溴化锂吸收式冷水机组的工作系统
实际应用中的溴化锂吸收式冷水机组的工作系统,如下图-溴化锂吸收式冷水机组工作系统图所示,这个工作系统是连续工作的。为了实现上述四个过程,工作系统中设有四大主要部件,发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器。为了提高机组的热力系数,还设有溶液热交换器。此外,为了使装置能连续工作,使工质在各大部件中进行循环,因而还装有屏蔽泵(发生器泵、吸收器泵和蒸发器泵)及相应的连接管道、阀门等。
溴化锂吸收式冷水机组工作系统图
图源: ** .nmgydlk.com
1—发生器;2—冷凝器;3—蒸发器;4—吸收器;5—冷剂泵;6—溶液泵;7—热交换器;8—节流阀;9—减压阀
溴化锂吸收式冷水机组工作时,发生器与冷凝器的压力较高,通常密封在一个筒体内,称为高压筒;蒸发器和吸收器的压力较低,密封在另一个筒体内,称为低压筒。高压筒和低压筒通过U形管及溶液管道连接。
在发生器中,浓度较低的溴化锂溶液被加热介质加热,温度升高,并在一定的压力下沸腾,使水分离出来,成为冷剂蒸汽,溶液则被浓缩。此过程称为发生过程,它是一种热质交换过程,其强烈程度与传热和传质的许多因素有关。
发生器中产生的冷剂蒸汽进入冷凝器,被冷凝器中的冷却水冷却而凝结成冷剂水。此过程称为冷凝过程。并且在其中冷剂蒸汽的压力与冷却水温度等条件有关。冷却水的温度则取决于周围环境介质的温度。
冷剂水经U形管(或其他节流装置)节流,进入蒸发器的水盘。由于蒸发器的压力很低,冷剂水在吸取了蒸发器管内冷媒水的热量后立即蒸发,形成冷剂蒸汽,使冷媒水的温度降低(即制冷)。为了使蒸发过程得以加强,冷剂水是利用蒸发器泵送往蒸发器的喷淋装置,均匀地喷淋在蒸发器的管簇上。
为使蒸发器中冷剂水的蒸发过程不断地进行,必须将产生的冷剂蒸汽带走,这就是吸收过程。从发生器回流出来的浓度较高的溶液,经节流装置进入吸收器内被冷却水冷却,温度降低而具有吸收冷剂蒸汽的能力。吸收过程也是一种热质交换的过程,并且在其进行时的剧烈程度同样跟传热和传质的许多因素有关。为了强化热质交换,通常将来自于发生器的浓溶液与吸收器中的稀溶液相混合,用吸收器泵送往吸收器的喷淋装置,并喷淋在吸收器的管簇上。吸收过程中产生的热量则由冷却水带走。因此,过程终止时溶液的浓度和温度都降低。
吸收器中的稀溶液,再由发生器泵送往发生器,这样,便完成了一个制冷循环,而实际的工作过程就是如此连续循环不已,蒸发器中连续地产生冷效应,达到制冷的目的。
机组中溶液热交换器的作用在于回收热量,减少热损失。因为从发生器出来的溴化锂浓溶液温度较高,为了吸收冷剂蒸汽,必须将其温度降低(由冷却水带走热量)。另外,从吸收器出来的稀溶液温度较低,把它送往发生器产生冷剂蒸汽,又需要外界热源来加热。因此,把浓溶液和稀溶液在溶液热交换器中进行热交换,不仅可以减少吸收器中冷却水带走的热量,而且可以减少外界加入发生器的热量,使机组的热效率提高。
由于溴化锂吸收式制冷机是在高真空下工作,为了抽除非凝性气体,机组中还必须设置有抽气装置。这种抽气装置可以是机械真空泵,也可以是其他形式的自动抽气装置。
综上所述,溴化锂吸收式制冷机组的工作过程包括两个部分:一部分是发生器中产生的冷剂蒸汽在冷凝器中凝结成冷剂水,经节流后进入蒸发器,在低压下吸热蒸发,产生冷效应;另一部分是从发生器出来的浓度较高的溴化锂溶液,经节流和冷却,在吸收器中吸收产生冷效应后的冷剂蒸汽,使制冷过程不断进行。溴化锂溶液吸收冷剂蒸汽后,浓度降低,由溶液泵输送,重新进入发生器。溶液工作部分的作用就相当于压缩式制冷机组中的压缩机。
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