溴化锂两级高温吸收式热泵及其设计
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在两级高温吸收式热泵中，余热提供给发乍器和第 一蒸发器，由第二吸收器产生所需的热水，冷却水提供
收稿日期１９９９ １２ ０６
万方数据
给冷凝器．两个溶液热交换器用来刚收系统本身的热 量溴化镡两级高温吸收式热泵的性能系数ＣＯＰ的计 算式为：
ｃｏｒ＝者％
式中
ＣＯＰ一两级高温吸收式热泵的性能系数； （）￡一第二吸收器的负荷；
ｆ¨ｓｔａｇ＊．１ｉｔｈｉｕｍ ｈｍｍｉｄｅ ａｈｓｏｒｐｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｉｓ ｏｎｅ ｋｉｎｄ“ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｏｍｍｒ．ｗｈｉｃｈ Ｃａｌｌ ｒａｉｓｅ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｌ—
ａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅⅥａｓｔｅ ｌＦｅａｔ．’１１１ｌｌｓ．ｔｈｅ｝ｌｏｔ ｗａ［ｅｒ ｏｒ ｓｔｅａｍ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｆｕＭｎ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ Ｉｍａｔ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｊｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｔｗ、ｅｓｓ ｏｒ ｄａｉｌｙ ｔｌｓｅ Ｉｈｅ ｔｗｏ ｓｌａｇ，ｅ［ｉｔｈｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ ａ１）ｓｏｒｐｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｖａｎ ｂｅ ｐｏｗｅｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ７０～１００℃ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ，ａｎｄ ｐｒｏ— ｄｕｃｅ １３０～１４０ｑＣ ｈｏｔ ｗａｔｅｒ ｏｒ ｓｔｅａｍ Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅ，．ｔｉｌｅ ｆⅥｏ ｓｔａｇｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｈｍｍｉｄｅ ａｈｓｏｒｐｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ｉｔｓ ｄｅｓｉｇｎ，ｐｅｆｆｏｍｌａｎｅｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｏｍｅ ｅｏｎｃ［ｕｓｉｏｎｓ ａｌｅ ｇｉｖｅｎ
ｏ—Ｏ一＠—３
幽１溶液串联流动 Ｇ发４｝嚣：、、一第二吸收器；＾ｌ第口艘收器
溶液泵
水泵
旧４方案】的流柞俐
１ＩＸ．第一溶液热交换器；Ｈｘ、 第 涪液热交换器：Ｃ 发小
发器＂Ｅ 器；ｋ第二吸收器；Ａ 第二燕发器
第 啦啦器；Ｃ一冷凝器：ｒ
第蒸
∞④—们ｏ 陌２溶液并联流动
Ｇ拉主器；ｋ一第．吸收嚣；Ａ．第一吸收器
