氨吸收式制冷機(jī)

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1、第六章氨吸收式制冷機(jī)了解吸收式制冷機(jī)與單級蒸汽壓縮式制冷機(jī)的制冷循環(huán)的區(qū)別了解氨水溶液的性質(zhì)目的、要求掌握氨吸收式制冷循環(huán)的原理、流程和特點(diǎn)。第一節(jié)概述吸收式制冷是液體汽化法制冷的一種。它以消耗低溫?zé)崮茏鳛檠a(bǔ)償實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)，對有余熱場所熱能的綜合利用，以及對于太陽能的開發(fā)和應(yīng)用都有重要的意義。1.吸收式制冷的兩個(gè)循環(huán)制冷劑逆循環(huán)吸收劑溶液正循環(huán)利用吸收方式氣體制冷劑回復(fù)液體狀態(tài)制冷劑蒸發(fā)吸收熱量制冷吸收式制冷泵吸收器換熱器發(fā)生器蒸發(fā)器節(jié)流閥QL載冷體水低品位蒸汽TR、QR冷凝器QH水2、蒸氣壓縮式與吸收式制冷機(jī)的比較吸收式制冷機(jī)是一種以熱能為主要?jiǎng)恿Φ闹评錂C(jī)。蒸汽壓縮

2、制冷循環(huán)：壓縮機(jī)（消耗機(jī)械功）吸收式制冷循環(huán)：吸收器，發(fā)生器，換熱器，泵（消耗低品位熱量）吸收式和蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理a）吸收式制冷機(jī)b）蒸汽壓縮式制冷機(jī)E一蒸發(fā)器C一冷凝器EV一膨脹閥CO一壓縮機(jī)G一發(fā)生器A一吸收器P一溶液泵3.熱力系數(shù)吸收式制冷機(jī)采用蒸發(fā)器中的制冷量Q0與發(fā)生器的耗熱量Qg之比來衡量它運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。這一比值稱為吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)..＝4吸收式制冷循環(huán)工質(zhì)的選擇要求與蒸汽壓縮式制冷基本相同，應(yīng)具有較大的單位容積制冷量，工作壓力不應(yīng)太高或太低，價(jià)廉，無毒，不爆炸和不腐蝕等性質(zhì)。5.對吸收劑的選擇要求1）吸收劑應(yīng)具有強(qiáng)烈吸收制冷劑的能力2）吸收

3、劑和制冷劑的沸點(diǎn)相差越大越好。3）吸收劑應(yīng)具有較大的熱導(dǎo)率，較小的密度和粘度，較小的比熱，以提高制冷循環(huán)的工作效率。4）在化學(xué)性質(zhì)方面要求無毒﹑不燃燒﹑不爆炸，對制冷機(jī)的金屬材料無腐蝕和具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。5）吸收式制冷循環(huán)工質(zhì)對所組成的二元溶液，必須是非共沸溶液。6.吸收式制冷機(jī)的工質(zhì)對1.以水作為制冷劑的工質(zhì)對2.以氨為制冷劑的工質(zhì)對（低沸點(diǎn)組分為制冷劑（氨），高沸點(diǎn)組分為吸收劑（水）。吸收器能強(qiáng)烈吸收氨蒸氣，發(fā)生器能析出氨氣）。3.乙醇作為制冷劑的工質(zhì)對4.以氟利昂為制冷劑的工質(zhì)對到目前為止，實(shí)際上使用的還只限于氨-水溶液與溴化鋰-水溶液兩種。第二節(jié)氨水溶液的

