A. 制冷设备系统原理图
、制冷物理热力学原理
2、 介质(制冷剂)
制冷剂需具有:优良的热力学特性;优良的热物理性能;良好的化学稳定性;与润滑油有良好互溶性及安全、经济、环保性。
3、 制冷循环原理
4、 基本结构组成(以冷水机为例)
至于冷暖空调系统,通过四通阀切换,实现热交换器:即冷凝器和蒸发器热交换状态的互换,从而达到制冷或制热目的。
5、 制冷系统主要部件
A、压缩机:为制冷剂循环提供动力,在压缩→冷凝 (放热 )→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环过程中实现冷却剂气体的压缩。压缩机一般有:往复式、涡旋式、螺杆式、离心式。
B、 冷凝器:制冷循环放热设备,在压缩→冷凝 (放热 )→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环过程中借助空气或水,将压缩机泵出的高温高压冷却剂气体冷凝成中温高压液体,并将放出热量借助空气或水带走。
C、 膨胀阀:膨胀阀使中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽,并起控制冷却剂流量作用,防止出现蒸发器面积利用不足和敲缸现象。节流膨胀装置一般还有节流管、节流板、电子膨胀阀。
D、 蒸发器:制冷循环吸热设备,在压缩→冷凝 (放热)→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环过程中利用冷剂蒸发气化形成低温低压气体过程中吸热,对被冷介质(如:空气、水)进行降温达到制冷的效果。
6、 制冷系统常用附件:如干燥过滤器等,干燥过滤器主要是起到杂质过滤的作,其进端为粗金属网,出端为细金属网,内装吸湿特性优良的分子筛作为干燥剂,以吸收制冷剂中的水分。
B. 吸收式冰箱的制冷原理是怎么回事
吸收式冰箱
一、吸收式冰箱的概述: 扩散-吸收式冷藏箱(以下简称吸收式冰箱)是一种环保型的高科技产品,由于不用氟立昂,保护了大气臭氧层,没有压缩机和任何机械传动部分,运行不会产生任何噪音,因此被国际环保组织誉为“双绿色环保产品”。 吸收式冰箱因技术先进科技含量高,虽然有不少酒店大量使用,但具体工作原理确不为一般用户了解,现讲其工作原理表述如下: 吸收式冰箱是由扩散吸收式制冷机芯和箱体及有关配件组合而成,其核心部位是制冷机芯,机芯是由一些钢管经弯曲成型、组合焊接而成的全封闭系统。系统内按照一定比例灌入氨、氦气和水。制冷剂为氨,水为吸收剂,氦气为扩散剂。机芯直接用热源为原动力推动制冷剂循环达到制冷目的,系统利用热虹吸原理使制冷系统在没有任何机械传送的情况下连续进行。 制冷机芯的工作原理是:制冷机芯主要有发生器、冷凝器、蒸发器等主要部件组成。液氨在蒸发器内低分压下,其氨蒸气向氦气中扩散,生成的氨、氦混合气中的氦气在吸收器中释放出氨气,被水吸收形成的浓氨溶液再进入发生器,利用工作热源在发生器中加热,加热后氨蒸汽蒸发,氨气经过冷凝器冷却成氨,氨水再进入蒸发器,由于物理上的变化,形成一次次的吸热、放热反应。 即:NH4OH→NH3+H20 NH3+H2O→NH4OH 整个循环系统无任何机械传动,因此无噪音产生。由于氨从氨水中蒸发只需要获得热量即可,因此可使用多种能源,这是用压缩机所不及。 二、吸收式冰箱的用途: 因为吸收式冰箱的特殊制冷原理,造成它工作状态的极其安静,特别适合用在对工作噪音要求较严格的场所,比如星级酒店的客房、医院的病房、个人公寓以及高档办公区的会议室及接待区。
C. 吸附式制冷和吸收式制冷
他们回答的都对,我总结一下,吸收和吸附和主要区别就是介质对的不同。吸收是气体和液体为一对工质对,而吸附是固体与气体或固体与液体之间发生的吸附作用。
D. 太阳能吸收式制冷是如何制冷的
