吸收式制冷和蒸氣壓編式制冷樣,都是利用液態(tài)制冷劑在汽化時(shí)要吸收汽化潛熱這一物理特性來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷的。所不問(wèn)的是,蒸氣壓箱式制冷是靠消耗電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功來(lái)作為能量補(bǔ)償,使熱量從低溫?zé)嵩崔D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩础6帐街评涫强肯臒崮軄?lái)完成這種非自發(fā)的過(guò)程。因此,在熱源便宜、方便,特別是有廢熱可利用的地方,吸收式制冷就有明顯的優(yōu)勢(shì)。由于運(yùn)轉(zhuǎn)部件少,吸收式制冷機(jī)振動(dòng)和運(yùn)行噪聲很小,且機(jī)組使用的工質(zhì)對(duì)人體無(wú)害,做安全性很好。
吸收式制冷機(jī)組的主要缺點(diǎn)是熱效率比較低,換熱器中大量使用銅材,設(shè)備體積大,因而投資較人:此外,換熱器銅材因管理不善易被腐蝕,而導(dǎo)致壽命縮短的情況時(shí)有發(fā)生;因冷卻負(fù)荷大導(dǎo)致冷卻水量比蒸氣壓縮式制冷機(jī)組偏大20%一30%,使冷卻水系統(tǒng)的動(dòng)力耗費(fèi)和水冷卻設(shè)備投資比較大。陽(yáng)對(duì)于用戶(hù)而言,其運(yùn)行費(fèi)用不一定比蒸氣壓縮式制冷機(jī)組高。
敗收式制冷機(jī)組使州的質(zhì)與蒸氣壓縮式制冷不同,它使用的是吸收劑和制冷劑組成的工質(zhì)對(duì)。常見(jiàn)的行溴化鋰-水和氨水組成的工質(zhì)對(duì),由于者應(yīng)用較少,故木章只對(duì)溴化鋰吸收式制冷機(jī)進(jìn)行討論。
溴化鉀吸收式制憐機(jī)組由關(guān)國(guó)的開(kāi)利公司于195年首先試制成功。我國(guó)于20世紀(jì)60年代初已開(kāi)始研制,何在國(guó)內(nèi)大規(guī)模的推廣應(yīng)用僅有十多年的歷史。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,電力供應(yīng)緊張的局勢(shì)多次出現(xiàn),使坩熱能為動(dòng)力的澳化憚制冷機(jī)組得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。
溴化鉀畈收式制冷機(jī)組有多種形式。根據(jù)使用能源形式的不同,溴化鋰吸收式制冷機(jī)組
可以分為蒸氣型、熱水型、直燃型和煙氣型等:
根據(jù)功能的不同可以分為溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組、冷熱水機(jī)組和熱泵機(jī)組等;根據(jù)其溶液循環(huán)回路的不同又可分為單效型、雙效型等。
圖8-1為溴化鉀吸收式制冷系統(tǒng)的基本原理圖,其主要出發(fā)生器、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器和吸收器等設(shè)備組成,它們組成了兩個(gè)循環(huán),即制冷劑循環(huán)和吸收劑循環(huán)。圖中左半部是制冷劑循環(huán)。從發(fā)牛器中出來(lái)的高壓高溫制拎劑水蒸氣在冷凝器中向冷卻水釋放出熱量Q,凝結(jié)成為液態(tài)水,經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)人蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中,液態(tài)水吸收冷媒水的熱量Q,被汽化為低壓低溫的冷劑蒸氣,進(jìn)入吸收器。圖中的右半部是吸收劑循環(huán)。為了維持制冷劑的循環(huán),裙設(shè)置吸收器,在吸收器內(nèi)有液態(tài)吸收劑溴化鋰濃溶液,吸收來(lái)自蒸發(fā)器的低壓制冷劑蒸氣后,經(jīng)泵升壓后進(jìn)入發(fā)生器。在發(fā)生器中,外部高溫?zé)嵩聪蚱涮峁崃縌:,使溴化鋰溶液中的冷劑水大量蒸發(fā)成溫度和壓力較高的水蒸氣,使得制冷劑又與吸牧劑分離。分離后的冷劑水蒸氣進(jìn)人冷凝器,完成制憐劑的循環(huán)。而分離出制冷劑的吸收劑溴化鋰溶液,依靠與吸收器之間的壓力差和重力作用經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流減壓后返可吸收器,完成吸收劑循環(huán)。
吸收式制冷就是利用制拎劑在二:元溶液中的不斷被吸收或釋放,并使得吸收與釋放周而復(fù)始,不斷循環(huán),也就使制冷循環(huán)能連續(xù)不斷,達(dá)到制冷目的。
吸收式制冷系統(tǒng)中,發(fā)生器和吸收器相當(dāng)于蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī),因此常把吸收器和發(fā)生器及附屬設(shè)備稱(chēng)為“熱壓縮機(jī)”或稱(chēng)為“化學(xué)式壓縮機(jī)”。從圖8·1可知,發(fā)生器的作用是使制冷劑從二元溶液中汽化,變?yōu)槔鋭┱魵猓欢掌鞯淖饔脛t是把制冷劑蒸氣重新輸送回二元溶液中去。吸收式制冷與燕氣壓縮式制冷一樣是利用液態(tài)制冷劑蒸發(fā)吸收冷媒水的熱量完成制冷任務(wù)的,因此吸收式制冷同樣也離不開(kāi)冷凝器和蒸發(fā)器。
綜上所述,吸收式制冷系統(tǒng)必須具備發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器這四大換熱裝置,配以其他輔助設(shè)備就成了吸收式制冷機(jī)。
吸收式制冷裝置中,蒸發(fā)器所制取的制冷量Q。與發(fā)生器中熱源加入的熱量Q之比,稱(chēng)為熱力系數(shù),用5表示(產(chǎn)品樣本上常用COP表示)、即5=Q/Q。熱力系數(shù)表示消耗單位熱鏈所能獲得的冷量,是衡量吸收式制冷裝置的主要性能指標(biāo),在給定的條件下,熱力系數(shù)越大,經(jīng)濟(jì)性就越好。