溴化锂吸收式制冷机组工作原理详解
溴化锂吸收式制冷机组工作原理详解
溴化锂吸收式制冷机组是一种以水为制冷剂、溴化锂为吸收剂的制冷设备。它通过水在真空状态下的蒸发来实现制冷效果,广泛应用于空调系统和工业冷却等领域。本文将详细介绍溴化锂吸收式制冷机组的工作原理,帮助读者理解其复杂的运行机制。
吸收式制冷机是以水作为制冷剂,溴化锂作为吸收剂的一种水制冷机组。以制冷剂的蒸发而进行制冷;制冷机工作在高真空状态,所以必须保证机组的真空度;吸收液(溴化锂水溶液)具有很强的吸水性。
吸收式冷冻机是把水(H2O)作为制冷剂,溴化锂(LiBr)溶液作为吸收剂的冷温水发生装置。
把100g水从0℃加热到100℃需要100Kcal热量(显热),把100g100℃的水蒸发成100℃蒸汽需要540Kcal的热量(汽化潜热)。潜热>显热,常压(760毫米汞柱)下水100℃蒸发,当压力只有1/100大气压时(绝对压力6mmHg)水能在4℃蒸发,我们的制冷机组就是用水蒸发来制取冷媒水。把冷剂水放在一个密封容器内,使容器中接近真空状态(6mmHg),这时水在4℃蒸发。我们让冷水经过容器后被吸热,就可制出7℃冷水(冷媒水)——容器叫蒸发器。
蒸发是一个吸收热量的过程——冷剂水蒸发吸收冷媒水的热量而达到制冷的目的。
蒸发了的冷剂蒸汽应该排到蒸发器外面,以保证制冷过程继续进行。因此必须连接装有强吸收力物质的容器,来吸收蒸发了的冷剂蒸汽,保证容器内的压力为6mmHg。
LiBr溶液吸收性很强,溶液的浓度越高且温度越低其吸收性也越强。我们把溴化锂(LiBr)水溶液作为吸收剂来使用。在容器内吸收冷剂蒸汽,此容器称为吸收器。
但是在4℃蒸发了的冷剂被吸收液吸收的时候,吸收液将放出吸收热,吸收液的温度将上升,吸收力将降低。因此用冷却水进行冷却防止吸收力降低。此吸收热与制冷剂的蒸发潜热相当,即冷水的热量通过制冷剂的蒸发传到冷剂蒸汽中,冷剂蒸汽被吸收到吸收器中,其放出的热量又被冷却后传到冷却水中。
溴化锂浓溶液因为吸收了冷剂蒸汽而变成了稀溶液,从而失去吸收能力,如何使溴化锂稀溶液变回到浓溶液?
溴化锂稀溶液被溶液泵输送到发生器内,在外界热源的加热下,溴化锂稀溶液变为浓溶液。同时生成冷剂蒸汽。
因加热而生成的溴化锂浓溶液恢复了吸收能力,流回到吸收器继续吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽。
溴化锂浓溶液温度较高,而溴化锂稀溶液又需要加热,为了充分利用能源,我们在溴化锂浓溶液从发生器流回吸收器及溴化锂稀溶液从吸收器输送到发生器的过程中设置了热交换器,使二者进行热交换。
发生器当中产生的冷剂蒸汽达到饱和后,将使溴化锂稀溶液不能再蒸发,如何处理发生器内产生的冷剂蒸汽?
发生器:当吸收液吸收冷剂蒸气时,随着浓度的降低导致吸收能力下降,为恢复吸收能力,将吸收液输送到另外一个容器中加热分离出冷剂蒸气——发生器(吸收液蒸发掉冷剂蒸气后被浓缩,又送回到吸收器,完成了溶液的循环,使制冷继续进行)。
冷凝器的作用是:
通过冷凝器铜管内的冷却水降温,使来自发生器内的冷剂蒸汽冷凝为液态水。
液体状态的冷剂水被送回蒸发器,完成整个制冷循环。