〇982〇9).
式 计 算 简 单 、精 确 度 高 且 适 用 范 围 广 ，可 应 用 于 太 阳 能 溴 化 锂 吸 收 式 空 调 系 统 的 理 论 分 析 与 研 究 。
关 键 词 溴化锂水溶液;温度;压力；浓度I最小二乘法
Research and analysis on temperature-pressure-concentration relationship characteristics of lithium bromide solution
表 3 溴化锂水溶液温度试验值与理论计算值比较
W式 a ) 比较
^计 算 伉 /°c 相对误差/ %
79. 2
0. 54
-f:j文 献 [3]中公式比较
，计算值厂c 相 对 汉 々 / %
78. 6
1. 28
101. 1
2. 05
100. 5
2. 59
42. 1
0. 16
41.2
1. 91
100. 9
^
/60 ,
5//0, ◊/
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''人/ // / 么
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7/K///0,✓.///////,
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◊>///
//
么
f1 -
饱 和 水 蒸 气 温 度 和 浓 度 的 取 值 范 围 分 别 为 °c < a
< 1 7 0 °C ，5 °C < y <20 0 °C ，2 5 % < Y< 7 5 % 。
压 力 为々时，饱和水蒸气温度可以通过式（7)
计算：
:42. 677
6-
ln(p/l
3 892. 7 000) -9.486
关系。依 据 2013 A SH iM E
々和《热 力 学 》中 的 溴 化 锂 水 溶 液 温 度 -压 力 -浓 度 关 系 曲 线 ，利用最小
二 乘 法 ，拟 合 出 计 算 关 联 式 。通 过 将 其 值 与 其 他 文 献 提 供 的 公 式 计 算 值 进 行 比 较 与 讨 论 ，表 明 本 文 拟 合 公
结果与试验值见表3 。
Y/%
50. 1 54. 0 59. 5 64.0 59. 5 64.0
p / kP&
13.996 2 25.514 8 0. 800 0 9.600 0 9. 600 0 0. 800 0
? 试验丨I'!：1"7 /
V
79.6 103. 2 42. 0 101. 0 90. 9 51. 0
Lu Zhe Xu Yingchao Zhou Shengqi Du Jiaqi Deng X iaoli Chen Ziqian (Guangxi University)
ABSTRACT The relationships among each physical quantity of lith iu m bromide solution should be known when analyzing the solar lith iu m bromide absorption type air-condition­ ing system. According to the curve of the temperature-pressure-concentration stated in the
收稿丨丨期：2016-09-29 作 者 简 介 ：陈子乾•研究W ，主 要 从 事 太 阳 能 热 利 用 研 究 。
第 5期
路 哲 等 ：溴 化 锂 水 溶 液 温 度 - 压 力 - 浓 度 关 系 特 性 研 究 与 分 析
•29 •
/ y
/2n y/
80^
/V/A/A/3/，/0
/y//AA4/%y/vA/0//t../◊Z/
或间接计算获得M ，很难知道数据的准确程度。笔
者 根 据 2013
和 I 热力
学1[4]中的溴化锂水溶液的温度-压力-浓度关系曲*
线 ，利用最小二乘法，通过对从该关系曲线中获得 的 所 有 数 据 进 行 线 性 回 归 拟 合 ，得 到 溴 化 锂 水 溶 液 的 温 度 - 压 力 - 浓 度 关 系 计 算 关 联 式 ，与 《溴化锂 水 溶 液 物 性 测 试 报 告 》[5] 中 的 试 验 数 据 比 较 ，并与 文献[3]和 文 献 [6]中的计 算 公 式 进 行 比 较 ，讨论 拟合关联式的准确性及其适用范围。 1 溴化锂水溶液的温度-压力-浓度关系
54
-
273.