吸收式制冷是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来达到的。这两种物质在同一压强下有不同的沸点,其中高沸点的组分称为吸收剂,低沸点的组分称为制冷剂。常用的吸收剂—制冷剂组合有两种:一种是溴化锂—水,通常适用于大型中央空调;另一种是水—氨,通常适用于小型空调。吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成。
我们就以溴化锂吸收式制冷机为例来说明吸收式制冷工作原理。在制冷机运行过程中,当溴化锂水溶液在发生器内被热媒水加热后,溶液中的水不断汽化;水蒸气进入冷凝器,被冷却水降温后凝结;随着水的不断汽化,发生器内的溶液浓度不断升高,进入吸收器;当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时,急速膨胀而汽化,并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量,从而达到降温制冷的目的;在此过程中,低温水蒸气进入吸收器,被吸收器内的浓溴化锂溶液吸收,溶液浓度逐步降低,由溶液泵送回发生器,完成整个循环。
E. 溴化锂吸收式制冷机工作原理
溴化锂吸收式制冷机的工作原理是:真空状态下,溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂,溴化锂水溶液为吸收剂,制取0℃以上的低温水,多用于中央空调系统。 溴化锂制冷机利用水在高真空状态下沸点变低(只有4摄氏度)的特点来制冷(利用水沸腾的潜热)。
在溴化锂吸收式制冷中,由于溴化锂水溶液本身沸点很高(1265℃),极难挥发,所以可认为溴化锂饱和溶液液面上的蒸汽为纯水蒸汽;在一定温度下,溴化锂水溶液液面上的水蒸气饱和分压力小于纯水的饱和分压力;而且浓度越高,液面上的水蒸气饱和分压力越小。所以在相同的温度条件下,溴化锂水溶液浓度越大,其吸收水分的能力就越强。
优势
溴化锂制冷机组属于一种绿色的制冷空调系统,符合环保要求,它直接利用燃气能源,制冷剂是水,吸收剂是溴化锂,不用氟利昂或其他替代品,不会污染大气层,基本没有二氧化硫污染,二氧化碳的排放也大大低于燃煤,有利城市的生态环境。
该机组取消了电空调必不可少的“燃煤发电———输配电———电制冷”这些中间环节,具有高效、节能的特点。
F. 你认为吸收式制冷的原理是什么
吸收式制冷是利用某些具有特殊性质的工质对,通过一种物质对另一种物质的吸收和释放,产生物质的状态变化,从而伴随吸热和放热过程。吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成,工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂,二者组成工质对。吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成,工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂清悔,二者组成工质对。吸收式制冷机与往复式或离心式制冷机截然不同,它没有运动的原动机。目前吸收式制冷答含正机有两种,即氨--水吸收式和溴化锂—水吸收式。溴化锂--水吸收式制冷装置主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器4 个部分组成。
这4 个部分分别装在两个圆柱形筒内。冷凝器和发生器装在上部圆筒内;蒸发器和吸收器装在下都的圆筒内,两圆筒之间用管路和泵连接。常用的工质对有氨水和水/溴化锂。吸收制冷的基本原理一般分为以下五个步骤:利用工作热源(如水蒸气、热水及燃气等)在发生器中加热由溶液泵从吸收器输送来的具有一定浓度的溶液,并使溶液中的大部分低沸点制冷剂老答蒸发出来。制冷剂蒸气进入冷凝器中,又被冷却介质冷凝成制冷剂液体,再经节流器降压到蒸发压力。
