溴化鋰制冷【深度好文】 原創(chuàng )

  大家知道溴化鋰制冷原理是溶液依靠制冷劑相變時(shí)大量吸收熱量(潛熱)的特性來(lái)實(shí)現制冷，那么具體來(lái)說(shuō)應用導溴化鋰制冷機中中如何做到循環(huán)和熱能轉換的呢？今天就給大家詳細的介紹下：

溴化鋰制冷機工作原理

溴化鋰制冷機是利用不同溫度下溴化鋰水溶液對水蒸汽的吸收與釋放來(lái)實(shí)現制冷的，這種循環(huán)要利用外來(lái)熱源實(shí)現制冷，常用熱源為蒸汽、熱水、燃氣、燃油等。由于溴化鋰制冷機具有許多獨特的優(yōu)點(diǎn)，近年發(fā)展十分迅速，特別是在空調制冷方面占有顯著(zhù)的地位。

那么溴化鋰制冷機的應用是否有利于提高一次能源的利用率，是否節能，在何種情況下節能，冷熱源是否選用吸收式制冷機，一直是人們爭論的焦點(diǎn)。溴化鋰制冷機在實(shí)際中的應用及其使用壽命的長(cháng)短直接關(guān)系到實(shí)際工程的經(jīng)濟效益。

溴化鋰以熱能為動(dòng)力源，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑，制取冷源水，稱(chēng)為溴化鋰制冷機。其熱源主要有蒸汽、熱水、燃氣和燃油等，可分為直燃型、蒸汽型和熱水型。蒸汽型機組主要用在有蒸汽可以利用的場(chǎng)合，如城市集中供熱熱網(wǎng)、熱電冷聯(lián)供系統、紡織、化工、冶金等行業(yè);熱水型機組，可利用65℃以上的熱水，如地熱、太陽(yáng)能熱能、工業(yè)領(lǐng)域工藝過(guò)程產(chǎn)生的余熱熱水制取冷水。

直燃型機組可利用燃氣為賓館、醫院、寫(xiě)字樓、機場(chǎng)等大型建筑物提供空氣調節。由于是以熱制冷，溴化鋰制冷機還可以利用工業(yè)廢余熱，為工業(yè)提供工藝所需冷水或空調。

溴化鋰制冷機以其可利用低品味的熱能、所需電功率小、制冷劑為水以及溴化鋰溶液對環(huán)境不構成破壞等特點(diǎn)在中央空調領(lǐng)域獨樹(shù)一幟，為滿(mǎn)足我國嚴重缺電時(shí)期的空調用冷需求而受到了政府、電力部門(mén)的鼓勵。自八十年代末以來(lái)，我國的溴化鋰空調生產(chǎn)商已超過(guò)100家，其產(chǎn)品的制造水平和產(chǎn)量?jì)H次于日本而位居世界前列。

溴化鋰制冷工作原理與循環(huán)

溶液的蒸氣壓力是對平衡狀態(tài)而言的。如果蒸氣壓力為0.85kPa的溴化鋰溶液與具有1kPa壓力(7℃)的水蒸氣接觸，蒸氣和液體不處于平衡狀態(tài)，此時(shí)溶液具有吸收水蒸氣的能力，直到水蒸氣的壓力降低到稍高于0.85kPa(例如：0.87kPa)為止。

0.87kPa和0.85kPa之間的壓差用于克服連接管道中的流動(dòng)阻力以及由于過(guò)程偏離平衡狀態(tài)而產(chǎn)生的壓差。水在5℃下蒸發(fā)時(shí)，就可能從較高溫度的被冷卻介質(zhì)中吸收氣化潛熱，使被冷卻介質(zhì)冷卻。

為了使水在低壓下不斷氣化，并使所產(chǎn)生的蒸氣不斷地被吸收，從而保證吸收過(guò)程的不斷進(jìn)行，供吸收用的溶液的濃度必須大于吸收終了的溶液的濃度。為此，除了必須不斷地供給蒸發(fā)器純水外，還必須不斷地供給新的濃溶液。

