吸收式制冷講義第一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日5.1溶液熱力學(xué)基礎(chǔ)溶液、溶液的成分相、獨(dú)立組分?jǐn)?shù)、自由度和相律理想溶液兩組分體系的相圖溶解與結(jié)晶、吸收和解吸、蒸餾與精餾第二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日溶液、溶液的成分溶液：由兩種或兩種以上的物質(zhì)所組成的均勻、穩(wěn)定的體系。溶液的成分：各組份在溶液中所占的百分比。常用的表示方法有兩種，質(zhì)量分?jǐn)?shù)和摩爾分?jǐn)?shù)。第三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日（1）質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是溶液中某一組分的質(zhì)量與溶液總質(zhì)量之比，用ξ表示。對(duì)于第i種組分ξi＝mi/mmi－－第i種組分的質(zhì)量m－－溶液的總質(zhì)量第四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日（2）摩爾分?jǐn)?shù)摩爾分?jǐn)?shù)是溶液中某一組分的摩爾數(shù)與溶液總摩爾數(shù)之比，用x表示。對(duì)于第i種組分xi=ni/nni－－第i種組分的摩爾數(shù)n－－溶液的總摩爾數(shù)為了敘述方便，混合氣體的摩爾分?jǐn)?shù)有時(shí)用yi表示，液體的摩爾分?jǐn)?shù)僅用xi表示。第五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日相、獨(dú)立組分?jǐn)?shù)、自由度和相律相：體系內(nèi)物理和化學(xué)性質(zhì)完全均勻一致的部分。相的數(shù)目用Φ表示。獨(dú)立組分?jǐn)?shù)：平衡體系中內(nèi)能獨(dú)立存在的物質(zhì)。用k表示。自由度：體系的獨(dú)立可變因素，如溫度、壓力、濃度等。用f表示。相律：體系處于平衡狀態(tài)時(shí)，它的自由度、相數(shù)、和組分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系。也稱為吉普斯方程。f=k-Φ+2第六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日理想溶液兩組分體系的相圖溶液的相平衡p-x圖T-x圖杠桿原則第七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日拉烏爾定律：在一定溫度下，理想溶液任一組分的蒸氣分壓等于其純組分的飽和蒸氣壓乘以該組分在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)。第八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日道爾頓分壓定律：溶液中某一組分的蒸氣分壓等于溶液的飽和蒸氣壓乘以該組分在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)。對(duì)于二元溶液，飽和蒸氣壓等于兩組分的蒸氣壓之和。第九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日若A為溶液中的易揮發(fā)組分，即，則：第十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日溶解與結(jié)晶、吸收和解吸、