G. 吸收式制冷的原理
吸收制冷的基本原理
(1)利用工作热源(如水蒸气、热水及燃气等)在发生器中加热由溶液泵从吸收器输送来的具有一定浓度的溶液,并使溶液中的大部分低沸点制冷剂蒸发出来。
(2)制冷剂蒸气进入冷凝器中,又被冷却介质冷凝成制冷剂液体,再经节流器降压到蒸发压力。
(3)制冷剂经节流进入蒸发器中,吸收被冷却系统中的热量而激化成蒸发压力下的制冷剂蒸气。
结构:
吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成,工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂,二者组成工质对。
吸收式制冷机与往复式或离心式制冷机截然不同,它没有运动的原动机。吸收式制冷机有两种,即氨--水吸收式和溴化锂—水吸收式。
以上内容参考:网络-吸收式制冷
H. 谁能帮忙搞个单效溴化锂吸收式制冷机的工作原理FLESH演示谢谢。
溴化锂吸收式制冷机原理
工作原理与循环
溶液的蒸气压力是对平衡状态而言的。如果蒸气压力为0.85kPa的溴化锂溶液与具有1kPa压力(7℃)的水蒸气接触,蒸气和液体不处于平衡状态,此时溶液具有吸收水蒸气的能力,直到水蒸气的压力降低到稍高于0.85kPa(例如:0.87kPa)为止。
图1 吸收制冷的原理
0.87kPa和0.85kPa之间的压差用于克服连接管道中的流动阻力以及由于过程偏离平衡状态而产生的压差,如图1所示。水在5℃下蒸发时,就可能从较高温度的被冷却介质中吸收气化潜热,使被冷却介质冷却。
为了使水在低压下不断气化,并使所产生的蒸气不断地被吸收,从而保证吸收过程的不断进行,供吸收用的溶液的浓度必须大于吸收终了的溶液的浓度。为此,除了必须不断地供给蒸发器纯水外,还必须不断地供给新的浓溶液,如图1所示。显然,这样做是不经济的。
图2 单效溴化锂吸收式制冷机系统 图3 双筒溴化锂吸收式制冷机的系统
1-冷凝器;2-发生器;3-蒸发器;4-吸收器;5-热交换器;6-U型管;
7-防晶管;8-抽气装置;9-蒸发器泵;10-吸收器泵;11-发生器泵;12-三通阀
实际上采用对稀溶液加热的方法,使之沸腾,从而获得蒸馏水供不断蒸发使用,如图2所示。系统由发生器、冷凝器、蒸发器、节流阀、泵和溶液热交换器等组成。稀溶液在加热以前用泵将压力升高,使沸腾所产生的蒸气能够在常温下冷凝。例如,冷却水温度为35℃时,考虑到热交换器中所允许的传热温差,冷凝有可能在40℃左右发生,因此发生器内的压力必须是7.37kPa或更高一些(考虑到管道阻力等因素)。
发生器和冷凝器(高压侧)与蒸发器和吸收器(低压侧)之间的压差通过安装在相应管道上的膨胀阀或其它节流机构来保持。在溴化锂吸收式制冷机中,这一压差相当小,一般只有6.5~8kPa,因而采用U型管、节流短管或节流小孔即可。
离开发生器的浓溶液的温度较高,而离开吸收器的稀溶液的温度却相当低。浓溶液在未被冷却到与吸收器压力相对应的温度前不可能吸收水蒸气,而稀溶液又必须加热到和发生器压力相对应的饱和温度才开始沸腾,因此通过一台溶液热交换器,使浓溶液和稀溶液在各自进入吸收器和发生器之前彼此进行热量交换,使稀溶液温度升高,浓溶液温度下降。
由于水蒸气的比容非常大,为避免流动时产生过大的压降,需要很粗的管道,为避免这一点,往往将冷凝器和发生器做在一个容器内,将吸收器和蒸发器做在另一个容器内,如图3所示。也可以将这四个主要设备置于一个壳体内,高压侧和低压侧之间用隔板隔开,如图4所示。
图4 单筒溴化锂吸收式制冷机的系统
1-冷凝器;2-发生器;3-蒸发器;4-吸收器;
5-热交换器;6、7、8-泵;9-U型管
