溴化锂吸收式机组介绍

溴化锂吸收式机组介绍
一、制冷基础知识
电制冷与溴化锂吸收式制冷的不同
二、溴化锂吸收式制冷机的特点
在当前制冷、空调设备突飞猛进的发展过程中，溴化锂吸收式制冷机组。

以其显著的优点，成为发展速度最快的一种主机设备。

它具备以下的几种优缺点。

1、优点
1）耗电量小。

用热能作为动力，只需极小的电能就能正常工作。

2）对大气无污染，符合环保要求。

制冷工质为溴化锂溶液，制冷机在真空状态下运行，无臭、无毒、无爆炸危险、不破坏大气层，安全可靠。

3）噪音低、振动小、运行平稳。

整个制冷机除屏蔽泵外，没有别的运动部件，特别适合用于医院、写字楼、宾馆等场所。

4）调节范围宽。

在外界条件发生变化时，可在10%-100%范围内进行冷量的无级调节。

5）机组安装要求低。

因机组运行时振动极小，故不需要特殊的基础，可安装在中间楼层或屋顶，也可安装在室外。

6）维护保养方便。

由于机组主要由换热器组成，维护保养的主要工作就是维持机组内的真空度。

7）直燃机可实现一机多用。

更加适合城市对烟气排放的要求
2、缺点
1）腐蚀性强。

在有空气的情况下，溴化锂溶液对金属具有较强的腐蚀性。

这不仅影响机组的寿命，而且直接影响机组的性能和正常运行。

2）冷却水耗量大。

由于溴化锂溶液吸收冷剂蒸汽是放热过程，冷剂蒸汽的冷凝和吸收都需要冷却，因此冷却负荷较大。

3）体积较大。

溴冷机基本上是由多个换热器组成，所以占据空间较多。

4）不能制取低温。

由于用水做制冷剂，不能制取0℃以下的低温。

三、溴化锂吸收式机组工作原理
3.1溴冷机组型式
溴化锂吸收式制冷按使用能源可分为：
1、蒸汽型使用蒸汽作为能源。

根据做工蒸汽品味高低，还可以分为：单效和双效；
单效的工作压力范围为0.03~0.15MPa（表压）
双效的工作压力范围为0.4MPa，0.6MPa,0.8MPa（表压）
2、直燃型一般以油、气等可燃物质为燃料或空气源热泵。

不仅夏天能制冷，而且冬天可以供热及提供生活用卫生热水。

3、热水型使用热水为热源的溴化锂机组。

通常以工业余热、废热、地热
热水、太阳能热水为热源，根据热源温度可分为单效热水和双效热水型。

此外，还可以将以上热源联合使用的混合性机组，如蒸汽——直燃混合型，热水——直燃混合型，蒸汽——热水混合型。

下图所示的是基本溴化锂制冷机制冷循环原理，其工作过程有发生、冷凝、蒸发、吸收四个过程。

因此其主要结构由发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器四部分组成。

在发生器中，稀溶液被驱动热源加热，温度升高，并在一定的压力下沸腾，使水从溴化锂溶液中分离出来，成为冷剂蒸汽，溶液则被浓缩。

这一过程称为发生过程。

发生器中产生的冷剂蒸汽进入冷凝器，被冷凝器中的冷却水冷却成为冷剂水。

这一过程称为冷凝过程。

冷剂水经节流后进入蒸发器，吸收冷媒水的热量而蒸发，形成冷剂蒸汽，使冷媒水的温度降低，从而达到制冷的目的。

这一过程称为蒸发过程。

蒸发器中的冷剂蒸汽进入吸收器，同时由发生器来的浓溶液进入吸收器中，吸收冷剂蒸汽而变成稀溶液，热量则由冷却水带走。

这一过程称为吸收过程。

吸收器中的稀溶液由泵输送到发生器中，这样，制冷机便完成了一个制冷循环。

A、直燃型原理图
B、蒸汽型原理图
C、热水型原理图
溴冷机单效、双效区别
1、单效机组：稀溶液加热浓缩一次，形成的冷剂蒸汽不利用，直接送入冷凝器冷凝；
2、双效机组：稀溶液加热浓缩两次，第一次浓缩产生的冷剂蒸汽作为第二次浓缩的热源，利用后再送入冷凝器冷凝；
溴化锂溶液基础理论
在吸收式机组中完成吸收式循环的工质，通常是由两种沸点不同的物质所组成的二元溶液，其中低沸点的组分（又称易挥发组分）做制冷剂，高沸点的组分（又称难挥发组分）作吸收剂。

