[科普中國]-吸收式冷凍機

簡介

吸收式冷凍機屬于冷凍設備的一類。利用吸收劑所吸收的冷凍劑在蒸發(fā)器中氣化，LEI吸收熱量而造成低溫。吸收劑可用液體或固體（如硅膠和活性炭等）。工業(yè)上常用氨的水溶液。在氨水吸收冷凍機中，氨液循環(huán)于吸收器和精餾塔，實質上執(zhí)行了壓縮式冷凍機中壓縮機的任務。液氨經(jīng)過膨脹閥在低壓的蒸發(fā)器中氣化，發(fā)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(jīng)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(jīng)過分凝器增濃后可達99.5%-99.896%。這種蒸氣在冷凝器中被液化，再經(jīng)過膨脹閥降低壓力，而稀氨液則從塔底經(jīng)熱交換器和膨脹閥流回吸收器，開始循環(huán)1。

吸收冷凍機的組成和優(yōu)點以LiBr水溶液為吸收劑的吸收冷凍機系統(tǒng)是由五個熱交換單元所組成。它們分別是發(fā)生器，吸收器，蒸發(fā)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(yōu)點是以水作為制冷劑，它無毒、易得且蒸發(fā)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(huán)境間題。因此，在日本及世界其它國家應用它作為空調機。

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(fā)器蒸發(fā)出來的水蒸汽。被稀釋了的LiBr水溶液送至發(fā)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(xù)起吸收作用。發(fā)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(fā)器再度蒸發(fā)，而使管內的水被冷卻為冷水。當蒸發(fā)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水溶液和制冷劑水的循環(huán)而制得冷水和溫水的2。

吸收冷凍機系統(tǒng)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(tǒng)是由發(fā)生器，吸收器，蒸發(fā)器，冷凝器和LiBr水溶液循環(huán)回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(fā)器的水蒸汽，然后被送往發(fā)生器進行濃縮，其LiBr濃溶液返回吸收器，所發(fā)生的水蒸汽送入冷凝器冷凝成水，再返回蒸發(fā)器，冷媒水在器內蒸發(fā)吸收蒸發(fā)潛熱而在管內制得冷水。

對既定的系統(tǒng)，即各單元的傳熱面積給定的情況下，考察系統(tǒng)在不同操作條件下的狀態(tài)，此屬操作型問題。為使吸收冷凍機系統(tǒng)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(fā)生器的溫度關系

（2）吸收器的溫度關系

（3）蒸發(fā)器的溫度關系

（4）冷凝器的溫度關系

（5）熱交換器的溫度關系

（6）防止LiBr水溶液結晶的條件

（7）冷水供給溫度的范圍

（8）冷卻水的溫升3