综上所述,溴化锂吸收式制冷机的工作过程可分为两个部分:
(1)发生器中产生的冷剂蒸气在冷凝器中冷凝成冷剂水,经U形管进入蒸发器,在低压下蒸发,产生制冷效应。这些过程与蒸气压缩式制冷循环在冷凝器、节流阀和蒸发器中所产生的过程完全相同;
(2)发生器中流出的浓溶液降压后进入吸收器,吸收由蒸发器产生的冷剂蒸气,形成稀溶液,用泵将稀溶液输送至发生器,重新加热,形成浓溶液。这些过程的作用相当于蒸气压缩式制冷循环中压缩机所起的作用。
工作过程在图上的表示
溴化锂吸收式制冷机的理想工作过程可以用图表示,见图5。理想过程是指工质在流动过程中没有任何阻力损失,各设备与周围空气不发生热量交换,发生终了和吸收终了的溶液均达到平衡状态。
图5 溴化锂吸收式制冷机工作过程在图上的表示
(1)发生过程
点2表示吸收器的饱和稀溶液状态,其浓度为 ,压力为 ,温度为 ,经过发生器泵,压力升高到 ,然后送往溶液热交换器,在等压条件下温度由 升高至 ,浓度不变,再进入发生器,被发生器传热管内的工作蒸气加热,温度由 升高到 压力下的饱和温度 ,并开始在等压下沸腾,溶液中的水分不断蒸发,浓度逐渐增大,温度也逐渐升高,发生过程终了时溶液的浓度达到 ,温度达到 ,用点4表示。2-7表示稀溶液在溶液热交换器中的升温过程,7-5-4表示稀溶液在发生器中的加热和发生过程,所产生的水蒸气状态用开始发生时的状态(点4' )和发生终了时的状态(点3' )的平均状态点3' 表示,由于产生的是纯水蒸气,故状态 位于的纵坐标轴上。
(2)冷凝过程
由发生器产生的水蒸气(点3')进入冷凝器后,在压力 不变的情况下被冷凝器管内流动的冷却水冷却,首先变为饱和蒸气,继而被冷凝成饱和液体(点3),3'-3表示冷剂蒸气在冷凝器中冷却及冷凝的过程。
(3)节流过程
压力为 的饱和冷剂水(点3)经过节流装置(如U形管),压力降为(=)后进入蒸发器。节流前后因冷剂水的焓值和浓度均不发生变化,故节流后的状态点(图中未标出)与点3重合。但由于压力的降低,部分冷剂水气化成冷剂蒸气(点 1'),尚未气化的大部分冷剂水温度降低到与蒸发压力 相对应的饱和温度(点1),并积存在蒸发器水盘中,因此节流前的点3表示冷凝压力下的饱和水状态,而节流后的点3表示压力为 的饱和蒸气(点 )和饱和液体(点1)相混合的湿蒸气状态。
(4)蒸发过程
积存在蒸发器水盘中的冷剂水(点1)通过蒸发器泵均匀地喷淋在蒸发器管簇的外表面,吸收管内冷媒水的热量而蒸发,使冷剂水的等压、等温条件下由点1变为1',1-1'表示冷剂水在蒸发器中的气化过程。
(5)吸收过程
浓度为 、温度为 、压力为 的溶液,在自身的压力与压差作用下由发生器流至溶液热交换器,将部分热量传给稀溶液,温度降到(点8),4-8表示浓溶液在溶液热交换器中的放热过程。状态点8的浓溶液进入吸收器,与吸收器中的部分稀溶液(点2)混合,形成浓度为 、温度为 的中间溶液(点9' ),然后由吸收器泵均匀喷淋在吸收器管簇的外表面。中间溶液进入吸收器后,由于压力的突然降低,故首先闪发出一部分水蒸气,浓度增大,用点9表示。由于吸收器管簇内流动的冷却水不断地带走吸收过程中放出的吸收热,因此中间溶液便具有不断地吸收来自蒸发器的水蒸气的能力,使溶液的浓度降至 ,温度由 降至 (点2)。8-9'和2-9'表示混合过程,9-2表示吸收器中的吸收过程。
假定送往发生器的稀溶液的流量为 ,浓度为 ,产生的冷剂水蒸气,剩下的流量为、浓度为的浓溶液出发生器。根据发生器中的质量平衡关系得到下式
令 ,则 (1)
a称为循环倍率。它表示在发生器中每产生1kg水蒸气所需要的溴化锂稀溶液的循环量。( )称为放气范围。
