吸收式制冷机原理三十二种影响因素

溴化锂收吸制冷式原理机

工作理原循与环

溶液的气蒸力压对是衡平状而言的态如果。气蒸压为力.850Pk的溴化锂a溶与具有1液Pka压力(7℃的)水气蒸触,蒸接气液体不处于平和状衡,态此时溶液具吸有水蒸气收能力的,直到水气蒸压力的降到低稍于高085.kP(例如:a0.8k7Pa为)止。

1图吸收 冷制的理

08.kPa7和0.85ka之P间压的差用于服连克接管中道流的动阻力以及由过程于偏离衡平状而态产生压的差如,图1所示。水在5下蒸发℃时,可能从较就高温度的冷却被质介吸收中化潜气热,被使冷介却质却冷。

了为水在使压下低不气断,并使所化生的蒸产气不地断吸收,从被而保证收过吸程不断的行进,吸供收用的液溶浓的度必大于吸收须了终溶液的的浓度。为,除此了必不须断地供给蒸器纯水外发,必须还不断地给供新的浓液,如图1所示溶。显,然样这做是经济的不

2单效溴 化锂吸收制冷式机统 系3图双筒溴化 吸收锂制冷机的式系

1-统凝器;2-发生冷器;3-蒸发器;-吸收器;5-4交换器;6热U型-管

7;-防管晶;8抽-气装置9;蒸发-泵器;01吸-收泵器;1-1生器发泵;21-通三阀

实际

采用对稀溶液上热加的方法使,沸之,腾而获从得馏蒸水不供断蒸使用发,如2所示。系统图发由生器、凝器冷、发蒸器节流阀、泵和、溶热交换器液组成等。溶液稀在热加以前用泵压将升高,力沸腾使产所的生气蒸能够在温常下凝。冷如,冷例却水温度为3℃5,考虑到时热交换器所中允的许热传差,冷凝温可能在4有℃0右发左,生因此发器内的压力必生是须.377ka或更高P些一(考到管道虑阻力因等)。素

发生

器和冷器(凝高侧)压蒸发与和吸器收(器压侧)低之的间压差过通装安相应管在上的道胀膨或阀它节其机流来保持。构在化锂溴吸收式制冷中,这一机差相当压,一般只小6有.~5k8a,因而P采用U型管、节短管或流节小孔流即可

离开发器生浓溶液的温度的较,而离开高收吸的器溶液稀温度却的当低。相溶浓液未在冷却到与被收器压力吸相对的温应度前可不吸能水蒸收气而,溶液稀必须又热加到发生和器压力相应对饱的和度温才开沸始,腾此通因一过台溶液交热换,器浓溶液使和溶稀液各自在进入吸收器发生器之前和此进彼热量交行换,稀使溶温度升高液浓,溶液温下度。降

于水由蒸气的比容常非大,为免避流时动生产大的压过降,需很粗要的管,为道避免这一,往点往将冷凝器发生和做器在个一容内,器将吸器收和蒸器发在另一个容做内,器如3图示所。可也将以四这个主设要置备于一壳体内,高个压和侧压低侧间之隔板隔开用,

如图4示。所

图4

筒单溴化吸锂收制冷式的机统系

1-

冷凝;2-发器器;生-3蒸发;4器-吸收器

5-;交换热;器67、8-泵、;-9型管

U

所述上,化溴锂吸收制式机的工作冷过程可分为两个分:部

()1生发器产中生冷的蒸气在冷剂凝器中凝成冷冷剂水经U形管进入蒸,发器在低,下蒸压发产生制,效冷应。这些过程与蒸压气式缩冷制环循在冷凝、器节阀流和蒸器发所产中的生程过完相全同;

(2)

生器发流中出的浓溶液降后压入进吸收器,收吸由蒸器发生产冷的蒸气,形剂成溶液稀,用将稀泵溶液输送至生发器,重新加,形成浓热液。这溶过些程作用的当于蒸相压气缩制冷式循中压环机所缩的起用。

工过程作图上的表示在

溴化

锂吸式收制机的冷理工想作程可过用以图示表,图5。见想理过是指工质程在动流程中没过有任阻何损失,各力备与设周空围不发生热气交量换发生终,了和吸终了收的液溶均到达平衡状。

5 溴化锂图收式制冷机吸作工过程在图的上示表

1)(发过生程

2表示点吸收的器和饱稀溶状液,其态浓为 ,压度为力 ,度温为 ,过经发生器,泵压力升高 ,到后然送往液溶交换热器,在等压条件下温度 由升至 高浓,不度变再进,入发器生,发生器传被管热的工作蒸气加内热,温度由升 到 压力下的饱和高温度,并 始开等在下沸压,腾液中的水溶不断分蒸发浓,度渐增大,温逐也度渐逐高升发,生程终过时了液的溶度浓达到, 温达到度,用 4点表示。27表-稀溶示液在液溶热换交器中的温过程,升-7-4表5示稀溶液在发器中生加的和热发过生,所产生的程蒸水状气用开态始生时的状态(发点'4 和)发生了时终状的(点态'3)的平均 状态3'点 示表由,产生于是的水蒸气,纯状态 故位的于纵坐轴标。

()2冷凝过

由发生器生产的水蒸(气点3')进入凝冷器,后压在力不变的 情下况被冷凝器管流内动冷的水却却,冷先变为首饱蒸和气,而继被凝冷成和液饱体(3点,3'-3表示冷)蒸剂气在凝冷器冷却及中凝的过程冷

