溴化鋰制冷機(英文:鋰溴化物 Refrigerator,簡稱:溴冷機),世界上常用的是吸收式制冷機種。真空狀態(tài)下,溴化鋰吸收式制冷機以水為制冷劑,溴化鋰水溶液為吸收劑,制取0℃以上的低溫水,多用于中央空調(diào)系統(tǒng)。溴化鋰制冷機利用水在高真空狀態(tài)下沸點變低(只有4攝氏度)的特點來制冷(利用水沸騰的潛熱)。
溴化鋰吸收式制冷機自1945年研制成功以來,已有近80年的發(fā)展歷史。
簡介
溴化鋰制冷機即溴化鋰吸收式制冷機,用溴化鋰水溶液為工質(zhì),其中水為制冷劑,溴化鋰為吸收劑。溴化鋰屬鹽類,為白色結(jié)晶,易溶于水和醇,無毒,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不會變質(zhì)。溴化鋰水溶液中有空氣存在時對鋼鐵有較強的腐蝕性。溴化鋰吸收式制冷機因用水為制冷劑,蒸發(fā)溫度在0℃以上,僅可用于空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和制備生產(chǎn)過程用的冷水。這種壓縮式制冷機可用低壓水蒸汽或75℃以上的熱水作為熱源,因而對廢氣、廢熱、太陽能和低溫位熱能的利用具有重要的作用。
原理
在溴化鋰吸收式制冷中,由于溴化鋰水溶液本身沸點很高(1265℃),極難揮發(fā),所以可認為溴化鋰飽和溶液液面上的蒸汽為純水蒸汽;在一定溫度下,溴化鋰水溶液液面上的蒸汽飽和分壓力小于純水的飽和分壓力;而且濃度越高,液面上的水蒸氣飽和分壓力越小。所以在相同的溫度條件下,溴化鋰水溶液濃度越大,其吸收水分的能力就越強。這也就是通常采用溴化鋰作為吸收劑,水作為制冷劑的原因。溴化鋰吸收式制冷機主要由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、冷卻器、循環(huán)泵等幾部分組成。在溴化鋰吸收式制冷機運行過程中,當(dāng)溴化鋰水溶液在發(fā)生器內(nèi)受到熱媒水的加熱后,溶液中的水不斷汽化;隨著水的不斷汽化,發(fā)生器內(nèi)的溴化鋰水溶液濃度不斷升高,進入吸收器;蒸汽進入冷凝器,被冷凝器內(nèi)的冷卻水降溫后凝結(jié),成為高壓低溫的液態(tài)水;當(dāng)冷凝器內(nèi)的水通過節(jié)流閥進入蒸發(fā)器時,急速膨脹而汽化,并在汽化過程中大量吸收蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑水的熱量,從而達到降溫制冷的目的;在此過程中,低溫水蒸氣進入吸收器,被吸收器內(nèi)的溴化鋰水溶液吸收,溶液濃度逐步降低,再由循環(huán)泵送回發(fā)生器,完成整個循環(huán)。如此循環(huán)不息,連續(xù)制取冷量。由于溴化鋰稀溶液在吸收器內(nèi)已被冷卻,溫度較低,為了節(jié)省加熱稀溶液的熱量,提高整個裝置的熱效率,在系統(tǒng)中增加了一個冷卻器,讓發(fā)生器流出的高溫濃溶液與吸收器流出的低溫稀溶液進行熱交換,提高稀溶液進入發(fā)生器的溫度。
構(gòu)件
溴化鋰吸收式制冷機的發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器可布置在一個筒體內(nèi)(稱單筒式),也可布置在兩個筒體內(nèi)(稱雙筒式)。圖3為雙筒式溴化鋰吸收式壓縮式制冷機的系統(tǒng),它的工作原理與圖1相同,而差別在于:①使用蒸發(fā)器泵和吸收器泵,它們的作用是使冷劑水(制冷機)和吸收液分別在蒸發(fā)器和吸收器中循環(huán)流動,以強化與制冷劑水(載冷劑)和冷卻水的換熱;②在冷凝器至蒸發(fā)器的冷劑水管道和發(fā)生器至吸收器的吸收液管路上均無節(jié)流閥,這是因為溴化鋰吸收式制冷機高壓部分與低壓部分的壓差很小,利用U型管中的水封和吸收液管路中的流動阻力即可將高低壓力分開。在單筒式制冷機中,冷凝器與蒸發(fā)器之間甚至可以不用u型管,而用一個短管或幾個噴嘴代替。
歷史
溴化鋰吸收式制冷機是1945年研制成功的,它可以利用低溫位熱能,又有較高的熱力系數(shù)(單級的熱力系數(shù)在0.7左右),故發(fā)展較快,在一些國家中已被普遍用于空氣調(diào)節(jié)等方面。溴化鋰吸收式制冷機有多種類型,如兩級發(fā)生的溴化鋰吸收式制冷機,它可有效地利用高壓加熱蒸汽;兩級吸收的溴化鋰吸收式制冷機,它可有效地利用低溫位熱能;直燃式溴化鋰吸收式制冷機,可利用油或煤氣的燃燒直接加熱等。溴化鋰吸收式制冷機還可與背壓式汽輪機組成聯(lián)合裝置,利用汽輪機的排汽作為溴化鋰吸收式制冷機的加熱蒸汽,這樣不但可提高水蒸汽的利用率,且同時可以滿足幾種要求,例如制冷和發(fā)電。根據(jù)這一想法已經(jīng)設(shè)計出溴化鋰吸收式壓縮式制冷機與離心式氟利昂制冷機聯(lián)合工作的制冷機組。它用背壓式汽輪機直接驅(qū)動離心壓縮機,并利用其排汽向溴化鋰吸收式制冷機加熱。這種機組可生產(chǎn)較大的冷量,也可在不同的蒸發(fā)溫度下生產(chǎn)冷量。這種機組不但經(jīng)濟性好(汽耗率低),而且低負荷特性好,即在部分負荷時仍能保持較高的經(jīng)濟性。
開利公司五十年代發(fā)明溴化鋰吸收式制冷技術(shù)以后并沒有馬上大力推廣(當(dāng)時美國的電力、能源并不緊缺,全球?qū)锇褐评鋭┢茐牡厍虼髿?a href="/hebeideji/8139702979127065320.html">臭氧層還沒有引起足夠的重視)、也沒有進一步研究發(fā)展。日本廠商引進溴化鋰技術(shù)以后便大力發(fā)展,諸如荏原、日立制作所、三菱重工、川崎重工業(yè)株式會社等公司都形成了成熟、穩(wěn)定的技術(shù),現(xiàn)在日本國內(nèi)溴化鋰機組占據(jù)了主機市場份額的90%左右。
1982年(或許是1981年)溴化鋰機組技術(shù)的發(fā)明者開利公司反過來向荏原公司購買溴化鋰技術(shù),包括約克、特靈等美國公司也紛紛向日本廠商購買溴化鋰機組技術(shù)。
荏原總工高田秋一先生在1982年出版了《吸收式冷凍機》一書,被各國翻譯成多種文字,引領(lǐng)了世界吸收式空調(diào)行業(yè)的發(fā)展。
參考資料 >