蒸鎦與精餾溶解與結(jié)晶第十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日吸收與解吸第十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日蒸餾與精餾第十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日兩組分體系的焓－濃度（）圖圖上的等溫線圖上的等壓飽和線氨－水溶液的圖溴化鋰－水溶液的圖第十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第二十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第二十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日5.2吸收式制冷循環(huán)工作原理第二十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日5.2吸收式制冷循環(huán)工作原理第二十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第二十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第二十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日5.3溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰水溶液的性質(zhì)溴化鋰吸收式制冷機(jī)原理溴化鋰吸收式制冷機(jī)的熱力計(jì)算溴化鋰吸收式制冷機(jī)的性能及其提高途徑溴化鋰吸收式制冷機(jī)冷量的調(diào)節(jié)及其安全保護(hù)措施雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)溴化鋰吸收式制冷機(jī)的特點(diǎn)第二十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日溴化鋰水溶液的性質(zhì)水的性質(zhì)溴化鋰的性質(zhì)溴化鋰水溶液的性質(zhì)溴化鋰水溶液物性參數(shù)的計(jì)算公式第二十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日（1）無(wú)色溶液，有咸味，無(wú)毒。（2）溶解度隨溫度的升高而降低。（3）水蒸汽的分壓力很低，因而有強(qiáng)烈的吸濕性。（4）密度比水的大，且隨濃度和溫度而變化。（5）比熱容較小。（6）粘度較大。（7）表面張力較大。（8）導(dǎo)熱系數(shù)隨濃度增大而降低，隨溫度升高而增大。（9）對(duì)黑金屬和紫銅等材料有強(qiáng)烈的腐蝕性。第二十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日（1）溴化鋰水溶液的平衡方程t－壓力為p時(shí)，溶液的飽和溫度，℃t’－壓力為p時(shí)，水的飽和溫度，℃x－100kg溶液中含有溴化鋰的公斤數(shù)。第二十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日（2）溴化鋰水溶液的定壓比熱容公式Cp－溶液的定壓比熱容t－溶液的溫度，℃x－100kg溶液中含有溴化鋰的公斤數(shù)。第三十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日（3）溴化鋰水溶液的密度；（4）溴化鋰水溶液的質(zhì)量濃度；（5）溴化鋰水溶液的導(dǎo)熱率；（6）溴化鋰水溶液的動(dòng)力粘度；（7）溴化鋰水溶液的表面張力。第三十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日溴化鋰吸收式制冷機(jī)第三十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日工作過(guò)程在h-ξ圖上的表示第三十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日溴化鋰吸收式制冷機(jī)的熱力計(jì)算及

傳熱計(jì)算熱力計(jì)算（1）已知參數(shù)（a）制冷量Q0

它是根據(jù)生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求，同時(shí)考慮到冷損、制造條件以及運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性等而提出的。（b）冷媒水出口溫度tx’它是根據(jù)生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求提出的。由于tx’與蒸發(fā)溫度t0有關(guān)，若t0下降，機(jī)組的制冷量及熱力系數(shù)均下降，因此在滿足生產(chǎn)工藝或空調(diào)要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能的提高蒸發(fā)溫度。第四十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日

對(duì)于溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，因?yàn)橛盟鳛橹评鋭?，因此一般tx’大于5℃。（c）冷卻水進(jìn)口溫度tw’根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件決定。應(yīng)該盡可能的使tw’低，以增強(qiáng)吸收效果，但由于存在溴化鋰結(jié)晶的問(wèn)題，tw’并不是越低越好。（d）加熱熱源溫度考慮到廢熱利用、結(jié)晶和腐蝕等問(wèn)題，采用0.1～0.25MPa的飽和蒸汽或75℃以上的熱水作為熱源比較合理。

一些單效溴化鋰機(jī)組的型式和基本參數(shù)可以參加下表。第四十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第四十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日設(shè)計(jì)參數(shù)的選定吸收器出口水溫tw1和冷凝器出口水溫tw2；總溫升一般取7～9℃；

tw1=tw+△tw1℃

；tw2=tw+△tw1＋△tw2℃冷凝溫度tk和冷凝壓力pk

冷凝溫度一般較冷卻水出口溫度高2～5℃；

tk=tw2+(2～5)℃；pk=f(tk)；蒸發(fā)溫度t0及蒸發(fā)壓力p0

蒸發(fā)溫度一般較冷媒水出口溫度tx’低2～4℃t0=tx’－(2～4)℃；p0=f(t0)；第四十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日設(shè)計(jì)參數(shù)的選定吸收器內(nèi)稀溶液的最低溫度t2t2一般比冷卻水出口溫度3～5℃；

t2=tw+△tw1＋(3～5)

℃吸收器壓力pa

流經(jīng)擋板時(shí)有阻力損失，一般取△p0=(10~70)Pa；

pa=pa－△p0

稀溶液濃度ξa根據(jù)pa和t2，由溴化鋰溶液的h－ξ圖確定；

ξa＝f(pa,t2)第四十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日設(shè)計(jì)參數(shù)的選定濃溶液濃度ξr為保證循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性和安全運(yùn)行，希望放氣范圍(ξr－ξa)在(0.03～0.06)之間，因此：