(

3节)流过程

压力为

饱的和冷剂水(3)经点过流节装(置如U管),压力降为(形=后)进蒸发器。节入前后流冷因剂的水值焓浓度和不均发生变,化故节后的状态流点图(未中出)与标3重合。点由但于压的力低,降分部冷剂气化成水冷剂蒸(点气 '1)尚,气化的未大部分冷水温剂降度到低与蒸发压力相对 应的饱和度(点1)温并积存在蒸发器水,盘中因此,节流的前3表示点凝压冷下的饱力和水态状而节,后流的点表3示压为力 饱和的蒸气(点 和)和液饱体点()相混合1的蒸气状湿。态

(4

)

蒸发程过

存积蒸在发水盘中器冷剂的(水1点)通蒸发过泵均器匀地喷淋蒸发在管器簇外的表面吸收管,冷内媒的热量水而蒸,发使剂水冷的压、等温等条件下由点1为1变'1-1',表冷剂水在蒸发示器的气中过程化。

(5)吸

收程过

浓度为

、温度 、为压为 的力溶液,自身的压在力压与差作用下由发器流生至液溶交换热,将器部热量分给稀传液溶,度降到温(8),点-48示表溶浓在液液溶热交器换中放热的过。状程点态的8浓液进溶入收器,与吸吸器收中部分的溶液稀点(2)混合,形成浓度 、为度温为 的中溶间(点液' 9),然由吸收器后泵均匀喷在吸收器管簇的外淋面表中间溶。进液入吸器后,收由于压力突然降低的,首先故发出闪部一分水蒸,浓气度大增用,9点示表由。吸于器管收簇流内的动却水不冷断地带走收吸过中程放的出吸热收因此,中溶间便液有不断地吸收来自蒸发器具的水蒸气的能,使溶液的浓力度降至 温,由 度至降 (点2)。89-'2-9'和示表混过合程9,2-示表吸器收的吸收过程。中

定假送发往生的稀溶液的流器为量 ,浓度为, 生的产剂水冷蒸气剩,下的量为流、浓度为的溶浓出液生器发根据发生器。的中质量平衡系关得下式到

令,则 (1)

a称

循为倍环。率表示它发生在中器每生1产g水k蒸气所需的要化锂溴溶稀液循环的。量( 称为)放气围范

面所析分过的是程对理想况而言的。实际上,情于由动流力的阻在,水存气经蒸挡水过时板压力下降因,此发生器在中发,生力压应 大于冷凝压 ,力加热温在度不变的况情下引将起液浓度溶降低。的另,由外于溶液柱液的影响,部底溶液的较在压高力发生,下同又由于溶液与时热管表面加接的触面和接触积间的有时性,使限生发了终溶液浓的浓度低于想情理况的下度浓 ,-)( 为发称不生足在;吸器中,收收器吸力压应 于蒸发压小 ,在力却冷水度不温变情的况下它,引起稀溶液浓将的度大。由于吸增收与被剂吸的收气蒸相接互触的间时短,很触面接有积限加,上系内空气等统不性凝气存体在均,低溶降液吸收效的果,吸终了的稀溶液浓收 度比想理况下情 的,(高) -为称吸收不足。发不足和吸收生足均会不引起作工过程中参数变的化,放气使围范少减,从而响影循环经济性的

锂吸化收式制冷机的力及热传热计

溴锂吸化式制收机冷计算应包括的力热算、传计计算、结构设热计算计强及度核校算计,此处等对仅热计力和算传热算的方计与步骤加法以说明

热计力算

溴化锂吸收式制冷机的热力

算计根是据户用制对冷和冷媒水量温的求要,及用户以

所能提的加供热源和热却冷质介条件,合理的地选择些设某计参数传热(差、温气放范等),围然后循环对加计算以为,传热算等计提计供算和计依设。

(1)

已参知

①制冷量 是根它据产生艺或空调要求,同时考虑到冷工损、造制条以及运件的经转济等性因素而出提

②冷

媒出水温度 口它根是生产据工艺空调或求提出的。要由 于蒸发与温度 有。若下关,机降组的冷及制热力数系均降,因此下满在足产生工或艺空要调求基的上础应尽,可能提高蒸发温地。对度溴化于锂吸式收冷机,因制用水为制冷作剂,故一大般于5℃

。③

冷水进口却温 根度当地的据自条然决定。件应指出当,管尽低 能降冷使压凝下力,降收效吸果增强但考,虑溴到锂结晶化一这特问题殊并不是愈低,愈,好是有一而的定理合范围机。在冬组运季时尤应防行冷止水却温过低这度问一。

④热加热温度 源考到虑热废的利用、晶结腐蚀和等问题,采0.用~01.2M5pa的和饱气蒸7或5以上的热水℃作热源为较为合理。如能提更供的蒸高压力,则热气率效可得获进一步提的。

(2设)参数的选定

吸器出口冷却水温度1 和收冷器凝的口冷却温水度 2于由吸式制冷收采用机热能为作补偿手段所,冷却水以走的热带量大于蒸气远缩式制压冷。机为节了冷省水的却耗量消,往往使冷水串却联地流过收吸和器冷器。考凝到虑吸收内的器吸效收和果冷凝允器许较高的有凝冷压这些因素,通常力冷却水先经过让吸收,再进器入冷凝器冷。却的水温升一般总取7~℃,9视却水冷进的温水而度。考定虑吸到收器的热负较荷凝器的热负冷大,通荷过吸器收温的升1较通过冷器的凝温2高升。冷水却总温升为的。如果 源水足或加温度太低充,可采用则冷却水联并流吸收器和冷过凝的方器式,时冷这器凝冷内却水的温可升高一些以。采当取串方联时式

,(2

)

(

3)

②冷

凝温度及冷凝 力 冷凝温度一般比压却冷出水温口高度~2℃,即5

()