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｐｒｏｈ［ｅｍ ｉｓ ｏｎｅ ｔｈａｔ ｅｖｅｒｙ，ｃｏｕｎｔｒｙ－ｉｓ ｐａｙｉｎｇ ｍｕｃｈ ｒｎｏｍ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ Ｎｏｗ ｓａｖｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｈａｓ Ｌ”一 ｃｏｍｉｎｇ ｉｎｏｒｅ ａｎｄ［ＩｆｌＯ／＇１２ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｓｏｍｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｉｎｓｔａｌｌｓ ｒｅｌｅａｓｅ ｓｏｍｅ ｇａｓ，ｓｔｅａｍ ｏｒ ｗａｔｅｒ ｔｈａｔ ｅｏｎｔａｉ ｒｌ ｓｏＩＩｔｅ ｗａＭｅ ｈｅａｔ．Ｉｆｔｈｅｙ ａｌｅ ｒｅｌｅａｓｅｄｔｏ ｄｉｅ ｎａｌｕＩ℃ｗｏｒｉｄ，ｔｈｅｙｗｉｌｌ ｍａｋｅｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｎｌｅｎｔ，ｗｈｉｃｈ ｗｅｌｉｖｅｉｎ．。Ｉ＇ｈｅ
ｆ２１ Ｌ｝ｌａ”ｇｑｌｎｇⅥａｎｇ，Ｚｈｅｎ Ｌｕ，Ｒ＆Ｄ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｔｈｉｕｍ Ｂｒｏｍｉｄｅ Ａ｝ｌ∞ｒｐｌｉ【ｌｎ Ｈｅａｌ ｌ＇ｌｍｌｓｆｏｍＨｒ，ＡＣＨＩ｛Ｂ１９７ ｋ¨Ｌ １９９７，Ｓｈ；ｍｇｈａｉ．Ｃｈｉｎａ
【３］工长庄，李球玉发展溴化钾啦收式剌冷机Ｍ收工廿余热工厂 动力，１９９３年第２期
本文介绍了演化锂两级高温吸收式热泵的原婵和 循环，就有关的工业过程对设计选取了两种方案并对其 进行ｒ设计．义中对热泉的性能及其经济性进行了分 析，并得ｍ ｒ有关结论．
２溴化锂两级吸收式热泵的原理及循环
吸收式热泵分成两类，即第一类吸收式热泉和第二 类吸收式热泵＝第类吸收式热泵的循环与吸收式制
冷机的相同，Ｈ小过制冷机使用的足蒸发器产生的冷媒 水，而热采用的是冷凝器生产的热水，第一类吸收式热 泵需要燃油、燃气或蒸汽等驱动，其ＣＯＰ较高．而第二 类吸收式热泵与吸收式制冷机不同，其蒸发压力比玲凝 压力高．故它适用的循环和制冷机的也不柏｜＿Ｊ。第二类 吸【Ｉ女式热泵朋余热本身驰动，将余热提高品位以便在工 、ｊｋ过程巾重新利ｆ】ｊ：第二类吸收式热泵又有单级和两 级之分：单级第．类吸收式热象的温升幅度为３０℃， 如余热的温度为７０Ｔｊ，冷却水的温度为６【℃时，吸收器 可产乍】（）【）ｔ：的热水以供应用；又如余热温度为［００℃， 冷却水温度为３２℃，它能生产Ｉ ３０℃的热水或０ ｌＭＰａ 蒸汽。丽级高温吸收式热泵的温升为６０（℃，如用７０℃ 的余热可乍产｝３０屯的热水
０．２５
０．２０ ０１５
图７ ＣＯＰ随ｆ的变化
／
／ ／
ｔ ｈ
吲８ ＣＯＰ随ｈ明生化
５结论 通过以ｒ叙述可得出以下结论： （１）两级溴化锂高温吸收式热泵ｎＪ用术叫收７０一
１００℃的余热，它的ＣＯＰ为０．２～０ ３ （２）义中用串联的两级高温吸收式热泵回收７７℃
余热蒸汽的余热，方案１除提供少量蒸汽外还ｎｆ提供大 量１２０℃热水，其ＣＯＰ为０ ２方案２全部提供的是蒸 汽，其ＣＯｌ，为０ ３２。
４热泵性能及经济分析 一般影响两级溴化锂高温吸收式热泵的冈素有冷
却水参数、余热参数及溶液的流量等，图７示出了热泵 的ＣＯＰ随冷却水温度ｆ，，变化的情况。随着冷却水温度 升高，热泵的ＣＯＰ降低，即降低冷却水的温度，热泉的 性能得以改善目８示出Ｊ’热泵的ＣＯＰ随余热蒸汽温 度ｆ。变化情况。随着余热蒸汽温度的升高，热泵的 ＣＯＰ增大，即提高余热蒸汽温度，有利于热泵忖能的改 善
女¨图４示出了澳化锂两级高温吸收式热泵的流程 图。演化锂两级高温吸收式热泵丰要由两个吸收器、两