ξr=ξa+(0.03~0.06)發(fā)生器內(nèi)溶液的最高溫度t4

t4＝f(ξr

,pg)溶液熱交換器出口溫度t7與t8t8由熱交換器的冷端溫差確定，如果溫差小，熱效率雖然高，但要求的傳熱面積會(huì)較大；為了濃防止結(jié)晶，t8應(yīng)比ξr所對(duì)應(yīng)的結(jié)晶溫度高10℃以上，因此冷端溫差取(15～25)℃，即

t8=t2+(15~25)℃第四十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日設(shè)計(jì)參數(shù)的選定忽略溶液與環(huán)境的熱交換，稀溶液的出口溫度t7根據(jù)溶液熱交換器的熱平衡式取定，

qmf(h7－h(huán)2)=(qmf－qmd)(h4－h(huán)8)h7=(1－1/a)(h4－h(huán)8)＋h2[a=ξr/(ξr－ξa)]第四十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日(qmf-qmd+qm)h9’=(qmf-qmd)h8+qmh2(a-1+qm/qmd)h9’=(a-1)h8+(qm/qmd)h2f=qm/qmd(20~50)第四十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日①制冷機(jī)中冷劑水的流量qmwqmw=Q0/q0;q0=h1’-h3第四十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日②發(fā)生器熱負(fù)荷QgQg=(qmf-qmd)h4+qmdh3’-qmfh7第四十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日③冷凝器熱負(fù)荷QkQk=qmd(h3’-h3)第五十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日④吸收器熱負(fù)荷QaQa=(qmf-qmd)h8+qmdh1’-qmfh2=qmd[(a-1)h8+h1’-ah2]KW第五十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日⑤溶液熱交換器熱負(fù)荷QexQex=qmf(h7-h2)

=(qmf-qmd)(h4-h8)第五十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日提高溴化鋰吸收式制冷機(jī)性