4

据查根蒸气表求水,得

发温度及蒸发压力 蒸蒸发温度般比一媒水冷水出度温低~42。℃果 如求较要低,则差温较取小,反值之取,较大值,即

(

)5

发蒸力压根据得求,即

吸收器内溶稀液最低温的 吸收度器内稀液的出溶温度口般比冷一水出却温度口3高5~,取℃较小对吸值收效果有,利传热但差温减的小导致将需所热面积的传增大反之,亦。

然(6)

⑤吸收器力 吸压收器压因力蒸气经流水板挡时的力阻损而失于低发蒸压。压降的大力小挡水板的结与和构气流速有关,度般取一 即

(,)

7

⑥稀液浓度 根溶和,据由化溴溶液的锂图确定即

(

,8)

⑦溶液浓度浓为 了保证循的经济性环安和可行性,全望循希环放气的范(围)- 在.03~0.060间之因而

,(9

)⑧生发器内溶液最高温度 发的生器口出浓溶的液温度 可根据

(

01

)的关

系溴化锂溶在液的中确图。定尽发管出生的冷来蒸气流剂挡水板时经阻有力在存,但由于相与其数比很小,可值以忽不计,因略假此定 时影响甚微。=一般希 望加热温度比 10~4低℃,如0超出果这一范围,有关则参数作应相应调整的。较时,高差取温大较。

⑨溶热液交换器出温口与度浓 液溶口出度温由热交换冷器的温差确端定,如果温差小,热效较虽较高率要,的求热传积仍面会大较。防为浓止溶的结晶,液应浓比所度对应结晶的度温高01以℃上因,冷端温此差15~25℃取,即

(

1)1

如果忽溶液与略境介质的热交换环,溶稀的出口液度可根据溶液温交的热平衡换确定,式即

(1)

2再由和在 图上定,确中式。

收吸器喷溶淋液状态 强化为吸收的器吸收过程吸收,器通采用常淋形式喷由于。进入吸收器的浓液溶量少较为保证,定一喷淋密度,往的往加一上定量稀溶数液,形成间中液溶喷后淋虽然浓,度所降低,有但因淋量喷的加增使而吸收效增强。

假在定的溶液浓中再加的入稀溶,液形成状态9为 '的中溶间液如,图6所,示根热平衡据方程式

,(

13)

称为吸收f器溶液稀循环再倍率它的意。义吸是收kg1剂水冷气蒸补充需溶稀液公斤数的一。,有般时浓用溶直液接喷,即淋 同。样,可混由溶液的物量合衡平求式出中间液溶浓度。即

14()

再 和通过由图定确混后合溶液的度 。温

(3

设备热负荷计算

)

设备热的负根据荷备的设热衡平求出式。

①制冷机中

的剂冷水流的量 冷水剂量由已流知制的量 和冷发器蒸的单中热位负确荷。定

(

15)

图由7知可

(1

)

6

发生热负器荷由 图8知可

(1

7

)

冷凝③热器负 由图9可知

荷(8)

1

④收吸器负荷热由 图01可知

19()

⑤溶

液热换热交荷 负图由1可1

知(20

)

(

)4装置热的衡平、热式系数力热力及完善度

若略泵消耗忽率功给系统的带量以及系统与周围热环境交换热量的整个装,的置平衡式热为

(21)

力系数热用 示,它反映表耗单消蒸气位热加所获量得制冷的,用于量价评置的经济性,装定义按

22)

(单溴效锂吸化收式冷制的机般一为.0560~75,双.效溴化吸锂收式冷制机的常在1.0通上以。

力热善完是度力系热与同热数源度下温高热最力系的数比。假值热源设度为温, 环境温为度,源温冷度为则最高,热力数系

为23)

(

热力

完善度表可为示

(42)

它映制冷反环的不可循程度。

逆(

)加5

热蒸气消耗的和量类各的泵量计算

加热①气的蒸消耗

量25)

式( A---中-- 考虑损失的附加热系,A=1.0数~5.11;0

― --―---加热 蒸焓值,气kJkg/;

――

-----加热 气蒸结凝水值焓,k/Jgk

收吸器的流泵

(26)量

中式 ---- 吸-收器喷淋液量溶,g/ks

;―

---―- -喷淋溶液密度,gk/,l由查取。

图③发器泵的流量生

(

27

)

中 -式--- 稀-溶密度液k,gl/,图由查取。

冷媒④泵水的流量

28)

(式中 -

--- -冷水的比媒热容 ,;

――-- -- 冷媒-水进口的温,℃度;

―― ---- 冷媒-的水出温度,℃口。

⑤冷却泵水流的量 如冷果水却是串联地过吸流器收和冷器,凝的流它量从应两方面确。

对定吸于收器

29(

)

对于凝冷器

(3

0)

计结果算为,应如两果相者较大差,说以明前定的冷却水假总升温的配分不,当重需假新定,两至者等为相。

蒸发⑥器的流量泵由于 发蒸器压内力低很,冷水静剂力对蒸发沸腾过程压的响影较大,以所发蒸做成器喷淋式为。保了证定一喷的密度淋使冷剂水均匀地润,发湿器管簇的表外面蒸发器泵,喷淋的要大于蒸量发器蒸发量,两者的之称比蒸为发器冷剂水的再环循倍率用a,表示,=a1~002蒸发泵的流。为

量(

13

)

计热

()传1热计公式

简化溴化的锂吸收式制冷机,传热计算的公如下式

(,23)

式中

---- -热面传积 ;

,――----- 热量传,w

―― ;---- 热交-换中器最大温差的即热流,进口和体冷流进口温度之差,℃体

;――,a b-----常 ,它与热交数器换内体流动流的方有关式具体,数见表据;