个蒸发器、一个发生器、一个冷凝器、两个溶液热交换器 和溶液泵以及制冷剂泉等构成。与甲级高温吸收式热 泵相比，它多了一个第．吸收器、一个第二蒸发器及一 １、第一溶液热交换器。同此两级高温吸收式热泉的结 构比单级的要复杂得多。
第１８卷．总第９９期 ２０００年１月，第１期
《节能技术》
ＥＮＥＲ（ｊＹ ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖ０１ １８，Ｓｕｍ Ｎｏ．９９ Ｆｅｂ．２０００．Ｎｏ．１
溴化锂两级高温吸收式热泵及其设计
同济大学国际Ｉ程系 王长庆
摘要：能源问题是各国都非常关注的问题，节约能源非常重要．一些工业过程排放出大量的气体、
溴化锂两级高温吸收式热泉是一种第二类吸收式 热泵，也称热升温机。它的循环与吸收式静Ｊ冷循环不 同．其吸收压力比发生压力高，因此其吸收器能提供高 于余热温度的可供利川的热水或由热水产牛的蒸汽 两级高温吸收式热泵可以利用７０～［００℃的余热本身 驱动．生产［００～［６０℃的热水或蒸汽，其温列幅度为３０ ～６０℃ 在回收余热过程中，它消耗的电能较少，仅有 完成循王１：用的溶液泵日『冷剂泵需要电能．这与热泵的负 荷相比很小 因此两级高温吸收式热泵能有效地利用 在』＝、ｌｋ装置中回收余热
根据溶液的流动．溴化钾两级高温吸收式热采可分 为串联流动、并联流动及分开串联流动。如图１的串联 流动．溴化锂的浓溶液从发生器流到第１吸收器吸收冷 剂蒸汽冉到第一吸收器继续吸收冷剂蒸汽．阿回到发生 器进行发生．如例２的并联流动．来自发叶二器的浓溶液 分别流至第一吸收器＿ｌ第二吸收器，任两个吸收器Ｌ卜ｌ吸 收冷剂蒸汽后再汇合到发生器进行发生。如图３的分 开串联式流动，该热泵由向个－ｐ级高温吸收式热泵组 成．溴化镡溶液分别在Ｊ坷个甲级热泵的发生器与吸收器 之间循环．”１余热温度与冷却水温度相ｆ＿Ｊ日Ｊ，串联获得 的温升最人，其次是分开串联式，最低是并联式
与单级高温吸收式热泵相比，｜坷级溴化锂高温吸收 式热泵的结掏复杂得多，它在单级热泵的基础上增加了 一１、吸收器、·个蒸发器和‘个溶液热交换器，因此它 的初投资大：而且两级吸收式热泵的ＣＯＰ比学级热泵 的低．因此 万丽方级数热据泵回收的余热鼍少．产牛的收益【ｉ王少，
０．．ｔ５ ０ＡＯ
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１４：Ｐ Ｇｏｒｉｃｋｅ ａｎｄ Ｐ Ｋａｌｌｋ·ｈｅｒ，Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ ｉｎ ｔｈｅ ＦＲＧ Ｉｎｌ Ｊ Ｒｅｆｒｉｇ，Ｖｏｌ
１０，Ｊ¨１、１９８７
［５，１ Ｓｉａｔｋａ，ｊ Ｇ＠Ｈｉｎｓｋｉ ｍｗｌ Ｍ Ｍｌｒｆ：ｚｙｎｓｋｉ．ｓｍｉｒｌｇ”Ｉ Ｅｒｉｅ［日“１（１ Ｅｎｖｉｎ，ｎ— ｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔ“，ｔｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔＪ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａ］ｍ】ｗ，ｒｍｌ‘ｍ ＩＩｃａｌ Ｐｕｍｐｓ，ＩＩＦ ＩＩＲ
图３济｝疰分开串联流动 一一第一域热泵的发生器；（ｊ一第二级热泵的发生器
万方数据
圈５循环在ｌＩ一￡罔Ｌ的｜襄示
根据本文热泵使用的温度要求，我们选择了溶液串 联流动的循环。图４示出ｒ两级澳化钾高温吸收式热 泵的流程，图５是它的循环在焓一浓度（ｈ一∈）罔上的 表示。