上面所分析的过程是对理想情况而言的。实际上,由于流动阻力的存在,水蒸气经过挡水板时压力下降,因此在发生器中,发生压力 应大于冷凝压力 ,在加热温度不变的情况下将引起溶液浓度的降低。另外,由于溶液液柱的影响,底部的溶液在较高压力下发生,同时又由于溶液与加热管表面的接触面积和接触时间的有限性,使发生终了浓溶液的浓度低于理想情况下的浓度 ,(-) 称为发生不足;在吸收器中,吸收器压力 应小于蒸发压力 ,在冷却水温度不变的情况下,它将引起稀溶液浓度的增大。由于吸收剂与被吸收的蒸气相互接触的时间很短,接触面积有限,加上系统内空气等不凝性气体存在,均降低溶液的吸收效果,吸收终了的稀溶液浓度 比理想情况下的 高,(-) 称为吸收不足。发生不足和吸收不足均会引起工作过程中参数的变化,使放气范围减少,从而影响循环的经济性。
溴化锂吸收式制冷机的热力及传热计算
溴化锂吸收式制冷机的计算应包括热力计算、传热计算、结构设计计算及强度校核计算等,此处仅对热力计算和传热计算的方法与步骤加以说明。
热力计算
溴化锂吸收式制冷机的热力计算是根据用户对制冷量和冷媒水温的要求,以及用户所能提供的加热热源和冷却介质的条件,合理地选择某些设计参数(传热温差、放气范围等),然后对循环加以计算,为传热计算等提供计算和设计依据。
(1)已知参数
①制冷量 它是根据生产工艺或空调要求,同时考虑到冷损、制造条件以及运转的经济性等因素而提出。
②冷媒水出口温度 它是根据生产工艺或空调要求提出的。由于 与蒸发温度 有关。若下降,机组的制冷及热力系数均下降,因此在满足生产工艺或空调要求的基础上,应尽可能地提高蒸发温度。对于溴化锂吸收式制冷机,因为用水作制冷剂,故一般大于5℃。
③冷却水进口温度 根据当地的自然条件决定。应当指出,尽管降低 能使冷凝压力下降,吸收效果增强,但考虑到溴化锂结晶这一特殊问题,并不是愈低愈好,而是有一定的合理范围。机组在冬季运行时尤应防止冷却水温度过低这一问题。
④加热热源温度 考虑到废热的利用、结晶和腐蚀等问题,采用0.1~0.25Mpa的饱和蒸气或75℃以上的热水作为热源较为合理。如能提供更高的蒸气压力,则热效率可获得进一步的提高。
(2)设计参数的选定
①吸收器出口冷却水温度1 和冷凝器的口冷却水温度2 由于吸收式制冷机采用热能作为补偿手段,所以冷却水带走的热量远大于蒸气压缩式制冷机。为了节省冷却水的消耗量,往往使冷却水串联地流过吸收器和冷凝器。考虑到吸收器内的吸收效果和冷凝器允许有较高的冷凝压力这些因素,通常让冷却水先经过吸收器,再进入冷凝器。冷却水的总温升一般取7~9℃,视冷却水的进水温度而定。考虑到吸收器的热负荷较冷凝器的热负荷大,通过吸收器的温升1较通过冷凝器的温升2高。冷却水的总温升为 。如果水源充足或加温度太低,则可采用冷却水并联流过吸收器和冷凝器的方式,这时冷凝器内冷却水的温升可以高一些。当采取串联方式时,
(2)
(3)
②冷凝温度 及冷凝压力 冷凝温度一般比冷却水出口温度高2~5℃,即
(4)
根据查水蒸气表求得,即
③蒸发温度及蒸发压力 蒸发温度一般比冷媒水出水温度低2~4℃。如果 要求较低,则温差取较小值,反之,取较大值,即
(5)
蒸发压力根据求得,即
④吸收器内稀溶液的最低温度 吸收器内稀溶液的出口温度一般比冷却水出口温度高3~5℃,取较小值对吸收效果有利,但传热温差的减小将导致所需传热面积的增大,反之亦然。
(6)
⑤吸收器压力 吸收器压力因蒸气流经挡水板时的阻力损失而低于蒸发压力。压降的大小与挡水板的结构和气流速度有关,一般取 ,即
(7)
⑥稀溶液浓度 根据和,由溴化锂溶液的图确定,即
(8)
⑦浓溶液浓度 为了保证循环的经济性和安全可行性,希望循环的放气范围(-) 在0.03~0.06之间,因而
(9)
⑧发生器内溶液的最高温度 发生器出口浓溶液的温度 可根据
(10)
的关系在溴化锂溶液的图中确定。尽管发生出来的冷剂蒸气流经挡水板时有阻力存在,但由于与相比其数值很小,可以忽略不计,因此假定= 时影响甚微。一般希望 比加热温度 低10~40℃,如果超出这一范围,则有关参数应作相应的调整。较高时,温差取较大值。