1

――---- -体a流换在过程热温度变中,℃化

――-----流体 在b换热过程的中温变度化℃,。

用采式(公3)时,2要求

如果一有流体的种换热程中发生过态集改变例如冷凝,中器的冷凝过程,由于时此该流体的温度有没变化故,,公式(23可简化为

()33)

2)(种换各热备设热传积面计算的

①发器生的热面传 积进入生发器稀溶的处液过于冷态(点状7)必,须热加饱和至态(点5状)开始沸腾才,由温度于从升上所到需热与沸量腾程过中需热所相比量很,因小此在传计算热均按饱和温时度算。此计外如,果热加介为质过热气蒸,其过热放出区热量的远于潜热小,计时也算按饱温和度算。由于加热蒸计的换热过气程发生相变中,故相应的,生器发热传积面

(34为

)中 ---式-- 生发传热系器数,。

冷凝器②传的面热积进入 冷凝器的剂水冷气为过蒸蒸气,热为因它冷到却和饱气蒸时放出热量的远小冷于过凝程放的热量出故计算时,按饱仍和冷凝度温 行计进。算由于冷剂蒸水在气换热过中程生发变,相,即故

(53)

式中

----- 冷器传热凝数系。,

③收器吸的传面热积 如果收吸中器的冷却作混水流动合喷而液淋作不混合流动则,

(3

6)

中---- -收器吸传热数,。

④发蒸的器热传积 蒸发面程中冷过剂水发相生变,,

(3则)7

式中 ---- 蒸发-传热器数,。系

⑤溶

液热交换的传热器积面由 于溶液流稀量,大故当水量,应大稀溶液在为热交器中的换温度变。两化种溶液换在过热中程的流动方式常采用逆流式形则

,3(8

式) 中----- 溶液交热传热换系,。

3(传)系热

在以上

设各备传热面积的算公式中计除,热传数外其,余各参数已均在热力计中算确。因此定传计算热实的问题质是样怎确定传热系K的数题问。于由响影值K的因很多素因,在设此计算计时根常同据类型机的试器验据数为选作取值K依据。表的2出了列一国些内产外的品传系数热,供计设参考。

表由可见2,设各传备热系相差数大。很际上,实热流密度、速、流喷密淋、度材质管排布、置方式、水、质凝性气不量体污及垢等素因会影响传热均系的数值。目数前国,内对外溴化锂收吸式制冷组采机取了一改进措些施如,对传管热进适当的行理处、提水速、高进喷嘴改构等结,传热使系有较数大的提。设计过高中务程必选合考综各虑种素,因确再定值。K

单效

溴锂化收吸式制冷机力热计算和传热算计举

(

1)力热计

①知条件:

1)已制量冷

)2媒水进冷口度 ℃

温)冷媒3水口温进度 ℃

4)

却冷水口温进度℃

5)

热工作蒸加气力 ,压相对蒸气于温度

℃设计参②数的定选

1)

吸收器口出冷水却度温 1和冷器出凝冷口水温度2 为了节却省冷水却消的耗,采用量串联方。式假定冷却总水温升=8的℃, 取1℃,2 ,则

2)

凝冷度温冷凝及力压取 ,℃则

3

蒸发)温及蒸发压力度 取℃,则

4

)吸器内收溶液的稀最低度温 取 ℃,

则)吸5收器压力假 定 ,

)稀6溶浓液度 由和 图查

7)溶浓浓度 液取, 则

8

)生器发浓内溶液的高最温度由 和 查 图 得℃

9

)溶浓出液热交器时的温度 取换端冷差温℃ 则

01浓溶)出液热换器时的交 由焓和 在图上查 出

1)稀1溶液热出交器换温度 由式(1)和式的12(求得

)根据 和再 图上查在得

1℃)喷2溶液淋焓的和浓值度分别 式由1(3)和式1(4求得)计,算时取

和查,图得℃

根以据上数,确据各定的参点,其数值列数于表3,考虑到中压力数的量,表中压力单级位kPa为。

③设备

热负计荷算

1)冷剂

流水 量由式15()式(和61)得

2发)器热生负 由荷式1(7)得

3)

凝冷热器荷负 式(1由)8可

4

吸收)热器荷 负由式1()9得

5溶

)液热交器热换荷 负由式2()0

④装置热的衡、平力系热及数力完善度

热1)热平衡

吸热量收

:放

热出量

与:十分接 ,近表明上的计算是面正的确

2)热力系数 由。(2式2)得

3

热力)善完度冷 水的却均平度温 冷和媒水平温衡 度别分为

式由2()

3

由式(24

)

⑤加热气的蒸耗消量和类各泵的量计算流

1

加)蒸热消气耗量 式(由52

)

2吸收器)泵流量的由 (式6)

2

式中

, 由和 图可得查

3)发 生器泵量流 由(式7)

2

式中

, 由和 查图得

) 冷媒4泵水量 由流式(8)2

) 5却冷水流量泵 由(29式和式()30

)

两者基

本相同,明开表始假的定冷水总温升却分配是的适的,并合取

)6 发蒸器泵流量由 式3(1,并取)a=10 得,

(2)传热计算

发器面积生 式由34),取(, 则

②冷凝

传热面器 由式积(5)3取 ,,则

吸③收传器热面积由 (3式6)取,,

蒸发④器热面传 由式(积7),取3 ,则

⑤溶液交热器换热传积 面由(式38,)取 则

K

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溴化锂收吸制冷式原理机

工作理原循与环

溶液的气蒸力压对是衡平状而言的态如果。气蒸压为力.850Pk的溴化锂a溶与具有1液Pka压力(7℃的)水气蒸触,蒸接气液体不处于平和状衡,态此时溶液具吸有水蒸气收能力的,直到水气蒸压力的降到低稍于高085.kP(例如:a0.8k7Pa为)止。