方案１中巾第一吸收器产生的热水一部分送到第 二蒸发器作为它的热源，另一部分送到第｜＿吸收器产生 １２６℃的热水，然后进入闪蒸器乍产０．１ＭＰｎ的蒸汽并提 供１２０℃的热水。方案２采用与方案ｌ完全相ｉ＿Ｊ的循 环，只是由第一吸收器产牛的热水只在第二蒸发器与第 一吸收器之间循环而不去第’吸收器。第二吸收器管
Ｑ。ｌ一第一蒸发器的负简；
Ｑ，一发生器的负苘。 一‘般．两级高温吸收式热泵的ｃｏＰ为ｏ ２至ｏ．３， 也就是工业余热的２０％至３０％可以被升温苇新加以利 用
３溴化锂两级高温吸收式热泵的运用及设计 在某上、吐过程有大量的７７℃的余热蒸汽，并且该
丁业过程需要大量的０ ｌＭＰａ的蒸汽或１２０℃的热水～ 如果在竣工业过程使用两级高温吸收式热泵，不仅可以 回收ｉ＆工业过程的余热，而且ｎＩ以减少工业生产对环境 的污染 目此建议在该工业过程使用两级高温口熳收式 热泵提供０．１ＭＰａ的蒸汽或热水该厂可为吸收武热采 提供Ｍ～３２℃的冷却水
关键词：溴化锂；吸收式热泵；两级；设计
中图分类号：ＴＫＩｌ＋５
文献标识码：Ａ
文章编号：Ｉ（Ｘ）２ ６３３９【２０００）ｔｔｌ ｉＸ）０６—０３
Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｂｒｏｍｉｄｅ Ｔｗｏ—Ｓｔａｇｅ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｄｅｓｉｇｎ
Ⅶ＇ａｎｇ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ
１）ｅｐｔ．ｏｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
７
ｎ１ＭＰａ蒸汽
ห้องสมุดไป่ตู้这样使得两级热泵的回收期拉得很艮。两级高温吸收
式热泵的唯一好处是它适应于较低的余热温度，而且温 升幅度火。
０３５ 山
８ ０，３０
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１８ ２０
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３４
．引６方辜２的热水洫崔
ｋ一第二啜ｌ忆器；＾ 薹发器
讹嘬收嚣；Ｅ】第蒸发器：Ｋ一第
内的热水由闪蒸器提供，它通过泵在闪蒸器与第二吸收 器之间循环．其热水循环如图６所示一
（３）两级高温吸收式热泵的初投资大，ＣＯＰ低，初投 资回收的年限长。
（４）两级高温吸收式热泵只适应Ｊ‘工业过稗的运 用，而且余热量越多，效益越好。
要想让两级高温吸收式热泉走向运ＪｆＪ还需对它进 行人量的研究，如循环的研究、高温下演化锂水溶液的 防腐蚀研究、热泵的经济一陀分析等
参考文献
（１］陆罐，１：长胰．尉迟喊高温吸ｌ｜｛：［歧热泵吐ｉ１力集综述节能＋ １９８８单第８期
蒸汽或热水中含有大量的余热二一它们的排放，不仅造成环境的污染，而且浪费了能源。回收其中的余热显
得尤为重要二溴化锂两级高温吸收式热泵是一种热升温机，它能利用７０～１００℃余热本身驱动，生产１００
～１６０℃的热水或蒸汽以供３－业生产使用．文中介绍了两级溴化锂高温吸收式热泵的原理，对它的设计、
性能等进行了分析，最后得出了结论，
总的余热量为４６４４ｋＷ，为吸收式热泵提供的冷却 水温度为２６℃，方案１与方案２的没计参数示丁表１。
表１ 两种设计方案的设计参数
两种方案相比．方案１除提供少肇的蒸汽外还能提 供人量的热水，方案２生产的伞部是蒸汽。方案ｌ的
ＣＯＰ为０ ２．而方案２的ＣＯＰ为０ ３２．因此方案２的效 率比方案ｌ的要高 与方案１相比，力案２效果更佳， 它能【ｎｌ收更多的余热
ｏｕｔ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｂｒｏｍｉｄｅ；Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ；Ｔｗｏ—Ｓｔａｇ，－＇；Ｄｅｓｉｇｎ
