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