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[科普园地]溴化锂吸收式制冷机工作原理及其特点
日期:2015年10月19日 14:25


       溴化锂吸收式制冷机工作原理:溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂溶液为吸收剂,以水为制冷剂,利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的。为使制冷过程能连续不断地进行下去,蒸发后的水蒸气被溴化锂溶液所吸收,溶液变稀,这一过程是在吸收器中发生的,然后以热能为动力,将溶液加热使其水份分离出来,而溶液变浓,这一过程是在发生器中进行的。发生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝结成水,经节流后再送至蒸发器中蒸发。如此循环达到连续制冷的目的。可见溴化锂吸收式制冷机主要是由吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器四部分组成的。

一、溴化锂吸收式制冷机的特点 

1,优点 

1)以热能为动力,电能耗用较少,且对热源要求不高。能利用各种低品位热能和废汽、废热,如高于20kPa0.2kgfcm2)表压的饱和蒸汽、高于70℃的热水以及地热、太阳能等,有利于热源的综合利用。具有很好的节电、节能效果,经济性好。 

2)整个机组除功率很小的屏蔽泵外,没有其他运动部件,振动小,噪声低,运行比较安静。   

3)以溴化锂溶液为工质,机器在真空状态下运转,无臭、无毒、无爆炸危险、安全可靠、

无公害、有利于满足环境保护的要求。 

4)冷量调节范围宽。随着外界负荷变化,机组可在10%~100%的范围内进行冷量的无级调节。即使低负荷运行,热效率几乎不下降,性能稳定,能很好适应负荷变化的要求。 

5)对外界条件变化的适应性强。如标准外界条件为:蒸汽压力5.88 X 105Pa6kgfcm2)表压,冷却水进口温度32℃,冷媒水出口温度10℃的蒸汽双效机,实际运行表明,能在蒸汽压力(1.967.84 X 105Pa2.08.0kgfcm2)表压,冷却水进口温度2540℃,冷媒水出口温度515℃的宽阔范围内稳定运转。 

6)安装简便,对安装基础要求低。机器运转时振动小,无需特殊基础,只考虑静负荷即可。可安装在室内、室外、底层、楼层或屋顶。安装时只需作一般校平即可。

7)制造简单,操作、维修保养方便。机组中除屏蔽泵、真空泵和真空间等附属设备外,几乎都是换热设备,制造比较容易。由于机组性能稳定,对外界条件变化适应性强,因而操作比较简单。机组的维修保养工作,主要在于保持其气密性。 

2,缺点 

(1)      机组的热负荷较大,因为冷剂蒸汽的冷凝和吸收过程均为排热过程。

(2)      对冷却水的水质要求也比较高,在水质差的地方,使用时应进行专门的水质处理,否则将影响机组性能的正常发挥。但市政管道中的自来水就完全可以符合要求。

3   机组在真空下运行,对密封性要求较高。  

 

二、溴化锂吸收式制冷机与电制冷空调机组的比较 1

对溴化锂吸收式制冷机与其它制冷机进行比较研究,认为:在一些场合,如大型集中式中央空调设计中,选用溴化锂吸收式机组是利大于弊的。

下面将从两个方面加以说明:

1,冷水机组的能耗分析  

从循环效率来看:在压缩式冷水机组中,当以螺杆式和离心式机组为高,它们的单位制冷量能耗一般都在0.2Kw0.22Kw。双效溴化锂吸收式制冷机组的实际循环效率COP值为1.4~1.5左右,三效溴化锂制冷机COP值更高,在1.8以上。

目前国际上公开的不同制冷机的投资估算价格,依照价格来评估,传统上单机容量在1400KW以内的制冷系统,可选用螺杆机组;而单机容量在2000KW的制冷系统,采用离心式机组较为经济。国内的情况有所不同,在单机容量相同的情况下,溴化锂吸收式制冷机组的价格约为离心式机组组的1.2~1.3倍左右.压缩式机组如采用新型替代工质(如R134aR123 等),其价格将有所提高。

2,各类制冷机的经济性分析 

对于各类制冷机的经济性分析,主要是指在相同的条件下,对其初投资及其运行费用进行技术经济性比较,我们仍以上述的三个制冷机为例进行比较。

在计算运行费用时,主要是考虑各机组的用电费用和供热费用,其它的一些费用(如:维护费和折旧费等)暂且忽略.由于各地的电和煤的价格不同,现暂定电价为0.5元/KWh,标煤的价格为350/t,油的价格为2元/L,设燃料费用占总供热费用的75%.经计算所得的各个机组的单位制冷量运行费用如下表:  

    表各类制冷机的单位制冷量运行费用

机型

吸收式制冷机

螺杆式制冷机

燃煤

燃油

太阳能

用电费用,元/KW.Y

5.93

7.03

283.83

供暖费用,元/KW.Y

187.06

449.7

--

--

合计

192.99

455.63

7.03

283.83

 注:各机组的全年运行时间为2500h. 单机容量1200KW

由上表可得:采用燃煤的溴化锂吸收式制冷机组的单位制冷量的年运行费用较其它机组便宜,实际上,希奥特公司研发的太阳能建筑供暖/制冷/热水系统供热来源为太阳能,不需要额外添置供热锅炉并燃烧煤,所以夏季制冷时仅仅只需用电费用,也就是表中的7.03/KWY,而螺杆式制冷机器用电费用达283.83/KWY,是希奥特公司三联供系统制冷耗电费用的40倍。 

三、结论 

由上述对各类制冷机的典型例子的单位制冷量运行费用的分析,可以看出:运用单独设立供热系统的溴化锂吸收式制冷机组相对于其它机组来说并不经济,但联供系统的太阳能集热模块夏季有大量富余热量完全足够作为溴化锂制冷机组的热源,不用燃煤燃油设立额外的热源锅炉,这样系统相比单纯的螺杆式制冷机组在经济性上具有非常明显的优势。

 

参考资料:

1】《全国暖通空调制冷1996年学术年会论文集》