ｌ前言 上、№装置以废热水、唆蕉汽等形式ｌ自环境排放大量
工业余热．回收这些余热不仅可以节能，ｌ面目．可眦减少 对环境的危害，同时还可以提高企业的经济效益：而溴 化锂两级高温吸收式热泵町以ｌ旦｜收这些ｒ业余热一
收稿日期１９９９ １２ ０６
万方数据
给冷凝器．两个溶液热交换器用来刚收系统本身的热 量溴化镡两级高温吸收式热泵的性能系数ＣＯＰ的计 算式为：
ｃｏｒ＝者％
式中
ＣＯＰ一两级高温吸收式热泵的性能系数； （）￡一第二吸收器的负荷；
ｆ¨ｓｔａｇ＊．１ｉｔｈｉｕｍ ｈｍｍｉｄｅ ａｈｓｏｒｐｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｉｓ ｏｎｅ ｋｉｎｄ“ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｏｍｍｒ．ｗｈｉｃｈ Ｃａｌｌ ｒａｉｓｅ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｌ—
ａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅⅥａｓｔｅ ｌＦｅａｔ．’１１１ｌｌｓ．ｔｈｅ｝ｌｏｔ ｗａ［ｅｒ ｏｒ ｓｔｅａｍ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｆｕＭｎ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ Ｉｍａｔ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｊｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｔｗ、ｅｓｓ ｏｒ ｄａｉｌｙ ｔｌｓｅ Ｉｈｅ ｔｗｏ ｓｌａｇ，ｅ［ｉｔｈｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ ａ１）ｓｏｒｐｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｖａｎ ｂｅ ｐｏｗｅｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ７０～１００℃ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ，ａｎｄ ｐｒｏ— ｄｕｃｅ １３０～１４０ｑＣ ｈｏｔ ｗａｔｅｒ ｏｒ ｓｔｅａｍ Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅ，．ｔｉｌｅ ｆⅥｏ ｓｔａｇｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｈｍｍｉｄｅ ａｈｓｏｒｐｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ｉｔｓ ｄｅｓｉｇｎ，ｐｅｆｆｏｍｌａｎｅｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｏｍｅ ｅｏｎｃ［ｕｓｉｏｎｓ ａｌｅ ｇｉｖｅｎ
ｏ—Ｏ一＠—３
幽１溶液串联流动 Ｇ发４｝嚣：、、一第二吸收器；＾ｌ第口艘收器
溶液泵
水泵
旧４方案】的流柞俐
１ＩＸ．第一溶液热交换器；Ｈｘ、 第 涪液热交换器：Ｃ 发小
发器＂Ｅ 器；ｋ第二吸收器；Ａ 第二燕发器
第 啦啦器；Ｃ一冷凝器：ｒ
第蒸
∞④—们ｏ 陌２溶液并联流动
Ｇ拉主器；ｋ一第．吸收嚣；Ａ．第一吸收器
