吸收式冷凍機

吸收式冷凍機

吸收式冷凍機冷凍設備的一類,利用吸收劑所吸收的冷凍劑在蒸發器中氣化,LEI吸收熱量而造成低溫。吸收劑可用液體或固體(如矽膠和活性炭等)。工業上常用氨的水溶液。在氨水吸收冷凍機中,氨液循環於吸收器和精餾塔,實質上執行了壓縮式冷凍機中壓縮機的任務。液氨經過膨脹閥在低壓的蒸發器中氣化,發生冷凍效應。

基本介紹

  • 中文名:吸收式冷凍機
  • 外文名:Absorption refrigerator
  • 學科:機械工程
  • 領域:機械設備
  • 作用:冷凍
  • 吸收劑:LiBr水溶液
簡介,吸收冷凍機的組成和優點,吸收冷凍機的工作原理,吸收冷凍機系統正常操作的約束條件,

簡介

吸收式冷凍機屬於冷凍設備的一類。利用吸收劑所吸收的冷凍劑在蒸發器中氣化,LEI吸收熱量而造成低溫。吸收劑可用液體或固體(如矽膠和活性炭等)。工業上常用氨的水溶液。在氨水吸收冷凍機中,氨液循環於吸收器和精餾塔,實質上執行了壓縮式冷凍機中壓縮機的任務。液氨經過膨脹閥在低壓的蒸發器中氣化,發生冷凍效應。產生的氨蒸氣被吸收器中稀氨液所吸收,生成的濃氨液用泵經熱交換器打入精餾塔。塔底蒸餾釜以蒸汽或煙道氣加熱,上升的蒸氣將氨從濃氨液中逐出,產生的蒸氣經過分凝器增濃後可達99.5%-99.896%。這種蒸氣在冷凝器中被液化,再經過膨脹閥降低壓力,而稀氨液則從塔底經熱交換器和膨脹閥流回吸收器,開始循環。

吸收冷凍機的組成和優點

以LiBr水溶液為吸收劑的吸收冷凍機系統是由五個熱交換單元所組成。它們分別是發生器,吸收器,蒸發器,冷凝器以及熱交換器。
以LiBr水溶液作為吸收劑的吸收冷凍機,其優點是以水作為製冷劑,它無毒、易得且蒸發潛熱大;還可利用煤氣、蒸汽或工廠廢熱作為能源,從而可提供冷、溫水,既省能又無公害。它避免了壓縮冷凍機中常用的氟里昂所引起的環境間題。因此,在日本及世界其它國家套用它作為空調機。

吸收冷凍機的工作原理

吸收冷凍機的工作原理是當向吸收器內抽氣時,器內濃的LiBr水溶液吸收來自蒸發器蒸發出來的水蒸汽。被稀釋了的LiBr水溶液送至發生器,通過蒸汽加熱,趕出其中的水份而濃縮成為濃溶液,再返回吸收器內繼續起吸收作用。發生器中產生的水蒸汽進入冷凝器,被冷卻水冷凝成水,返回蒸發器再度蒸發,而使管內的水被冷卻為冷水。當蒸發器內絕對壓力為866.6Pa時,器內溫度可下降至278K,管內的水可被冷卻到281K的溫度。吸收冷凍機就是通過LiBr水溶液和製冷劑水的循環而製得冷水和溫水的。

吸收冷凍機系統正常操作的約束條件

以LiBr水溶液作為吸收劑,其中的水作為冷媒的吸收冷凍機系統是由發生器,吸收器,蒸發器,冷凝器和LiBr水溶液循環迴路上的熱交換器所組成。LiBr水溶液在吸收器中吸收來自蒸發器的水蒸汽,然後被送往發生器進行濃縮,其LiBr濃溶液返回吸收器,所發生的水蒸汽送入冷凝器冷凝成水,再返回蒸發器,冷媒水在器內蒸發吸收蒸發潛熱而在管內製得冷水。
對既定的系統,即各單元的傳熱面積給定的情況下,考察系統在不同操作條件下的狀態,此屬操作型問題。為使吸收冷凍機系統能正常操作,考慮到熱傳遞方向、LiBr水溶液的結晶等問題,必須滿足下列約束條件。
(1)發生器的溫度關係
(2)吸收器的溫度關係
(3)蒸發器的溫度關係
(4)冷凝器的溫度關係
(5)熱交換器的溫度關係
(6)防止LiBr水溶液結晶的條件
(7)冷水供給溫度的範圍
(8)冷卻水的溫升

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