能的途經(jīng)及時(shí)抽除不凝性氣體調(diào)節(jié)溶液循環(huán)量強(qiáng)化傳熱與傳質(zhì)過(guò)程采取適當(dāng)?shù)姆栏胧┑谖迨?yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第五十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第五十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日調(diào)節(jié)溶液循環(huán)量如果循環(huán)量過(guò)大：一方面使溶液的濃度差減小，產(chǎn)生的冷劑蒸氣量減少；另一方面，進(jìn)入吸收器的濃溶液的量增大，吸收液溫度升高，影響吸收效果。如果循環(huán)量過(guò)?。阂环矫鏅C(jī)組處于部分負(fù)荷下運(yùn)行，制冷能力得不到充分發(fā)揮；另一方面由于循環(huán)量太小，溶液的濃度差增大，濃溶液濃度過(guò)高，有結(jié)晶的的危險(xiǎn)。第五十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日強(qiáng)化傳熱與傳質(zhì)過(guò)程添加能量增強(qiáng)劑;(減小溴化鋰溶液的表面張力;降低溴化鋰溶液的水蒸汽分壓力,強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程;在銅管表面形成液膜,使凝結(jié)過(guò)程近似為珠狀凝結(jié).)減小冷劑蒸汽的流動(dòng)阻力;提高換熱器管內(nèi)工作介質(zhì)的流速;(冷卻水和冷媒水:1.5~3m/s;加熱蒸汽:15~30m/s;溶液:>0.3m/s)第五十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日強(qiáng)化傳熱與傳質(zhì)過(guò)程傳熱管表面進(jìn)行脫脂和防腐處理;改進(jìn)噴嘴結(jié)構(gòu),改善噴淋液的霧化情況;提高冷卻水和冷媒水的水質(zhì),減少污垢熱阻;采用強(qiáng)化傳熱管;合理的調(diào)節(jié)噴淋密度.第五十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日采取適當(dāng)?shù)姆栏胧╀寤嚾芤涸谟锌諝獯嬖诘那闆r下,對(duì)一般金屬有強(qiáng)烈的腐蝕性,因此要及時(shí)抽除不凝性氣體并嚴(yán)格防止空氣的漏入;采用耐腐蝕的材料,但是價(jià)格昂貴,難以推廣使用;增加緩蝕劑(0.1%~0.3%鉻酸鋰和適量的氫氧化鋰,使溶液的pH=9.5~10.5)可有效地延緩溴化鋰溶液對(duì)金屬的腐蝕作用.第五十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日溴化鋰吸收式制冷機(jī)冷量的調(diào)節(jié)及其安全保護(hù)措施冷量的調(diào)節(jié)加熱蒸氣量調(diào)節(jié)法加熱蒸氣壓力調(diào)節(jié)法加熱蒸氣凝結(jié)水量調(diào)節(jié)法冷卻水量調(diào)節(jié)法溶液循環(huán)量調(diào)節(jié)法溶液循環(huán)量與蒸氣量組合調(diào)節(jié)法溶液循環(huán)量與加熱蒸氣凝結(jié)水量組合調(diào)節(jié)法第六十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第六十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日5.3.6安全保護(hù)措施防止溴化鋰溶液結(jié)晶的措施預(yù)防蒸發(fā)器中冷媒水或冷劑水凍結(jié)的措施屏蔽泵的保護(hù)預(yù)防冷劑水污染的措施第六十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日防止溴化鋰溶液結(jié)晶的措施設(shè)置自動(dòng)溶晶管;在發(fā)生器出口濃溶液管道上設(shè)溫度繼電器,用它來(lái)控制加熱蒸氣閥門的開啟度,預(yù)防因溫度高而濃度過(guò)高,產(chǎn)生結(jié)晶;在蒸發(fā)器中設(shè)置液位控制器,使冷劑水旁通到吸收器中,從而防止結(jié)晶;裝設(shè)溶液泵和蒸發(fā)器泵延時(shí)繼電器;加設(shè)手動(dòng)閥門控制的冷劑水旁通管,以防止突然停電對(duì)系統(tǒng)的影響.第六十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日預(yù)防蒸發(fā)器中冷媒水或冷劑水凍結(jié)的措施在外界負(fù)荷突然降低或冷媒水泵發(fā)生故障的時(shí)候，會(huì)使蒸發(fā)器中冷劑水或冷媒水溫度下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)凍裂水管。措施：在冷劑水管道上裝設(shè)溫度繼電器，在冷媒水管道上裝設(shè)壓力繼電器或壓差繼電器。第六十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日屏蔽泵的保護(hù)在蒸發(fā)器和吸收器中裝設(shè)液位控制器,保證屏蔽泵有足夠的吸入高度,從而有效地防止氣蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生并使軸承的潤(rùn)滑液有足夠的壓力;在屏蔽泵電路中裝設(shè)過(guò)負(fù)荷繼電器,對(duì)電機(jī)和葉輪等起保護(hù)作用;在屏蔽泵出口管道上裝設(shè)溫度繼電器,防止?jié)櫥簻囟冗^(guò)高使軸承受到損壞.第六十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日預(yù)防冷劑水污染的措施當(dāng)冷卻水溫度太低，由于冷凝壓力過(guò)低，可能使得發(fā)生過(guò)程劇烈進(jìn)行，有可能將溴化鋰溶液濺入冷凝器中，污染冷劑水。預(yù)防措施：在冷卻水進(jìn)口處裝設(shè)水量調(diào)節(jié)閥，用以控制冷卻水流量。第六十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日5.3.7雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)循環(huán)（1）串聯(lián)流程的吸收式制冷機(jī)循環(huán)（2）并聯(lián)流程的吸收式制冷機(jī)循環(huán)第六十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第六十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第六十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第七十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日