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｐｒｏｈ［ｅｍ ｉｓ ｏｎｅ ｔｈａｔ ｅｖｅｒｙ，ｃｏｕｎｔｒｙ－ｉｓ ｐａｙｉｎｇ ｍｕｃｈ ｒｎｏｍ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ Ｎｏｗ ｓａｖｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｈａｓ Ｌ”一 ｃｏｍｉｎｇ ｉｎｏｒｅ ａｎｄ［ＩｆｌＯ／＇１２ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｓｏｍｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｉｎｓｔａｌｌｓ ｒｅｌｅａｓｅ ｓｏｍｅ ｇａｓ，ｓｔｅａｍ ｏｒ ｗａｔｅｒ ｔｈａｔ ｅｏｎｔａｉ ｒｌ ｓｏＩＩｔｅ ｗａＭｅ ｈｅａｔ．Ｉｆｔｈｅｙ ａｌｅ ｒｅｌｅａｓｅｄｔｏ ｄｉｅ ｎａｌｕＩ℃ｗｏｒｉｄ，ｔｈｅｙｗｉｌｌ ｍａｋｅｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｎｌｅｎｔ，ｗｈｉｃｈ ｗｅｌｉｖｅｉｎ．。Ｉ＇ｈｅ
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【３］工长庄，李球玉发展溴化钾啦收式剌冷机Ｍ收工廿余热工厂 动力，１９９３年第２期
本文介绍了演化锂两级高温吸收式热泵的原婵和 循环，就有关的工业过程对设计选取了两种方案并对其 进行ｒ设计．义中对热泉的性能及其经济性进行了分 析，并得ｍ ｒ有关结论．
２溴化锂两级吸收式热泵的原理及循环
吸收式热泵分成两类，即第一类吸收式热泉和第二 类吸收式热泵＝第类吸收式热泵的循环与吸收式制
冷机的相同，Ｈ小过制冷机使用的足蒸发器产生的冷媒 水，而热采用的是冷凝器生产的热水，第一类吸收式热 泵需要燃油、燃气或蒸汽等驱动，其ＣＯＰ较高．而第二 类吸收式热泵与吸收式制冷机不同，其蒸发压力比玲凝 压力高．故它适用的循环和制冷机的也不柏｜＿Ｊ。第二类 吸【Ｉ女式热泵朋余热本身驰动，将余热提高品位以便在工 、ｊｋ过程巾重新利ｆ】ｊ：第二类吸收式热泵又有单级和两 级之分：单级第．类吸收式热象的温升幅度为３０℃， 如余热的温度为７０Ｔｊ，冷却水的温度为６【℃时，吸收器 可产乍】（）【）ｔ：的热水以供应用；又如余热温度为［００℃， 冷却水温度为３２℃，它能生产Ｉ ３０℃的热水或０ ｌＭＰａ 蒸汽。丽级高温吸收式热泵的温升为６０（℃，如用７０℃ 的余热可乍产｝３０屯的热水
０．２５
０．２０ ０１５
图７ ＣＯＰ随ｆ的变化
／
／ ／
ｔ ｈ
吲８ ＣＯＰ随ｈ明生化
５结论 通过以ｒ叙述可得出以下结论： （１）两级溴化锂高温吸收式热泵ｎＪ用术叫收７０一
１００℃的余热，它的ＣＯＰ为０．２～０ ３ （２）义中用串联的两级高温吸收式热泵回收７７℃
余热蒸汽的余热，方案１除提供少量蒸汽外还ｎｆ提供大 量１２０℃热水，其ＣＯＰ为０ ２方案２全部提供的是蒸 汽，其ＣＯｌ，为０ ３２。
４热泵性能及经济分析 一般影响两级溴化锂高温吸收式热泵的冈素有冷
却水参数、余热参数及溶液的流量等，图７示出了热泵 的ＣＯＰ随冷却水温度ｆ，，变化的情况。随着冷却水温度 升高，热泵的ＣＯＰ降低，即降低冷却水的温度，热泉的 性能得以改善目８示出Ｊ’热泵的ＣＯＰ随余热蒸汽温 度ｆ。变化情况。随着余热蒸汽温度的升高，热泵的 ＣＯＰ增大，即提高余热蒸汽温度，有利于热泵忖能的改 善
女¨图４示出了澳化锂两级高温吸收式热泵的流程 图。演化锂两级高温吸收式热泵丰要由两个吸收器、两
个蒸发器、一个发生器、一个冷凝器、两个溶液热交换器 和溶液泵以及制冷剂泉等构成。与甲级高温吸收式热 泵相比，它多了一个第．吸收器、一个第二蒸发器及一 １、第一溶液热交换器。同此两级高温吸收式热泉的结 构比单级的要复杂得多。