⑨溶液热交换器出口温度与 浓溶液出口温度由热交换器冷端的温差确定,如果温差较小,热效率虽较高,要求的传热面积仍会较大。为防止浓溶液的结晶,应比浓度所对应的结晶温度高10℃以上,因此冷端温差取15~25℃,即
(11)
如果忽略溶液与环境介质的热交换,稀溶液的出口温度可根据溶液交换的热平衡式确定,即
(12)
再由和 在图上确定,式中 。
⑩吸收器喷淋溶液状态 为强化吸收器的吸收过程,吸收器通常采用喷淋形式。由于进入吸收器的浓溶液量较少,为保证一定的喷淋密度,往往加上一定数量稀溶液,形成中间溶液后喷淋,虽然浓度有所降低,但因喷淋量的增加而使吸收效果增强。
假定在的浓溶液中再加入的稀溶液,形成状态为9' 的中间溶液,如图6所示,根据热平衡方程式
令 ,则
(13)
f称为吸收器稀溶液再循环倍率。它的意义是吸收1kg冷剂水蒸气需补充稀溶液的公斤数。一般,有时用浓溶液直接喷淋,即 。同样,可由混合溶液的物量平衡式求出中间溶液的浓度。即
(14)
再由 和通过图确定混合后溶液的温度 。
(3)设备热负荷计算
设备的热负荷根据设备的热平衡式求出。
①制冷机中的冷剂水的流量 冷剂水流量由已知的制冷量 和蒸发器中的单位热负荷确定。
(15)
由图7可知
(16)
②发生器热负荷 由图8可知
即
(17)
③冷凝器热负荷 由图9可知
(18)
④吸收器热负荷 由图10可知
(19)
⑤溶液热交换热负荷 由图11可知
(20)
(4)装置的热平衡式、热力系数及热力完善度
若忽略泵消耗功率带给系统的热量以及系统与周围环境交换的热量,整个装置的热平衡式应为
(21)
热力系数用 表示,它反映消耗单位蒸气加热量所获得的制冷量,用于评价装置的经济性,按定义
(22)
单效溴化锂吸收式制冷机的一般为0.65~0.75,双效溴化锂吸收式制冷机的通常在1.0以上。
热力完善度是热力系数与同热源温度下最高热力系数的比值。假设热源温度为 ,环境温度为,冷源温度为,则最高热力系数为
(23)
热力完善度可表示为
(24)
它反映制冷循环的不可逆程度。
(5)加热蒸气的消耗量和各类泵的流量计算
①加热蒸气的消耗量
(25)
式中 A----- 考虑热损失的附加系数,A=1.05~1.10;
―― ----- 加热蒸气焓值,kJ/kg;
―― ----- 加热蒸气凝结水焓值,kJ/kg。
②吸收器泵的流量
(26)
式中 ----- 吸收器喷淋溶液量,kg/s;
―― ----- 喷淋溶液密度,kg/l,由图查取。
③发生器泵的流量
(27)
式中 ----- 稀溶液密度,kg/l,由图查取。
④冷媒水泵的流量
(28)
式中 ----- 冷媒水的比热容, ;
―― ----- 冷媒水的进口温度,℃;
―― ----- 冷媒水的出口温度,℃。
⑤冷却水泵的流量 如果冷却水是串联地流过吸收器和冷凝器,它的流量应从两方面确定。
对于吸收器
(29)
对于冷凝器
(30)
计算结果应为,如果两者相差较大,说明以前假定的冷却水总温升的分配不当,需重新假定,至两者相等为止。
⑥蒸发器泵的流量 由于蒸发器内压力很低,冷剂水静压力对蒸发沸腾过程的影响较大,所以蒸发器做成喷淋式。为了保证一定的喷淋密度,使冷剂水均匀地润湿发器管簇的外表面,蒸发器泵的喷淋量要大于蒸发器的蒸发量,两者之比称为蒸发器冷剂水的再循环倍率,用a表示,a=10~20。蒸发泵的流量为
(31)
传热计算
(1)传热计算公式
简化的溴化锂吸收式制冷,机的传热计算公式如下,
(32)
式中 ----- 传热面积, ;
―― ----- 传热量,w ;
―― ----- 热交换器中的最大温差,即热流体进口和冷流体进口温度之差,℃;
