吸收式制冷知识普及

 
 
 
吸收式制冷是蒸汽制冷的一种。前面介绍的蒸汽压缩制冷是消耗高品依的能量——电能(或机械能)作为补偿的，耗电量大是其缺点之一。而吸收式制冷的特点之一就是可以直接利用热能作为补偿，它可用0．5一0．7b8r(表压)的低压蒸汽也可用温度80—120℃的热水，甚至可以直接利用工业生产中的废汽、废热及余热作为补偿热眠随着地热和太阳能的开发利用，它将具有更为广泛的前途。目前被应用的有氨—水吸收式和溴化锤—水吸收式两种。除上述优点外，它还具有耗电量久以水作制冷剂时安全性较高，变负街容易，调节范围广，运行的无噪声和振丸结构简单，运行管理方便等优点。但以水作为制冷剂的制冷系统只能制取0℃以上的冷量。下面主要介绍吸收式制冷的原理及其系统关于吸附式制冷本章最后—节将作简介。
吸收式制冷原理与工作循环
一、定义及系统组成
吸收式制冷机是一种靠消耗热能来制取冷量的装置。它与消耗机械功(或电能)的蒸汽压缩制冷系统有许多相同之炒。，两种制冷系统都是利用液态制冷剂在低压低温下汽化以达到制冷的目的；
第二，两种系统中部有一个类似的冷凝挽以使高压的制冷剂冷凝；
第三，两种系统中都要有一个类似的流量控制或膨胀装置。
上述两种系统的区别在于，，用于驱动系统工作的能量形式不同。吸收式制冷系统利用热能，而蒸汽压缩制冷系统靠输入机械功(或电能)，第二，两种系统中，低压维持与压力提高的措施不同。蒸汽压缩制冷系统中，机械功驱动压缩机运转工作，这样既维持了蒸发器剧的低压，又将压力提高至高压侧压力。而在吸收式制冷系统中，蒸发器例的低压是利用一种叫吸收剂的第二工质来维持的。该系统中，吸收器和发生器两个部件结合起来的作用与前述蒸汽压缩系统的压缩机相类帆再辅助以泵和节流阀(通常是溶液荣)即可实现制冷剂蒸汽压力的提高。
由上所述，我们知道与一般采用纯工质的蒸汽压缩制冷不同。吸收式制冷需用两种工硫其中易挥发的一种叫制冷礼另一种不易挥发的叫吸收剂，二者合称为制冷剂“吸收剂工质对。传统的工质对有两种：一种是氨—水溶沉氨为制冷刘，水为吸收剂。它的制冷温度在41一—d5℃范围内，多用作工艺生产过程的冷风另一种是演化锤—水溶液，水为制冷剂，溴化程为吸收剂。其制冷温度只能在0℃以上，可用于制取空调用冷水或工艺用冷却水。
二、系统z作循环及过程
须单的吸收式制冷系统如图4—l所示。它由发生器、吸收器、蒸发器、冷凝甜以及溶液泵、节流阀等组成。英发器和吸收器在系统的低压侧，而发生器和冷凝器在系统的高压侧。其中制冷剂循环是从冷凝器通过膨胀阀到蒸发抿再经吸收器到发生器后回到冷凝税而吸收剂循环是从吸收器经溶液泵到发生器，冉经膨胀阀返回吸收器。
 


 
 
根据囚4—l，简革的吸收式制冷机系统的工作过程如下：来自冷凝器的高压制冷剂液体经膨胀阀减压至蒸发E力，进入蒸发器中蒸发制冷。在蒸发器中产生的低压制冷剂蒸汽直接进入吸收抵并在其中被吸收剂溶液吸收。在上述过程中，制冷剂所以从蒸发器流向吸收器是因为吸收器中的吸收剂—制冷剂溶液的蒸汽低于蒸发器中的制冷剂蒸汽压。在这里是吸收器中吸收剂—制冷剂溶液的蒸汽E决定了系统低压谰的压力低因而也决定了蒸发器中制冷剂的蒸发温度。而吸收剂—制冷剂溶液的蒸汽压又取决于吸收剂的特性，即它的温度和浓度。吸收剂溶液的温度愈他浓度愈高(即制冷剂在其中的百分比愈小)，则溶液的蒸汽压也愈低。
当来自蒸发器的制冷剂蒸汽溶入吸收剂溶液时，制冷剂的体积校医6，同时释放出吸收热。为维持吸收顺液的温度和蒸汽压，必须将这部分吸收热诽到环境中去，就象冷凝器中的散热也诽到环境中去一样。
为实现吸收器到环境的传汛吸收剂溶液的温度要高于环境温度。由于吸收器的效率随吸收器溶液温度的降低而增大，吸收器的效率部分地决定于现有的冷却介质的温度。由于制冷剂蒸汽溶入吸收剂溶泥增加了溶液的浓度(即溶液中制冷剂的百分比)和溶液的蒸汽压。为维持液的蒸汽压以保证蒸发器中所需的低压和温度，须将溶入制冷剂的浓吸收剂溶液不断地从吸收器输送到发生器。在蒸发器中，箔在吸收剂溶液中的制冷刘(大部分)由于思热而披茨发出来。生成的稀溶液则返回吸收器继续吸收来自蒸发器的制冷剂蒸汽。由于吸收器在系统的低压侧，发生器在高压谰，浓溶液需从吸收器强话别及纪器，叩怖溶液需经节流闽从发生器返回吸收器。随着溶液从吸收器被泵送到发生歉吸收剂溶液的压力从低压侧压力值增加至高压谰压力值，而这过程中没有发生制冷剂的压缩，这是因为制冷剂的E缩已在吸收器中完成丁。因此溶液泵所需的电功率相对较小。。在发生器中，通过溶液加热和制冷剂的蒸氮制冷剂从吸收剂中分离出来。生成的高压制冷剂蒸汽流1向冷凝器，并在冷凝器中冷疑戊液化向冷凝介质放出潜热。这样便完成了制冷剂循环。
如前所述，发生器中生成的稀吸收剂溶液通过吸收器的回流管返回吸收器。稀溶液的浓度大小可由提供给发生器的热量的多少来控制。
为了达到的系统效免系统高压例与低压侧的压差应尽可能小。一方面在与制冷要求不矛盾的情况下，使得低压侧压力尽可能的南另一方面在现有冷凝介质允许的条件下，保持高压侧压力尽可能低。我们已经知道低压侧的压力是由吸收剂溶液的蒸汽压决定的，而后者又决定于溶液的浓度和温度。因为吸收剂溶液温度的控制受现有冷却介质温度的限制，故低压侧(蒸发器)温度和压力通常是靠改变吸收剂溶液的浓度来控制的。
三、提高系统效串的两个措施
1．溶液循环中的回热
在从吸收器到发生器的浓溶液和从发生器返回吸收器的稀捂液之间采用(回热)热交器可以提高系统的效率。因为这样既提高流向发生器的浓溶液的温度，又降低了返回吸收器的稀格液的温度。这种回热交换的结果是既减少了发生器需要的热E，又减少了吸收器的冷却负荷。(见图4—2)
2．制冷剂循环中的回热
与蒸汽压缩制冷循环一样，当高压液体制冷剂流过膨胀装置降压冰将有液体制冷剂闪发，造成制冷效果的损失。从冷凝器到蒸发器的液体制冷剂与从蒸发器流向吸收据低温的制冷剂蒸汽(回热)热交疚将会增加制冷效甩改进系统的效率。(见困4—2)  http://www.dgzhenghang.cn