實(shí)際上采用對稀溶液加熱的方法，使之沸騰，從而獲得蒸餾水供不斷蒸發(fā)使用。系統由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、節流閥、泵和溶液熱交換器等組成。稀溶液在加熱以前用泵將壓力升高，使沸騰所產(chǎn)生的蒸氣能夠在常溫下冷凝。例如，冷卻水溫度為35℃時(shí)，考慮到熱交換器中所允許的傳熱溫差，冷凝有可能在40℃左右發(fā)生，因此發(fā)生器內的壓力必須是7.37kPa或更高一些(考慮到管道阻力等因素)。

發(fā)生器和冷凝器(高壓側)與蒸發(fā)器和吸收器(低壓側)之間的壓差通過(guò)安裝在相應管道上的膨脹閥或其它節流機構來(lái)保持。在溴化鋰吸收式制冷機中，這一壓差相當小，一般只有6.5~8kPa，因而采用U型管、節流短管或節流小孔即可。

離開(kāi)發(fā)生器的濃溶液的溫度較高，而離開(kāi)吸收器的稀溶液的溫度卻相當低。濃溶液在未被冷卻到與吸收器壓力相對應的溫度前不可能吸收水蒸氣，而稀溶液又必須加熱到和發(fā)生器壓力相對應的飽和溫度才開(kāi)始沸騰，因此通過(guò)一臺溶液熱交換器，使濃溶液和稀溶液在各自進(jìn)入吸收器和發(fā)生器之前彼此進(jìn)行熱量交換，使稀溶液溫度升高，濃溶液溫度下降。

由于水蒸氣的比容非常大，為避免流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的壓降，需要很粗的管道，為避免這一點(diǎn)，往往將冷凝器和發(fā)生器做在一個(gè)容器內，將吸收器和蒸發(fā)器做在另一個(gè)容器內。也可以將這四個(gè)主要設備置于一個(gè)殼體內，高壓側和低壓側之間用隔板隔開(kāi)。

綜上所述，溴化鋰吸收式制冷機的工作過(guò)程可分為兩個(gè)部分：

(1)發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝成冷劑水，經(jīng)U形管進(jìn)入蒸發(fā)器，在低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷效應。這些過(guò)程與蒸氣壓縮式制冷循環(huán)在冷凝器、節流閥和蒸發(fā)器中所產(chǎn)生的過(guò)程完全相同;

(2)發(fā)生器中流出的濃溶液降壓后進(jìn)入吸收器，吸收由蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷劑蒸氣，形成稀溶液，用泵將稀溶液輸送至發(fā)生器，重新加熱，形成濃溶液。這些過(guò)程的作用相當于蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中壓縮機所起的作用。

內容補充：

溴化鋰吸收式冷水機組的優(yōu)點(diǎn)：

1.運動(dòng)部件少，故障率低，運動(dòng)平穩，振動(dòng)小，噪聲低;

2.加工簡(jiǎn)單，操作方便，可實(shí)現10%~100%無(wú)級調節;

3.溴化鋰溶液無(wú)毒，對臭氧層無(wú)破壞作用;

4.可利用余熱。廢熱及其他低品位熱能;

5.運行費用少，安全性好;

6.以熱能為動(dòng)力，電能耗用少。

溴化鋰吸收式冷水機組的的缺點(diǎn)：

1.使用壽命比壓縮式短;

2.節電不節能，耗汽量大，熱效率低;

3.機組長(cháng)期在真空下運行，外氣容易侵入，若空氣侵入，造成冷量衰減，故要求嚴格密封，給制造和使用帶來(lái)不便;

4.機組排熱負荷比壓縮式大，對冷卻水水質(zhì)要求較高;

5.溴化鋰溶液對碳鋼具有強烈的腐蝕性，影響機組壽命和性能。

綜合上述：我們知道了溴化鋰制冷原理中相關(guān)的知識和制冷過(guò)程中具體的步驟，以及制冷機優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境保護意識愈加強烈的今天，溴化鋰制冷技術(shù)得到了廣泛的應用，給企業(yè)用戶(hù)帶來(lái)了成本的節省，和效益的增加。