6.4.1 单效机组的工作原理在线视频

接下来

我将给大家讲解

溴化锂吸收式制冷机组的结构原理

首先

我将介绍 单效吸收式制冷机组的内容

在这一部分

我们需掌握 单效吸收机的工作原理和典型流程

制冷循环 以及机组的性能特点

前面我们已经学习了 基本的吸收式制冷循环

请大家 再看这个动画图

我们注意到

从发生器返回吸收器的溶液温度很高

直接减压后进入吸收器

其吸收水分的能力不强

我们希望 这股浓溶液的温度应尽可能地降低

以提高它吸收水分的能力

第二方面

从吸收器流出 经溶液泵增压的稀溶液

它的温度较低

如果仅利用外部热源 将它加热至沸腾状态

则需较大的热量

为了减少热量的消耗

希望其温度越高越好

如果 将这两股溶液进行换热

则可实现 优势互补

节约能源

因此

在吸收式制冷机中

都会在进 出发生器和吸收器的两股溶液之间

设置一个逆流换热的热交换器

采用逆流换热的热交换器

既提高了进入发生器的稀溶液的温度

减少发生器所需的耗热量

又降低了进入吸收器的浓溶液的温度

减少了吸收器的冷却负荷

同时提高了溶液的吸收能力

因此

这个溶液热交换器 又称为 “节能器”

这个动画所给出的原理图

就是在我们前面介绍吸收式制冷基本原理时

所用的 最基本的原理图中

增加了一个 逆流式溶液热交换器

但实际吸收机的结构原理

远比这个动画原理图要复杂得多

通常把发生器 冷凝器 蒸发器 吸收器

等四个主要换热设备

设置在一个或两个封闭筒体内

即 所谓的单筒结构和双筒结构

这是因为 溴化锂吸收式制冷机

在高度真空下工作

稍有空气渗入

制冷量就会衰减

甚至不能制冷

同时 应尽可能降低发生器到冷凝器

以及蒸发器到吸收器之间的

冷剂水蒸气的流动阻力

因此

结构的密封性 是最重要的技术条件

要求 结构排布必须紧凑

连接部件应尽可能少

这里给出了一台

双筒单效吸收式制冷机组的典型结构原理图

上筒内 设置有发生器和冷凝器

是系统的高压部分

下筒内呢 设有吸收机和蒸发器

是低压部分

两个筒之间 通过制冷剂管道和溶液管道相连

形成了一个整体结构

下面

我们结合这个吸收机的结构原理图

来看看 冷剂水和溴化锂水溶液的

具体流程和结构特点

首先

让我们来看看 溶液循环

在吸收器内

吸收了水蒸气的稀溶液

通过发生器泵 送至逆流热交换器

被预热后进入发生器

用于加热用的蒸汽 或者是热水

也就是“热媒”

在发生器的加热管束内流过

管束外的稀溶液 被加热 升温至沸点

经沸腾过程 释放出水蒸气后 变成浓溶液

再沿浓溶液管道 经逆流热交换器冷却后

返回到吸收器中

由于高压区与低压区的绝对压差很小

故 浓溶液流经管道的阻力

就已经使得高压溶液实现了节流 降压

其次

我们再来看看 冷剂水循环

在发生器中 溶液沸腾所产生的水蒸气

流经挡液板 进入了冷凝器

冷却水 在冷凝器的管束内流过

管束外的水蒸气 被冷凝为冷剂水

收集在冷凝器的水盘中

靠压力差的作用 沿U形管流至蒸发器

冷剂水进入蒸发器后

被收集在蒸发器的水盘中

并靠冷剂水泵 即蒸发器泵

送往蒸发器内的喷淋系统

均匀淋洒在冷水管束的外表面

吸收管束内冷水的热量

气化成水蒸气

该水蒸气 经过挡水板 再进入吸收器

被溴化锂溶液所吸收

第三 吸收机中的节流装置

由于吸收式制冷机中的

冷凝和蒸发压力之间的压差很小

因此 其节流装置

可采用U形管 或者是 节流孔板

U形管中的阻力 则可起到减压 节流的作用

其高度 应大于上下筒体之间的压力差

若采用节流孔板

则可进一步简化吸收机的结构

但节流孔板 对负荷变化的适应性

则不如U形管强

在这台吸收机中

其节流装置 就采用了U形管

第四 溴化锂吸收机中的换热器的类型

由于蒸发器在极低压力下工作

此处100mm高的水层

就会使得蒸发温度升高 10～12℃

因此

蒸发器和吸收器 必须采用喷淋式换热设备

绝对不能采用 蒸气压缩式制冷机中的

那种满液式蒸发器

发生器

多采用沉浸式换热结构

但其液层高度 也应小于300～350mm

并在设计计算时

需计入 由此引起的发生温度的变化

有时 发生器也采用双层布置结构

以减少沸腾层高度的影响

为了减少沸腾层高度的影响

目前 也在研究降膜式发生器的结构

第五 吸收机中的各种泵的作用

发生器泵的作用

就是为了将蒸发压力下的稀溶液

提升到冷凝压力

它的作用就是增压

从上面对吸收器和蒸发器型式的分析中

可以看出

吸收器和蒸发器 需采用喷淋式换热设备

是为了降低

液柱高度对蒸发温度和吸收温度的影响

在蒸发器中

一般 冷剂水的喷淋量都要大于实际蒸发量

以使冷剂水能够均匀地喷洒在冷水管束上

因此

喷淋的冷剂水中 只有一部分蒸发为水蒸气

另一部分未被蒸发的冷剂水

与来自U型管节流后的冷剂水一起

流入到冷剂水的水囊

由蒸发器泵重新送入喷淋系统

使其在蒸发盘管上蒸发 制冷

在吸收器中

也有类似的效果

从发生器返回的浓溶液

由吸收器泵 送入溶液喷淋系统

淋洒在冷却水管束上

溶液呢 被冷却降温

同时 吸收冷剂水蒸气而变成稀溶液

但浓溶液一次循环后 不可能充分吸收水蒸气

故需要 由吸收器泵重新送入溶液喷淋系统

继续吸收 从蒸发器中产生的水蒸气

因此

返回至吸收器中的稀溶液

需陪同发生器返回的浓溶液一起循环

以加大喷淋量

提高喷淋式热交换器喷淋侧的放热系数

可见

吸收器泵和蒸发器泵的作用

都是为了强化喷淋式换热设备的

传热 传质性能

最后 我们再来看看 吸收机中冷却水循环

前面我们已经讲过

吸收器和冷凝器

都是将水蒸气转化为液态水的装置

为带走水蒸气潜热

故 必须有冷却水回路

冷却水 一般来自冷却塔

从冷却塔内流出的冷却水

可以采用串联 或者是 并联的方式

进入吸收器和冷凝器的换热盘管中

然后 再返回冷却塔

图中给出的是

采用冷却水串联连接方式的吸收机