1图吸收 冷制的理

08.kPa7和0.85ka之P间压的差用于服连克接管中道流的动阻力以及由过程于偏离衡平状而态产生压的差如,图1所示。水在5下蒸发℃时,可能从较就高温度的冷却被质介吸收中化潜气热,被使冷介却质却冷。

了为水在使压下低不气断,并使所化生的蒸产气不地断吸收,从被而保证收过吸程不断的行进,吸供收用的液溶浓的度必大于吸收须了终溶液的的浓度。为,除此了必不须断地供给蒸器纯水外发,必须还不断地给供新的浓液,如图1所示溶。显,然样这做是经济的不

2单效溴 化锂吸收制冷式机统 系3图双筒溴化 吸收锂制冷机的式系

1-统凝器;2-发生冷器;3-蒸发器;-吸收器;5-4交换器;6热U型-管

7;-防管晶;8抽-气装置9;蒸发-泵器;01吸-收泵器;1-1生器发泵;21-通三阀

实际

采用对稀溶液上热加的方法使,沸之,腾而获从得馏蒸水不供断蒸使用发,如2所示。系统图发由生器、凝器冷、发蒸器节流阀、泵和、溶热交换器液组成等。溶液稀在热加以前用泵压将升高,力沸腾使产所的生气蒸能够在温常下凝。冷如,冷例却水温度为3℃5,考虑到时热交换器所中允的许热传差,冷凝温可能在4有℃0右发左,生因此发器内的压力必生是须.377ka或更高P些一(考到管道虑阻力因等)。素

发生

器和冷器(凝高侧)压蒸发与和吸器收(器压侧)低之的间压差过通装安相应管在上的道胀膨或阀它节其机流来保持。构在化锂溴吸收式制冷中,这一机差相当压,一般只小6有.~5k8a,因而P采用U型管、节短管或流节小孔流即可

离开发器生浓溶液的温度的较,而离开高收吸的器溶液稀温度却的当低。相溶浓液未在冷却到与被收器压力吸相对的温应度前可不吸能水蒸收气而,溶液稀必须又热加到发生和器压力相应对饱的和度温才开沸始,腾此通因一过台溶液交热换,器浓溶液使和溶稀液各自在进入吸收器发生器之前和此进彼热量交行换,稀使溶温度升高液浓,溶液温下度。降

于水由蒸气的比容常非大,为免避流时动生产大的压过降,需很粗要的管,为道避免这一,往点往将冷凝器发生和做器在个一容内,器将吸器收和蒸器发在另一个容做内,器如3图示所。可也将以四这个主设要置备于一壳体内,高个压和侧压低侧间之隔板隔开用,

如图4示。所

图4

筒单溴化吸锂收制冷式的机统系

1-

冷凝;2-发器器;生-3蒸发;4器-吸收器

5-;交换热;器67、8-泵、;-9型管

U

所述上,化溴锂吸收制式机的工作冷过程可分为两个分:部

()1生发器产中生冷的蒸气在冷剂凝器中凝成冷冷剂水经U形管进入蒸,发器在低,下蒸压发产生制,效冷应。这些过程与蒸压气式缩冷制环循在冷凝、器节阀流和蒸器发所产中的生程过完相全同;

(2)

生器发流中出的浓溶液降后压入进吸收器,收吸由蒸器发生产冷的蒸气,形剂成溶液稀,用将稀泵溶液输送至生发器,重新加,形成浓热液。这溶过些程作用的当于蒸相压气缩制冷式循中压环机所缩的起用。

工过程作图上的表示在

溴化

锂吸式收制机的冷理工想作程可过用以图示表,图5。见想理过是指工质程在动流程中没过有任阻何损失,各力备与设周空围不发生热气交量换发生终,了和吸终了收的液溶均到达平衡状。

5 溴化锂图收式制冷机吸作工过程在图的上示表

1)(发过生程

2表示点吸收的器和饱稀溶状液,其态浓为 ,压度为力 ,度温为 ,过经发生器,泵压力升高 ,到后然送往液溶交换热器,在等压条件下温度 由升至 高浓,不度变再进,入发器生,发生器传被管热的工作蒸气加内热,温度由升 到 压力下的饱和高温度,并 始开等在下沸压,腾液中的水溶不断分蒸发浓,度渐增大,温逐也度渐逐高升发,生程终过时了液的溶度浓达到, 温达到度,用 4点表示。27表-稀溶示液在液溶热换交器中的温过程,升-7-4表5示稀溶液在发器中生加的和热发过生,所产生的程蒸水状气用开态始生时的状态(发点'4 和)发生了时终状的(点态'3)的平均 状态3'点 示表由,产生于是的水蒸气,纯状态 故位的于纵坐轴标。

()2冷凝过

由发生器生产的水蒸(气点3')进入凝冷器,后压在力不变的 情下况被冷凝器管流内动冷的水却却,冷先变为首饱蒸和气,而继被凝冷成和液饱体(3点,3'-3表示冷)蒸剂气在凝冷器冷却及中凝的过程冷

(

3节)流过程

压力为

饱的和冷剂水(3)经点过流节装(置如U管),压力降为(形=后)进蒸发器。节入前后流冷因剂的水值焓浓度和不均发生变,化故节后的状态流点图(未中出)与标3重合。点由但于压的力低,降分部冷剂气化成水冷剂蒸(点气 '1)尚,气化的未大部分冷水温剂降度到低与蒸发压力相对 应的饱和度(点1)温并积存在蒸发器水,盘中因此,节流的前3表示点凝压冷下的饱力和水态状而节,后流的点表3示压为力 饱和的蒸气(点 和)和液饱体点()相混合1的蒸气状湿。态