第１８卷．总第９９期 ２０００年１月，第１期
《节能技术》
ＥＮＥＲ（ｊＹ ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖ０１ １８，Ｓｕｍ Ｎｏ．９９ Ｆｅｂ．２０００．Ｎｏ．１
溴化锂两级高温吸收式热泵及其设计
同济大学国际Ｉ程系 王长庆
摘要：能源问题是各国都非常关注的问题，节约能源非常重要．一些工业过程排放出大量的气体、
溴化锂两级高温吸收式热泉是一种第二类吸收式 热泵，也称热升温机。它的循环与吸收式静Ｊ冷循环不 同．其吸收压力比发生压力高，因此其吸收器能提供高 于余热温度的可供利川的热水或由热水产牛的蒸汽 两级高温吸收式热泵可以利用７０～［００℃的余热本身 驱动．生产［００～［６０℃的热水或蒸汽，其温列幅度为３０ ～６０℃ 在回收余热过程中，它消耗的电能较少，仅有 完成循王１：用的溶液泵日『冷剂泵需要电能．这与热泵的负 荷相比很小 因此两级高温吸收式热泵能有效地利用 在』＝、ｌｋ装置中回收余热
根据溶液的流动．溴化钾两级高温吸收式热采可分 为串联流动、并联流动及分开串联流动。如图１的串联 流动．溴化锂的浓溶液从发生器流到第１吸收器吸收冷 剂蒸汽冉到第一吸收器继续吸收冷剂蒸汽．阿回到发生 器进行发生．如例２的并联流动．来自发叶二器的浓溶液 分别流至第一吸收器＿ｌ第二吸收器，任两个吸收器Ｌ卜ｌ吸 收冷剂蒸汽后再汇合到发生器进行发生。如图３的分 开串联式流动，该热泵由向个－ｐ级高温吸收式热泵组 成．溴化镡溶液分别在Ｊ坷个甲级热泵的发生器与吸收器 之间循环．”１余热温度与冷却水温度相ｆ＿Ｊ日Ｊ，串联获得 的温升最人，其次是分开串联式，最低是并联式
与单级高温吸收式热泵相比，｜坷级溴化锂高温吸收 式热泵的结掏复杂得多，它在单级热泵的基础上增加了 一１、吸收器、·个蒸发器和‘个溶液热交换器，因此它 的初投资大：而且两级吸收式热泵的ＣＯＰ比学级热泵 的低．因此 万丽方级数热据泵回收的余热鼍少．产牛的收益【ｉ王少，
０．．ｔ５ ０ＡＯ
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１４：Ｐ Ｇｏｒｉｃｋｅ ａｎｄ Ｐ Ｋａｌｌｋ·ｈｅｒ，Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ ｉｎ ｔｈｅ ＦＲＧ Ｉｎｌ Ｊ Ｒｅｆｒｉｇ，Ｖｏｌ
１０，Ｊ¨１、１９８７
［５，１ Ｓｉａｔｋａ，ｊ Ｇ＠Ｈｉｎｓｋｉ ｍｗｌ Ｍ Ｍｌｒｆ：ｚｙｎｓｋｉ．ｓｍｉｒｌｇ”Ｉ Ｅｒｉｅ［日“１（１ Ｅｎｖｉｎ，ｎ— ｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔ“，ｔｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔＪ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａ］ｍ】ｗ，ｒｍｌ‘ｍ ＩＩｃａｌ Ｐｕｍｐｓ，ＩＩＦ ＩＩＲ
图３济｝疰分开串联流动 一一第一域热泵的发生器；（ｊ一第二级热泵的发生器
万方数据
圈５循环在ｌＩ一￡罔Ｌ的｜襄示
根据本文热泵使用的温度要求，我们选择了溶液串 联流动的循环。图４示出ｒ两级澳化钾高温吸收式热 泵的流程，图５是它的循环在焓一浓度（ｈ一∈）罔上的 表示。
方案１中巾第一吸收器产生的热水一部分送到第 二蒸发器作为它的热源，另一部分送到第｜＿吸收器产生 １２６℃的热水，然后进入闪蒸器乍产０．１ＭＰｎ的蒸汽并提 供１２０℃的热水。方案２采用与方案ｌ完全相ｉ＿Ｊ的循 环，只是由第一吸收器产牛的热水只在第二蒸发器与第 一吸收器之间循环而不去第’吸收器。第二吸收器管