一般又将制冷剂和吸收剂统称为“工质对”。

常用的工质对有溴化锂水溶液和氨水溶液。

溴化锂水溶液就是溴化锂吸收式机组中的工质对，其中水是制冷剂，溴化锂水溶液是吸收剂。

1、溴化锂溶液的物理性质
1.1 一般性质
溴化锂LiBr 是由碱金属元素锂Li和卤族元素溴Br两种元素组成，其一般性质和食盐大体类似，属于强碱弱酸盐（PH=9≈10.5），是一种稳定的物质，在大气中不变质、不挥发、极易溶解于水、不分解。

常温下是无色粒状晶体，无毒、无臭、有咸苦味。

1.2 溶解度
物质的溶解度通常用在某一温度下100g溶剂中所能溶解的该物质的最大质量来表示。

溴化锂极易溶于水，20℃时食盐的溶解度只有35.9g,而溴化锂的溶解度是其3倍左右。

1.3 密度
溴化锂溶液的密度比水大，当温度一定时，随着质量分数增大，其密度增大；如质量分数一定，则随着温度的升高，其密度减小。

1.4 质量定压热容
溴化锂溶液的质量定压热容就是在压力不变的条件下，单位质量溶液温度升高(或降低)1℃时所吸收（或放出）的热量。

在溴化锂吸收式机组实际使用的质量分数范围内，溴化锂溶液的质量定压热容仅为1.68~2.51kj/(kg·K)[0.4~0.6kcal/(kg·℃)]，比水小得多。

这一点有利于提高吸收式机组的效率。

因为溶液的质量低压热容小，在发生过程中加热溶液到沸腾所需的热量就较少，在吸收过程中冷却溶液所放出的热量的也较小。

1.5 溴化锂溶液的腐蚀性
溴化锂溶液对金属的腐蚀性表现为如下化学反应:
Fe+H
2O+0.5O
2
→Fe(OH)
2
Fe(OH)
2 +0.5 H
2
O+ 0.25O
2
→Fe(OH)
3
4Fe(OH)
2 →Fe
3
O
4
+Fe+ 4 H
2
O
2Cu+0.5O
2 →Cu
2
O
2Cu+2H
2O+0.5O
2
→2Cu(OH)
2
这些反应式主要以电化学途径进行，在氧的作用下，金属铁和铜在通常呈碱性的溴化锂溶液中被氧化，失去2个或3个电子，生成铁和铜的氢氧化物，最有形成腐蚀的产物，如四氧化三铁等，铁和铜被氧化失去的电子与溶液中的氢离子（H+）结合，生成不凝性气体氢气（H2）。

1.6 溴化锂溶液对金属材料腐蚀的几个因素：
(1)溶液的质量分数：在常压下,稀溶液中氧的溶解度比浓溶液的大,随着溴化锂质量分数的减小,腐蚀加剧；
(2)溶液的温度：当温度低于165OC时,温度对腐蚀的影响不大;而当温度超过165OC的时候,无论是碳刚或紫铜,腐蚀率急剧增大；
(3)溶液的碱度：溶液呈酸性时,对金属材料的腐蚀十分严重,故一般溶液呈碱性；
总结：由于溴化锂对人体和环境无害、极易溶于水，溴化锂溶液沸点高（沸点高达1265℃，在溶液沸腾时所产生的蒸汽中没有溴化锂的成分）、吸水性强、性能稳定。

其缺点是对金属有腐蚀性，会出现结晶现象。

因此，溴化锂水溶液是目前吸收式机组中应用最为广泛的工质对。

溴化锂溶液的腐蚀性
1.腐蚀对机组性能的影响:
(1)由于溶液对组成吸收式机组的两种主要金属材料铜和铁的腐蚀直接影响机组的使用寿命。

(2)腐蚀产生的氢气是机组运行中不凝性气体的主要来源；
(3)腐蚀形成的铁锈或铜锈等脱落后随溶液循环极易造成喷嘴或屏蔽泵过滤器的堵塞
2.常用的缓蚀剂及防腐性能：
防止腐蚀最根本的方法是保持高度真空，不让氧气侵入.在溶液中添加各种缓蚀剂也可以有效的抑制溴化锂溶液对金属的腐蚀.常用的缓蚀剂主要有铬酸锂、钼酸锂、硝酸盐等，缓蚀剂之所以能防腐，是因为这些缓蚀剂在金属的表面通过化学反应形成一层细密的保护膜，使金属表面不受或少受氧的侵蚀。

水的物理性质
水能作为制冷剂，主要是其具备以下条件：
1)在要求的温度范围内，其状态会发生变化(相变)；
2)有较大的蒸发潜热；540；
3)工作压力适中；6mmHg,5℃；
4)物理、化学性质稳定；（状态发生变化：液态→气态→液态）；
5)经济、实用。

（便宜1~2元/kg）；
可见，水具有以上条件。

但它也有一定的局限性：0℃以下时，它能转变为固体，所以水作为制冷剂时，不能制取0℃以下的冷媒。