15
(7)
式 中 { 取 值 范 围 为 〇. 87 k P a < 》< l 553. 8 kPa。
2 . 2 与试验值的比较及分析
在文献[7]中有一组出自文献[5]的溴化锂水
溶液温度、压 力 和 浓 度 的 试 验 值 。笔者分别利用
式 (1)、文 献 [3]和 文 献 [6]中公 式 进 行 计 算 ，计算
随着太阳能应用技术的进| 步 发 展 ，太阳能
空调越来越引起人们的重视。 目前，太阳能空调
系 统 中 采用溴化锂吸收式制冷技术最为普遍[1\
在对太阳能溴化锂吸收式空调系统进行理论研究
与优化分析中，必须知道溴化锂水溶液温度-压力_
浓 度 的 函数关系，但 相 关 文 献 比 较 少 。 一 般情况
下 ，溴化锂水溶液的相关参数通过查阅测量图表
2
6. 779 183 66
-49. 445 635 27
3
-0. 033 506 35
0. 236 689 73
式中:y 为 溴 化 锂 水 溶 液 质 量 分 数 （浓 度 ）；系数 «。，心 ，… ，a9 分别为 利 用 最 小 二 乘 法 获 得 的 回 归
系数，其 数 值 见 表 1。溴 化锂水溶液温度、压力和 质量分数的取值范围分别为：1 0 < z< 1 8 0 °C ;0. 87 < ^ < 2 0 0 kPa; 3 0 % < y < 7 0 % 。
(5)
式 中 ：7"是 压 力 ^对 应 的 饱 和 水 蒸 气 温 度 (K ) 。
式 (4)和式(5)中 的 系 数 A „，民 ，C ，D 和 £ 可
参照 文献 [3]查 得 。
在 文 献 [6 ]中 ，溴 化 锂 水 溶 液 温 度 的 计 算 公 式
如下：
= i= 0
+ i=0
(6 )
式中系数可参照文献[6]查 得 ，溴化锂水溶液温度、
第 17卷 第 5期
f 身 | > 1 "
寶 ；謂
20 17年 5月
REFRIGERATION AND AIR-CONDITIONING
28-31
溴化锂水溶液温度-压力-浓度关系 特性研究与分析％
路哲胥英超周胜棋杜家琪邓小丽陈子乾
(广西大学）
摘 要 对太阳能溴化锂吸收式空调系统进行理论研究与分析时，窬要知道溴化锂水溶液各物理量之间的
液饱和蒸气压力（kPa) ;系 数 A 。，A ，凡 和 A 3 的
计算表达式为： A 〇~ a 〇+ a 2Y + a ^Y 2 + a j Y 3
A t - + a 5Y + a 9Y 2
A
_
2-
a
3
+
a
sY
(2)
AHale Waihona Puke ~ abp ^ b 〇+ b t Y + b 2Y 2 + b ^Y 1
t ^ c ()+ c t Y + c 2Y 2 + c 3V
图 1 溴 化 锂 水 溶 液 温 度 - 压力- 浓 度 关 系 曲 线 [3_4]
力下的蒸发温度以及 制 冷 剂 的 饱 和 蒸 气 温 度 ，设
其关系可用下式表示：
Z
In 夕+ A 2(In 夕） 2 + A 3(In 夕） 3
(1)
式 中 ^为 溴 化 锂 水 溶 液 温 度 （°c ) 为溴化锂水溶
0. 12
99. 8
1. 17
89. 7
1.30
89. 1
2.03
51. 7
1. 31
50.3
1. 39
文 献 [6]中公式比较
，计算值厂c 相 对 汉 及 / %
79. 4
0. 29
101. 8
1. 33
42. 8
1. 94
100. 7
0» 30
90. 8
0. 12
51. 2
0. 37
由表3 可知，由式（1)、文献[3]和文献[6]中公
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5 4 3
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1
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5
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o
/V 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 溶液温度
度 ，将式（1)的 计 算 值 与 试 验 值 比 较 ，并与其他文
献计算公式进行对比分析。
2 . 1 文献[3]和文献[6]中相关计算公式
在文献[3]中 ，溴化锂水溶液在一定范围内的
温度计算公式为
t = t0A nYn+ t t B0 nYn
(4)
式 中 为 制 冷 剂 （饱 和 水 蒸 气 ）的 温 度 （°C ) ，其取
值 范 围 为 15 °C < ^ < 1 1 0 °C ;溴 化 锂 水 溶 液 温 度 t
和 浓 度 y 的取值范围为：5 °C < f < 1 7 5 °C ; 4 5 % <
y <7〇 %。
压 力 为 P 时 ，制冷剂的温度可以表示为
•30 •
JH >t f t ^
第 17卷
2E D + [D 2 - 4 E (C - l g ^)]0 5