溴化锂吸收式制冷机的工作原理最详细的讲解

溴化锂吸收式制冷机的工作原理是：

冷水在蒸发器内被来自冷凝器减压节流后的低温冷剂水冷却，冷剂水自身吸收冷

水热量后蒸发，成为冷剂蒸汽，进入吸收器内，被浓溶液吸收，浓溶液变成稀溶

液。吸收器里的稀溶液，由溶液泵送往热交换器、热回收器后温度升高，最后进入再生器，在再生器中稀溶液被加热，成为最终浓溶液。浓溶液流经热交换器，温度被降低，进入吸收器，滴淋在冷却水管上，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，成为稀溶液。另一方面，在再生器内，外部高温水加热溴化锂溶液后产生的水蒸汽，进入冷凝器被冷却，经减压节流，变成低温冷剂水，进入蒸发器，滴淋在冷水管上，冷却进入蒸发器的冷水。该系统由两组再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换器、溶液泵及热回收器组成，并且依靠热源水、冷水的串联将这两组系统有机地结合在一起，通过对高温侧、低温侧溶液循环量和制冷量的最佳分配，实现温度、压力、浓度等参数在两个循环之间的优化配置，并且最大限度的利用热源水的热量，使热水温度可降到66 C。以上循环如此反复进行，最终达到制取低温冷水的目的。

溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，制取0C以上的低温水，多用于空调系统。

溴化锂的性质与食盐相似，属盐类。它的沸点为1265C，故在一般的高温下

对溴化锂水溶液加热时，可以认为仅产生水蒸气，整个系统中没有精馏设备，因而系统更加简单。溴化锂具有极强的吸水性，但溴化锂在水中的溶解度是随温度的降低而降低的，溶液的浓度不宜超过66%，否则运行中，当溶液温度降低时，将有溴化锂结晶析出的危险性，破坏循环的正常运行。溴化锂水溶液的水蒸气分压，比同温度下纯水的饱和蒸汽压小得多，故在相同压力下，溴化锂水溶液具有吸收温度比它低得多的水蒸气的能力，这是溴化锂吸收式制冷机的机理之一。

工作原理与循环

溶液的蒸气压力是对平衡状态而言的。如果蒸气压力为0.85kPa 的溴化锂溶液与具有1kPa

压力（7C）的水蒸气接触，蒸气和液体不处于平衡状态，此时溶液具有吸收水蒸气的能力，

直到水蒸气的压力降低到稍高于0.85kPa （例如：0.87kPa ）为止。

图1吸收制冷的原理

0.87kPa 和0.85kPa 之间的压差用于克服连接管道中的流动阻力以及由于过程偏离平衡 状态而产生的压

差，如图1所示。水在5C 下蒸发时，就可能从较高温度的被冷却介质中吸 收气化潜热，使被冷却介质冷却。

为了使水在低压下不断气化，并使所产生的蒸气不断地被吸收， 从而保证吸收过程的不断进 行，供吸收用的溶液的浓度必须大于吸收终了的溶液的浓度。 为此，除了必须不断地供给蒸 发器纯水外，还必须不断地供给新的浓溶液，如图 1所示。显然，这样做是不经济的。

图2单效溴化锂吸收式制冷机系统 图3双筒溴化锂吸收式制冷机的系统

1-冷凝器；2-发生器；3-蒸发器；4-吸收器；5-热交换器；6-U 型管； 7-防晶管；8-抽气装置；9-蒸发器泵；10-吸收器泵；11-发生器泵；12-三通阀

实际上采用对稀溶液加热的方法，使之沸腾，从而获得蒸馏水供不断蒸发使用，如图 2所

示。系统由发生器、冷凝器、蒸发器、节流阀、泵和溶液热交换器等组成。稀溶液在加热以 前用泵将压力升

高， 使沸腾所产生的蒸气能够在常温下冷凝。 例如，冷却水温度为35 C 时,

考虑到热交换器中所允许的传热温差，冷凝有可能在 40 C 左右发生，因此发生器内的压力

必须是7.37kPa 或更高一些（考虑到管道阻力等因素）。

发生器和冷凝器（高压侧）与蒸发器和吸收器（低压侧）之间的压差通过安装在相应管道上 的膨胀阀或其它节流机构来保持。在溴化锂吸收式制冷机中，这一压差相当小，一般只有 6.5~8kPa ，因而采用U 型管、节流短管或节流小孔即可。 离开发生器的浓溶液的温度较高，

而离开吸收器的稀溶液的温度却相当低。

浓溶液在未被冷

却到与吸收器压力相对应的温度前不可能吸收水蒸气， 而稀溶液又必须加热到和发生器压力

相对应的饱和温度才开始沸腾，

因此通过一台溶液热交换器， 使浓溶液和稀溶液在各自进入

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吸收器和发生器之前彼此进行热量交换，使稀溶液温度升高，浓溶液温度下降。

由于水蒸气的比容非常大，为避免流动时产生过大的压降，需要很粗的管道，为避免这一点，往往将冷凝器和发生器做在一个容器内，将吸收器和蒸发器做在另一个容器内，如图3所示。也可以将这四个主要设备置于一个壳体内，高压侧和低压侧之间用隔板隔开，如图4 所示。

图4单筒溴化锂吸收式制冷机的系统

1 —冷凝器；2—发生器；3 —蒸发器；4 —吸收器;

5 —热交换器；6、7、8 —泵；9—U型管

综上所述，溴化锂吸收式制冷机的工作过程可分为两个部分:

(1) 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) 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。

工作过程在图上的表示

溴化锂吸收式制冷机的理想工作过程可以用■'图表示，见图5。理想过程是指工质在流

动过程中没有任何阻力损失，各设备与周围空气不发生热量交换，发生终了和吸收终了的溶

液均达到平衡状态。

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图5溴化锂吸收式制冷机工作过程在•’图上的表示

（1）发生过程

点2表示吸收器的饱和稀溶液状态，其浓度为鑫，压力为/\，温度为耳，经过发生器

泵，压力升高到厲丘，然后送往溶液热交换器，在等压条件下温度由$ 升高至"，浓度

不变，再进入发生器，被发生器传热管内的工作蒸气加热，温度由耳升高到卩层压力下的

饱和温度耳，并开始在等压下沸腾，溶液中的水分不断蒸发，浓度逐渐增大，温度也逐渐升高，发生过程终了时溶液的浓度达到易，温度达到"，用点4表示。2-7表示稀溶液

在溶液热交换器中的升温过程，7-5-4 表示稀溶液在发生器中的加热和发生过程，所产生

的水蒸气状态用开始发生时的状态（点4'）和发生终了时的状态（点3'）的平均状态点

3'表示，由于产生的是纯水蒸气，故状态位于总=°的纵坐标轴上。

（2）冷凝过程

由发生器产生的水蒸气（点3'）进入冷凝器后，在压力不变的情况下被冷凝器管内流

动的冷却水冷却，首先变为饱和蒸气，继而被冷凝成饱和液体（点3），3' - 3表示冷剂蒸

气在冷凝器中冷却及冷凝的过程。

（3）节流过程

压力为巩的饱和冷剂水（点3）经过节流装置（如U形管），压力降为处（乩）后进入蒸发器。节流前后因冷剂水的焓值和浓度均不发生变化，故节流后的状态点（图中未