Ｑ。ｌ一第一蒸发器的负简；
Ｑ，一发生器的负苘。 一‘般．两级高温吸收式热泵的ｃｏＰ为ｏ ２至ｏ．３， 也就是工业余热的２０％至３０％可以被升温苇新加以利 用
３溴化锂两级高温吸收式热泵的运用及设计 在某上、吐过程有大量的７７℃的余热蒸汽，并且该
丁业过程需要大量的０ ｌＭＰａ的蒸汽或１２０℃的热水～ 如果在竣工业过程使用两级高温吸收式热泵，不仅可以 回收ｉ＆工业过程的余热，而且ｎＩ以减少工业生产对环境 的污染 目此建议在该工业过程使用两级高温口熳收式 热泵提供０．１ＭＰａ的蒸汽或热水该厂可为吸收武热采 提供Ｍ～３２℃的冷却水
关键词：溴化锂；吸收式热泵；两级；设计
中图分类号：ＴＫＩｌ＋５
文献标识码：Ａ
文章编号：Ｉ（Ｘ）２ ６３３９【２０００）ｔｔｌ ｉＸ）０６—０３
Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｂｒｏｍｉｄｅ Ｔｗｏ—Ｓｔａｇｅ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｄｅｓｉｇｎ
Ⅶ＇ａｎｇ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ
１）ｅｐｔ．ｏｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
７
ｎ１ＭＰａ蒸汽
ห้องสมุดไป่ตู้这样使得两级热泵的回收期拉得很艮。两级高温吸收
式热泵的唯一好处是它适应于较低的余热温度，而且温 升幅度火。
０３５ 山
８ ０，３０
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３４
．引６方辜２的热水洫崔
ｋ一第二啜ｌ忆器；＾ 薹发器
讹嘬收嚣；Ｅ】第蒸发器：Ｋ一第
内的热水由闪蒸器提供，它通过泵在闪蒸器与第二吸收 器之间循环．其热水循环如图６所示一
（３）两级高温吸收式热泵的初投资大，ＣＯＰ低，初投 资回收的年限长。
（４）两级高温吸收式热泵只适应Ｊ‘工业过稗的运 用，而且余热量越多，效益越好。
要想让两级高温吸收式热泉走向运ＪｆＪ还需对它进 行人量的研究，如循环的研究、高温下演化锂水溶液的 防腐蚀研究、热泵的经济一陀分析等
参考文献
（１］陆罐，１：长胰．尉迟喊高温吸ｌ｜｛：［歧热泵吐ｉ１力集综述节能＋ １９８８单第８期
蒸汽或热水中含有大量的余热二一它们的排放，不仅造成环境的污染，而且浪费了能源。回收其中的余热显
得尤为重要二溴化锂两级高温吸收式热泵是一种热升温机，它能利用７０～１００℃余热本身驱动，生产１００
～１６０℃的热水或蒸汽以供３－业生产使用．文中介绍了两级溴化锂高温吸收式热泵的原理，对它的设计、
性能等进行了分析，最后得出了结论，
总的余热量为４６４４ｋＷ，为吸收式热泵提供的冷却 水温度为２６℃，方案１与方案２的没计参数示丁表１。
表１ 两种设计方案的设计参数
两种方案相比．方案１除提供少肇的蒸汽外还能提 供人量的热水，方案２生产的伞部是蒸汽。方案ｌ的
ＣＯＰ为０ ２．而方案２的ＣＯＰ为０ ３２．因此方案２的效 率比方案ｌ的要高 与方案１相比，力案２效果更佳， 它能【ｎｌ收更多的余热
ｏｕｔ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｂｒｏｍｉｄｅ；Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ；Ｔｗｏ—Ｓｔａｇ，－＇；Ｄｅｓｉｇｎ
ｌ前言 上、№装置以废热水、唆蕉汽等形式ｌ自环境排放大量
工业余热．回收这些余热不仅可以节能，ｌ面目．可眦减少 对环境的危害，同时还可以提高企业的经济效益：而溴 化锂两级高温吸收式热泵町以ｌ旦｜收这些ｒ业余热一