――a,b ----- 常数,它与热交换器内流体流动的方式有关,具体数据见表1;
――----- 流体a在换热过程中温度变化,℃;
――----- 流体b在换热过程中的温度变化,℃。
采用公式(32)时,要求< 。
如果有一种流体的换热过程中发生集态改变,例如冷凝器中的冷凝过程,由于此时该流体的温度没有变化,故,公式(32)可简化为
(33)
(2)各种换热设备传热面积的计算
①发生器的传热面积 进入发生器的稀溶液处于过冷状态(点7),必须加热至饱和状态(点5)才开始沸腾,由于温度从上升到所需热量与沸腾过程中所需热量相比很小,因此在传热计算时均按饱和温度计算。此外,如果加热介质为过热蒸气,其过热区放出的热量远小于潜热,计算时也按饱和温度计算。由于加热蒸气的换热过程中发生相变,故,相应的发生器传热面积为
(34)
式中 ----- 发生器传热系数,。
②冷凝器的传热面积 进入冷凝器的冷剂水蒸气为过热蒸气,因为它冷却到饱和蒸气时放出的热量远小于冷凝过程放出的热量,故计算时仍按饱和冷凝温度 进行计算。由于冷剂水蒸气在换热过程中发生相变,故,即
(35)
式中 ----- 冷凝器传热系数,。
③吸收器的传热面积 如果吸收器中的冷却水作混合流动而喷淋液不作混合流动,则
(36)
式中 ----- 吸收器传热系数,。
④蒸发器的传热面积 蒸发过程中冷剂水发生相变,,则
(37)
式中 ----- 蒸发器传热系数,。
⑤溶液热交换器的传热面积 由于稀溶液流量大,故水当量大,应为稀溶液在热交换器中的温度变化。两种溶液在换热过程中的流动方式常采用逆流形式,则
(38)
式中 ----- 溶液热交换传热系数,。
(3)传热系数
在以上各设备的传热面积计算公式中,除传热数外,其余各参数均已在热力计算中确定。因此传热计算的实质问题是怎样确定传热系数K的问题。由于影响K值的因素很多,因此在设计计算时常根据同类型机器的试验数据作为选取K值的依据。表2列出了一些国内外产品的传热系数,供设计时参考。
由表2可见,各设备传热系数相差很大。实际上,热流密度、流速、喷淋密度、材质、管排布置方式、水质、不凝性气体量及污垢等因素均会影响传热系数的数值。目前,国内外对溴化锂吸收式制冷机组采取了一些改进措施,如对传热管进行适当的处理、提高水速、改进喷嘴结构等,使传热系数有较大的提高。设计过程中务必选综合考虑各种因素,再确定K值。
单效溴化锂吸收式制冷机热力计算和传热计算举例
(1)热力计算
①已知条件:
1)制冷量
2)冷媒水进口温度 ℃
3)冷媒水进口温度 ℃
4)冷却水进口温度 ℃
5)加热工作蒸气压力 ,相对于蒸气温度℃
②设计参数的选定
1)吸收器出口冷却水温度1 和冷凝器出口冷却水温度2 为了节省冷却水的消耗量,采用串联方式。假定冷却水总的温升=8 ℃,取1 ℃,2 ℃,则
2)冷凝温度及冷凝压力取 ℃,则
3)蒸发温度及蒸发压力取 ℃,则
4)吸收器内稀溶液的最低温度 取 ℃,则
5)吸收器压力 假定 ,则
6)稀溶液浓度 由 和 查图得
7)浓溶液浓度 取 ,则
8)发生器内浓溶液的最高温度 由 和 查 图得 ℃
9)浓溶液出热交换器时的温度 取冷端温差 ℃,则
℃
10)浓溶液出热交换器时的焓 由 和 在图上查出
11)稀溶液出热交换器的温度 由式(1)和式(12)求得
再根据 和 在图上查得℃
12)喷淋溶液的焓值和浓度 分别由式(13)和式(14)求得,计算时取
由和查图,得℃
根据以上数据,确定各点的参数,其数值列于表3中,考虑到压力的数量级,表中压力单位为kPa。
③设备热负荷计算
1)冷剂水流量 由式(15)和式(16)得
2)发生器热负荷 由式(17)得
3)冷凝器热负荷 由式(18)可知
4)吸收器热负荷 由式(19)得知
5)溶液热交换器热负荷 由式(20)得
④装置的热平衡、热力系数及热力完善度
1)热平衡
吸收热量:
放出热量:
与 十分接近,表明上面的计算是正确的。
2)热力系数 由式(22)得
3)热力完善度 冷却水的平均温度 和冷媒水平衡温度 分别为
由式(23)
由式(24)
⑤加热蒸气的消耗量和各类泵的流量计算
1)加热蒸气消耗量 由式(25)
2)吸收器泵的流量 由式(26)
式中 ,由 和 查图可得
3) 发生器泵流量 由式(27)
式中 ,由 和 查图可得
4) 冷媒水泵流量 由式(28)
5) 冷却水泵流量 由式(29)和式(30)
两者基本相同,表明开始假定的冷却水总温升的分配是合适的,并取 。
6) 蒸发器泵流量 由式(31),并取a=10 ,得
(2)传热计算
①发生器面积 由式(34),取 ,则
②冷凝器传热面积 由式(35),取 ,则
③吸收器传热面积 由式(36),取 ,则
④蒸发器传热面积 由式(37),取 ,则
⑤溶液热交换器传热面积 由式(38),取 ,则
I. 吸收式冰箱工作原理有哪些吸收式冰箱优缺点有哪些
吸收式冰箱工作原理:吸收式冰箱选用先进的蔓延吸收式热泵技术性,无制冷压缩机,无空调氟利昂,低碳环保,无齿轮传动,坚固耐用;工作的时候无振动,没有噪音;便捷运送,不害怕歪斜、颠倒;全封闭式设计方案,不必加上冷媒;系统软件参加工作时间最少十年;外型精致、好用,其具有无氟、没有噪音、无机械磨损、坚固耐用、多电力能源等特点。
吸收式冰箱与压缩式电冰箱类似的地方在于都使用冷媒循环,都使用到冷却器-热交换管,把超高压高温的冷媒蒸汽冷凝变成髙压常温下的液态,并释放很多的热量;都使用到空调蒸发器,把液体冷媒挥发气化为空气,吸取很多发热量,完成冰箱内减温。
J. 吸收-扩散式制冷系统是如何工作的
吸收-扩散式制冷装置的工作原理主要是利用热虹吸来代替泵推动溶液循环,在蒸发器中利用氢气扩散原理使制冷剂分压力突降来实现沸腾,从而达到制冷的目的。
吸收-扩散式制冷装置中充注三组分工质:制冷剂氨、吸收剂水、扩散剂氢。整个装置中没有机械运动部件,也不需要任何机械能驱动。只要提供适当的热源(燃气、电能),就能使装置中的工质不断循环,经过吸热和放热过程而产生制冷效果。因此,它可以作为吸收式冰箱的制冷机组,制成无噪声、无振动的家用冰箱。
吸收-扩散式制冷装置的工作原理如图2-6所示。用热源对发生器进行加热,使氨水浓溶液沸腾,产生氨和水的混合蒸气上升至气水分离器,分离出的水滴在重力作用下进入下降管;氨蒸气和水蒸气继续上升进入精馏器;散去部分热量后一部分水蒸气冷凝成液体后返回气水分离器,提高纯度的氨气上升进入冷凝器,并被冷凝成氨液;氨液沿着倾斜管进入蒸发器,在蒸发器中氨和氢混合气体的总压力为1.337MPa,其中氢的分压力为1.264MPa,氨的分压力为0.108MPa,氨对应的饱和温度为-32℃,因此降压后的氨液可在蒸发器中气化吸热;氨液进入蒸发器中利用扩散原理使其分压力降低来实现蒸发制冷;氨和氢的混合气体进入贮液器与从吸收器流下来的稀氨水接触,氨蒸气逐渐被吸收而使蒸发器出口压力维持稳定的低压;在吸收器中的氢不溶于水,密度又小,因此可沿平衡管上升,返回蒸发器以补充氢的不足;可见平衡管中充满氢是使蒸发器中氨蒸气分压力降低的必要条件,氢的作用起着类似于节流阀的作用;吸收器中形成浓氨水进入贮液器后,继续供给发生器,以补充因加热而上升的氨和水,如此循环。
图2-6 吸收-扩散式制冷装置的工作原理图
1.热源 2.发生器 3.气液分离器 4.精馏器 5.冷凝器 6.蒸发器 7.冰箱外壳 8.贮液器 9.吸收器 10.下降管 11.平衡管
在系统中氨的主循环路径是2→3→4→6→9→8→2;水的循环路径是2→3→10→9→8→2;氢的循环路径是6→8→9→11→6。
扩散剂的作用是保证蒸发器中混合气体的高压力,其中制冷剂蒸气的分压力很低,这样制冷剂液体就会不断地蒸发并扩散到氢气中,从而获得低温。