双效溴化锂吸收式制冷机的工作原理

双效溴化锂吸收式制冷机的工作原理

一、吸收式制冷原理：

吸收式制冷原理，都是利用液态制冷剂在低压、低温下汽化，使制冷剂蒸汽吸收载冷剂的热负荷产生制冷效应的。

吸收式制冷机循环工作的工质为二元工质，如溴化锂水溶液。溶液中水是制冷剂，水在真空状态下蒸发产生低温蒸汽，从而吸收溴化锂溶液中的热量，使溴化锂溶液温度降低，产生制冷效应。

溴化锂水溶液是吸收剂，在常温和低温下具有强烈吸收水蒸汽的特性，而在高温下又能将吸收的水分释放出来。吸收式制冷装置和工作过程就是使制冷溶液吸收与释放周而复始的循环过程，达到制冷的目的。

二、双效溴化锂吸收式制冷机的工作原理

1、串联双效溴化锂吸收式制冷机工作原理示意图

图一三筒串联双效溴化锂吸收式制冷机工作原理示意图

2、串联双效溴化锂制冷机的工作原理

由图一可知：吸收器中的溴化锂稀溶液由发生器泵升压后经高温换热器升温并输送至高压发生器；溶液在高压发生器中被供热蒸汽加热使溶液中的部分制冷剂（水）被汽化产生高温冷剂蒸汽而使溶液浓缩；浓缩后的高温溶液经高温换热器降温后进入低压发生器，溶液在低压发生器中被来自高压发生器的冷剂蒸汽加热使溶液中的制冷剂继续汽化产生低温冷剂蒸汽使溶液进一步浓缩，浓缩后溶液经低温热交换器降温并送回吸收器；由高压发生器产生的冷剂蒸汽经低压发生器降温后进入冷凝器，由低压发生器产生的冷剂蒸汽直接进入冷凝器，这两股冷剂蒸汽在真空冷凝器中冷凝成低温制冷剂；低温制冷剂节流降压后送入真空蒸发器中低压蒸发，蒸发后的蒸汽被吸收器中溶液吸收，一方面使溶液浓度降低成为稀溶液，另一方面使溶液放热而降温达到制冷的目的。

其工作过程循环图，如图二所示。

1-2：等浓升压力加热过程（吸收泵、

高低温换热器中完成）

2-3：加热增浓过程（高低压发生器中

完成）

3-4等浓节流降压过程（节流阀）

4-1：浓降放热过程（蒸发器、吸收器

中完成）

图二循环工作过程简化示意图

3、并联双效溴化锂制冷机的工作原理图

并联双效溴化锂制冷机和串联双效溴化锂制冷机的工作原理相

同，其主要差别在于溴化锂溶液所经路径的区别，前者为并联，后者为串联，并联的双效溴化锂制冷机的工作原理，如图三所示，其工作原理在此不再重述。

图三 三筒并联双效溴化锂吸收式制冷机工作原理示意图

三、影响吸收式制冷机制冷量的因素与调节

衡量吸收式制冷机的经济性指标通常用热力系数£表示：即吸收式制冷机的制冷量Q 0与供汽热耗Q 之比：

£= 而影响制冷量Q 0的因素很多，如供热蒸汽压力变化（即热负荷变化）、气候与外界环境变化、用户负荷变化、制冷工质的溶液浓度变化等。下面分别简介各因素的影响与调节：

1、供热蒸汽压力变化对制冷量的影响与调节：

溴化锂吸收式制冷机的供热蒸汽一般为饱和蒸汽，设计汽压一般Q 0 Q

在0.25—0.8MPa范围内。

当供汽压力变化（即温度变化），造成高、低压发生器的热负荷改变，导致发生器中产生的冷剂蒸汽量改变，使制冷量改变。另外发生器中溴化锂溶液浓度改变，必将造成循环过程溴化锂溶液的浓度差和循环量的改变，使制冷效应变化造成制冷量的改变。

其调节方法是根据检测的供汽压力和制冷量（或冷媒水温度）信号，进行前馈加负反馈的PID控制，调节供汽量。

2、冷却水温度和流量变化对制冷量的影响与调节：

当外界气候和其他条件改变时，会造成冷却水的温度和流量的改变。使冷凝器和吸收器中带走的热量改变，必将造成冷凝器的冷凝效果和吸收器的吸收效果改变，使吸收器中的溶液浓度改变，造成制冷效应改变和制冷量的变化。

其调节方法是根据检测冷却水的温度和流量信号，一方面控制凉水塔制冷风机的转速和进入制冷机的循环水量的控制。

3、制冷机漏入不凝性气体对制冷量的影响：

当不凝性气体漏入冷凝器和吸收器后，会在传热管外表形成一层气膜，阻碍蒸汽的冷凝传热，根据传热学的理论与实践证明，蒸汽中含有1%的不凝气体，使传热效果降低40%。另外蒸汽中有不凝性气体影响吸收器中溴化锂溶液与制冷剂蒸汽之间的传质，造成溶液浓度的改变而使制冷效应下降，制冷量减小。因此，在制冷机运行维护中，应严格隔绝外界空气的漏入，并随时保证排除机组中不凝性气体。

4、换热管中污垢对制冷量的影响：

溴化锂吸收式制冷机中换热管在运行中冷却水和冷媒水则会形成一层污垢，污垢的导热系数很小，使传热性能变差，制冷量减小。因此，经常定期清洗传热管的污垢，是保证制冷机正常运行的重要环节。

5、溴化锂溶液量和浓度变化对制冷量的影响：

溴化锂溶液量变化，使制冷过程溶液的循环速度改变，导致产生制冷剂蒸汽量的改变而使制冷量的变化。

若溴化锂溶液浓度减小，在循环过程中稀、浓溶液的浓度差会偏

离设计值要求，使制冷量减小，若溴化锂溶液浓度增大，在循环过程中可能吸析溴化锂结晶体影响制冷机的工作效率使制冷量变化。