4、性質(zhì)6.2.2氨對有色金屬的腐蝕作用對有色金屬有腐蝕作用，不能用銅及銅合金材料。6.2.3密度、比熱容、導(dǎo)熱率、粘度及表面張力①密度：ρ=1-0.35ξ隨ξ↑，ρ↓。②比熱容：隨ξ↑，c↑。③導(dǎo)熱率：隨ξ↑，λ↓。④粘度：先隨ξ↑，μ↑；后隨ξ↑，μ↓。⑤表面張力：隨ξ↑，表面張力↓。6.2.1氨在水中的溶解質(zhì)量分?jǐn)?shù)：ξ=0～1氨的質(zhì)量/溶液總質(zhì)量第三節(jié)單級氨水吸收式制冷機(jī)循環(huán)過程及其在h-ξ圖上的表示6．3．1系統(tǒng)中的壓力和溫度系統(tǒng)由低壓側(cè)和高壓側(cè)組成。低壓側(cè)：蒸發(fā)器（P0，t0）和吸收器（P0/）P0/P

5、k忽略上述壓差。吸收器和冷凝器的溫度由冷卻水溫決定，發(fā)生器的溫度由加熱介質(zhì)溫度決定。6.3.2單級氨水吸收式制冷機(jī)的循環(huán)過程設(shè)精餾塔提高氨蒸氣的濃度。含提餾段、精餾段、發(fā)生器、回流冷凝器。流程圖：1a(ξ?r,f)過冷Pk→發(fā)生器得蒸氣3??→提餾段1??(ξd??,1+R)→精餾段和回流冷凝器得①高濃度氨蒸氣(ξRa??1)5??→冷凝器冷凝液體Pk6→節(jié)流閥節(jié)流7P0→蒸發(fā)器8②稀溶液（ξa?，f-1）2→溶液熱交換器降溫Pk2a→節(jié)流閥節(jié)流3P0→吸收器(ξ?r,f)4→液泵升壓Pk過冷4a→溶液熱交換器加熱1a6.3.3循環(huán)過程在h-ξ圖上的表示說明1）溶液的

6、蒸發(fā)和冷凝在定壓下進(jìn)行，但不是定溫，因?yàn)樵诶淠龝r(shí)隨著溶液中低沸點(diǎn)組分的增多，溶液的飽和溫度降低；在蒸發(fā)時(shí)隨著溶液中低沸點(diǎn)組分的減少，溶液的飽和溫度提高。濕蒸氣的干度越大，蒸發(fā)溫度越高。說明2）溶液熱交換器：提高進(jìn)入發(fā)生器的濃溶液（流量f）的溫度，減少加熱蒸氣的消耗量；降低進(jìn)入吸收器的稀溶液（流量f-1）的溫度，減少冷卻水的消耗量。3）氣-液熱交換器：用蒸發(fā)器的濕蒸氣使冷凝器液體過冷。但增加了吸收器的冷卻水量。4）系統(tǒng)制取的最低溫度與加熱熱源的溫度和冷卻水溫度有關(guān)。t0≥-25℃。第四節(jié)氨水吸收式制冷機(jī)與蒸氣壓縮式制冷機(jī)的性能比較6.4.1性能比較蒸氣壓縮式制冷機(jī)消耗功

7、；吸收式制冷機(jī)消耗熱量，其熱力系數(shù)低于前者。存在更多的不可逆過程。吸收式制冷機(jī)在較低溫下運(yùn)行費(fèi)用較低。6.4.2氨水吸收式制冷機(jī)的特點(diǎn)（1）～（12）第五節(jié)吸收-擴(kuò)散式制冷機(jī)6．5．1概述家用或醫(yī)療用冰箱采用三組分循環(huán)工質(zhì)的吸收式制冷機(jī)，制冷量0.1kW，冰箱容積為25升～250升。特點(diǎn)：1）制冷劑為NH3，吸收劑為氨水，氫氣為平衡氣體。2）無溶液泵，流動(dòng)靠密度差（對發(fā)生器加熱），高度差（發(fā)生器與吸收器），管路傾斜（冷凝器、蒸發(fā)器）。3）無膨脹閥，蒸發(fā)器與冷凝器液體壓力相同，為了使蒸發(fā)器中的氨液蒸發(fā)，通入氫氣吸收溶液中的氨。6.5.2工作過程（1）氨