(4

)

蒸发程过

存积蒸在发水盘中器冷剂的(水1点)通蒸发过泵均器匀地喷淋蒸发在管器簇外的表面吸收管,冷内媒的热量水而蒸,发使剂水冷的压、等温等条件下由点1为1变'1-1',表冷剂水在蒸发示器的气中过程化。

(5)吸

收程过

浓度为

、温度 、为压为 的力溶液,自身的压在力压与差作用下由发器流生至液溶交换热,将器部热量分给稀传液溶,度降到温(8),点-48示表溶浓在液液溶热交器换中放热的过。状程点态的8浓液进溶入收器,与吸吸器收中部分的溶液稀点(2)混合,形成浓度 、为度温为 的中溶间(点液' 9),然由吸收器后泵均匀喷在吸收器管簇的外淋面表中间溶。进液入吸器后,收由于压力突然降低的,首先故发出闪部一分水蒸,浓气度大增用,9点示表由。吸于器管收簇流内的动却水不冷断地带走收吸过中程放的出吸热收因此,中溶间便液有不断地吸收来自蒸发器具的水蒸气的能,使溶液的浓力度降至 温,由 度至降 (点2)。89-'2-9'和示表混过合程9,2-示表吸器收的吸收过程。中

定假送发往生的稀溶液的流器为量 ,浓度为, 生的产剂水冷蒸气剩,下的量为流、浓度为的溶浓出液生器发根据发生器。的中质量平衡系关得下式到

令,则 (1)

a称

循为倍环。率表示它发生在中器每生1产g水k蒸气所需的要化锂溴溶稀液循环的。量( 称为)放气围范

面所析分过的是程对理想况而言的。实际上,情于由动流力的阻在,水存气经蒸挡水过时板压力下降因,此发生器在中发,生力压应 大于冷凝压 ,力加热温在度不变的况情下引将起液浓度溶降低。的另,由外于溶液柱液的影响,部底溶液的较在压高力发生,下同又由于溶液与时热管表面加接的触面和接触积间的有时性,使限生发了终溶液浓的浓度低于想情理况的下度浓 ,-)( 为发称不生足在;吸器中,收收器吸力压应 于蒸发压小 ,在力却冷水度不温变情的况下它,引起稀溶液浓将的度大。由于吸增收与被剂吸的收气蒸相接互触的间时短,很触面接有积限加,上系内空气等统不性凝气存体在均,低溶降液吸收效的果,吸终了的稀溶液浓收 度比想理况下情 的,(高) -为称吸收不足。发不足和吸收生足均会不引起作工过程中参数变的化,放气使围范少减,从而响影循环经济性的

锂吸化收式制冷机的力及热传热计

溴锂吸化式制收机冷计算应包括的力热算、传计计算、结构设热计算计强及度核校算计,此处等对仅热计力和算传热算的方计与步骤加法以说明

热计力算

溴化锂吸收式制冷机的热力

算计根是据户用制对冷和冷媒水量温的求要,及用户以

所能提的加供热源和热却冷质介条件,合理的地选择些设某计参数传热(差、温气放范等),围然后循环对加计算以为,传热算等计提计供算和计依设。

(1)

已参知

①制冷量 是根它据产生艺或空调要求,同时考虑到冷工损、造制条以及运件的经转济等性因素而出提

②冷

媒出水温度 口它根是生产据工艺空调或求提出的。要由 于蒸发与温度 有。若下关,机降组的冷及制热力数系均降,因此下满在足产生工或艺空要调求基的上础应尽,可能提高蒸发温地。对度溴化于锂吸式收冷机,因制用水为制冷作剂,故一大般于5℃

。③

冷水进口却温 根度当地的据自条然决定。件应指出当,管尽低 能降冷使压凝下力,降收效吸果增强但考,虑溴到锂结晶化一这特问题殊并不是愈低,愈,好是有一而的定理合范围机。在冬组运季时尤应防行冷止水却温过低这度问一。

④热加热温度 源考到虑热废的利用、晶结腐蚀和等问题,采0.用~01.2M5pa的和饱气蒸7或5以上的热水℃作热源为较为合理。如能提更供的蒸高压力,则热气率效可得获进一步提的。

(2设)参数的选定

吸器出口冷却水温度1 和收冷器凝的口冷却温水度 2于由吸式制冷收采用机热能为作补偿手段所,冷却水以走的热带量大于蒸气远缩式制压冷。机为节了冷省水的却耗量消,往往使冷水串却联地流过收吸和器冷器。考凝到虑吸收内的器吸效收和果冷凝允器许较高的有凝冷压这些因素,通常力冷却水先经过让吸收,再进器入冷凝器冷。却的水温升一般总取7~℃,9视却水冷进的温水而度。考定虑吸到收器的热负较荷凝器的热负冷大,通荷过吸器收温的升1较通过冷器的凝温2高升。冷水却总温升为的。如果 源水足或加温度太低充,可采用则冷却水联并流吸收器和冷过凝的方器式,时冷这器凝冷内却水的温可升高一些以。采当取串方联时式

,(2

)

(

3)

②冷

凝温度及冷凝 力 冷凝温度一般比压却冷出水温口高度~2℃,即5

()

4

据查根蒸气表求水,得

发温度及蒸发压力 蒸蒸发温度般比一媒水冷水出度温低~42。℃果 如求较要低,则差温较取小,反值之取,较大值,即

(

)5

发蒸力压根据得求,即

吸收器内溶稀液最低温的 吸收度器内稀液的出溶温度口般比冷一水出却温度口3高5~,取℃较小对吸值收效果有,利传热但差温减的小导致将需所热面积的传增大反之,亦。

然(6)

⑤吸收器力 吸压收器压因力蒸气经流水板挡时的力阻损而失于低发蒸压。压降的大力小挡水板的结与和构气流速有关,度般取一 即

(,)

7

⑥稀液浓度 根溶和,据由化溴溶液的锂图确定即

(

,8)

⑦溶液浓度浓为 了保证循的经济性环安和可行性,全望循希环放气的范(围)- 在.03~0.060间之因而

,(9

)⑧生发器内溶液最高温度 发的生器口出浓溶的液温度 可根据

(

01

)的关

系溴化锂溶在液的中确图。定尽发管出生的冷来蒸气流剂挡水板时经阻有力在存,但由于相与其数比很小,可值以忽不计,因略假此定 时影响甚微。=一般希 望加热温度比 10~4低℃,如0超出果这一范围,有关则参数作应相应调整的。较时,高差取温大较。

⑨溶热液交换器出温口与度浓 液溶口出度温由热交换冷器的温差确端定,如果温差小,热效较虽较高率要,的求热传积仍面会大较。防为浓止溶的结晶,液应浓比所度对应结晶的度温高01以℃上因,冷端温此差15~25℃取,即

(

1)1

如果忽溶液与略境介质的热交换环,溶稀的出口液度可根据溶液温交的热平衡换确定,式即

(1)

2再由和在 图上定,确中式。

收吸器喷溶淋液状态 强化为吸收的器吸收过程吸收,器通采用常淋形式喷由于。进入吸收器的浓液溶量少较为保证,定一喷淋密度,往的往加一上定量稀溶数液,形成间中液溶喷后淋虽然浓,度所降低,有但因淋量喷的加增使而吸收效增强。

假在定的溶液浓中再加的入稀溶,液形成状态9为 '的中溶间液如,图6所,示根热平衡据方程式

,(

13)

称为吸收f器溶液稀循环再倍率它的意。义吸是收kg1剂水冷气蒸补充需溶稀液公斤数的一。,有般时浓用溶直液接喷,即淋 同。样,可混由溶液的物量合衡平求式出中间液溶浓度。即

14()

再 和通过由图定确混后合溶液的度 。温

(3

设备热负荷计算

)

设备热的负根据荷备的设热衡平求出式。

①制冷机中

的剂冷水流的量 冷水剂量由已流知制的量 和冷发器蒸的单中热位负确荷。定

(

15)

图由7知可

(1

)

6

发生热负器荷由 图8知可

(1

7

)

冷凝③热器负 由图9可知

荷(8)

1

④收吸器负荷热由 图01可知

19()

⑤溶

液热换热交荷 负图由1可1

知(20

)

(

)4装置热的衡平、热式系数力热力及完善度

若略泵消耗忽率功给系统的带量以及系统与周围热环境交换热量的整个装,的置平衡式热为

(21)

力系数热用 示,它反映表耗单消蒸气位热加所获量得制冷的,用于量价评置的经济性,装定义按

22)

(单溴效锂吸化收式冷制的机般一为.0560~75,双.效溴化吸锂收式冷制机的常在1.0通上以。

力热善完是度力系热与同热数源度下温高热最力系的数比。假值热源设度为温, 环境温为度,源温冷度为则最高,热力数系

为23)

(

热力

完善度表可为示

(42)

它映制冷反环的不可循程度。

逆(

)加5

热蒸气消耗的和量类各的泵量计算

加热①气的蒸消耗

量25)

式( A---中-- 考虑损失的附加热系,A=1.0数~5.11;0

― --―---加热 蒸焓值,气kJkg/;

――

-----加热 气蒸结凝水值焓,k/Jgk

收吸器的流泵

(26)量

中式 ---- 吸-收器喷淋液量溶,g/ks

;―

---―- -喷淋溶液密度,gk/,l由查取。

图③发器泵的流量生

(

27

)

中 -式--- 稀-溶密度液k,gl/,图由查取。

冷媒④泵水的流量

28)

(式中 -

--- -冷水的比媒热容 ,;

――-- -- 冷媒-水进口的温,℃度;

―― ---- 冷媒-的水出温度,℃口。

⑤冷却泵水流的量 如冷果水却是串联地过吸流器收和冷器,凝的流它量从应两方面确。

对定吸于收器

29(

)

对于凝冷器

(3

0)

计结果算为,应如两果相者较大差,说以明前定的冷却水假总升温的配分不,当重需假新定,两至者等为相。

蒸发⑥器的流量泵由于 发蒸器压内力低很,冷水静剂力对蒸发沸腾过程压的响影较大,以所发蒸做成器喷淋式为。保了证定一喷的密度淋使冷剂水均匀地润,发湿器管簇的表外面蒸发器泵,喷淋的要大于蒸量发器蒸发量,两者的之称比蒸为发器冷剂水的再环循倍率用a,表示,=a1~002蒸发泵的流。为

量(

13

)

计热

()传1热计公式

简化溴化的锂吸收式制冷机,传热计算的公如下式

(,23)

式中

---- -热面传积 ;

,――----- 热量传,w

―― ;---- 热交-换中器最大温差的即热流,进口和体冷流进口温度之差,℃体

;――,a b-----常 ,它与热交数器换内体流动流的方有关式具体,数见表据;

1

――---- -体a流换在过程热温度变中,℃化

――-----流体 在b换热过程的中温变度化℃,。

用采式(公3)时,2要求

如果一有流体的种换热程中发生过态集改变例如冷凝,中器的冷凝过程,由于时此该流体的温度有没变化故,,公式(23可简化为

()33)

2)(种换各热备设热传积面计算的

①发器生的热面传 积进入生发器稀溶的处液过于冷态(点状7)必,须热加饱和至态(点5状)开始沸腾才,由温度于从升上所到需热与沸量腾程过中需热所相比量很,因小此在传计算热均按饱和温时度算。此计外如,果热加介为质过热气蒸,其过热放出区热量的远于潜热小,计时也算按饱温和度算。由于加热蒸计的换热过气程发生相变中,故相应的,生器发热传积面

(34为

)中 ---式-- 生发传热系器数,。

冷凝器②传的面热积进入 冷凝器的剂水冷气为过蒸蒸气,热为因它冷到却和饱气蒸时放出热量的远小冷于过凝程放的热量出故计算时,按饱仍和冷凝度温 行计进。算由于冷剂蒸水在气换热过中程生发变,相,即故

(53)

式中

----- 冷器传热凝数系。,

③收器吸的传面热积 如果收吸中器的冷却作混水流动合喷而液淋作不混合流动则,

(3

6)

中---- -收器吸传热数,。

④发蒸的器热传积 蒸发面程中冷过剂水发相生变,,

(3则)7

式中 ---- 蒸发-传热器数,。系

⑤溶

液热交换的传热器积面由 于溶液流稀量,大故当水量,应大稀溶液在为热交器中的换温度变。两化种溶液换在过热中程的流动方式常采用逆流式形则

,3(8

式) 中----- 溶液交热传热换系,。

3(传)系热

在以上

设各备传热面积的算公式中计除,热传数外其,余各参数已均在热力计中算确。因此定传计算热实的问题质是样怎确定传热系K的数题问。于由响影值K的因很多素因,在设此计算计时根常同据类型机的试器验据数为选作取值K依据。表的2出了列一国些内产外的品传系数热,供计设参考。

表由可见2,设各传备热系相差数大。很际上,实热流密度、速、流喷密淋、度材质管排布、置方式、水、质凝性气不量体污及垢等素因会影响传热均系的数值。目数前国,内对外溴化锂收吸式制冷组采机取了一改进措些施如,对传管热进适当的行理处、提水速、高进喷嘴改构等结,传热使系有较数大的提。设计过高中务程必选合考综各虑种素,因确再定值。K

单效

溴锂化收吸式制冷机力热计算和传热算计举

(

1)力热计

①知条件:

1)已制量冷

)2媒水进冷口度 ℃

温)冷媒3水口温进度 ℃

4)

却冷水口温进度℃

5)

热工作蒸加气力 ,压相对蒸气于温度

℃设计参②数的定选

1)

吸收器口出冷水却度温 1和冷器出凝冷口水温度2 为了节却省冷水却消的耗,采用量串联方。式假定冷却总水温升=8的℃, 取1℃,2 ,则

2)

凝冷度温冷凝及力压取 ,℃则

3

蒸发)温及蒸发压力度 取℃,则

4

)吸器内收溶液的稀最低度温 取 ℃,

则)吸5收器压力假 定 ,

)稀6溶浓液度 由和 图查

7)溶浓浓度 液取, 则

8

)生器发浓内溶液的高最温度由 和 查 图 得℃

9

)溶浓出液热交器时的温度 取换端冷差温℃ 则

01浓溶)出液热换器时的交 由焓和 在图上查 出

1)稀1溶液热出交器换温度 由式(1)和式的12(求得

)根据 和再 图上查在得

1℃)喷2溶液淋焓的和浓值度分别 式由1(3)和式1(4求得)计,算时取

和查,图得℃

根以据上数,确据各定的参点,其数值列数于表3,考虑到中压力数的量,表中压力单级位kPa为。

③设备

热负计荷算

1)冷剂

流水 量由式15()式(和61)得

2发)器热生负 由荷式1(7)得

3)

凝冷热器荷负 式(1由)8可

4

吸收)热器荷 负由式1()9得

5溶

)液热交器热换荷 负由式2()0

④装置热的衡、平力系热及数力完善度

热1)热平衡

吸热量收

:放

热出量

与:十分接 ,近表明上的计算是面正的确

2)热力系数 由。(2式2)得

3

热力)善完度冷 水的却均平度温 冷和媒水平温衡 度别分为

式由2()

3

由式(24

)

⑤加热气的蒸耗消量和类各泵的量计算流

1

加)蒸热消气耗量 式(由52

)

2吸收器)泵流量的由 (式6)

2

式中

, 由和 图可得查

3)发 生器泵量流 由(式7)

2

式中

, 由和 查图得

) 冷媒4泵水量 由流式(8)2

) 5却冷水流量泵 由(29式和式()30

)

两者基

本相同,明开表始假的定冷水总温升却分配是的适的,并合取

)6 发蒸器泵流量由 式3(1,并取)a=10 得,

(2)传热计算

发器面积生 式由34),取(, 则

②冷凝

传热面器 由式积(5)3取 ,,则

吸③收传器热面积由 (3式6)取,,

蒸发④器热面传 由式(积7),取3 ,则

⑤溶液交热器换热传积 面由(式38,)取 则

K

ADELYI 集团部总在美德克国萨州成立斯于19 66 年 ,中在香国港大和先后陆立成凯利德集团香() 港有限公司、 圳深市凯德利机冷备设有公限(以下简称司德利凯 ,是)以产、生计设、研、发经 营“凯德利 牌”水冷机热、回收组、机保环水机冷、光冷水机、冷激机、油模冷温机水、低 冷冻温机制等冷设及以及备房厂适中舒空调工程央无、室车尘、间冻工程冷需所套配产品 工加造、制制空调冷系统设计制安造装维调试修技和术务服等主为业国家的一级企。业革开 放改以,公司来在体制机、制技术和、理管上不断新达到创出一条走过合通、合作资壮、经大 济力的实成功之路,现实公司了飞的速展


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