溴化锂制冷【深度好文】 原创

  大家知道溴化锂制冷原理是溶液依靠制冷剂相变时大量吸收热量(潜热)的特性来实现制冷，那么具体来说应用导溴化锂制冷机中中如何做到循环和热能转换的呢？今天就给大家详细的介绍下：

溴化锂制冷机工作原理

溴化锂制冷机是利用不同温度下溴化锂水溶液对水蒸汽的吸收与释放来实现制冷的，这种循环要利用外来热源实现制冷，常用热源为蒸汽、热水、燃气、燃油等。由于溴化锂制冷机具有许多独特的优点，近年发展十分迅速，特别是在空调制冷方面占有显著的地位。

那么溴化锂制冷机的应用是否有利于提高一次能源的利用率，是否节能，在何种情况下节能，冷热源是否选用吸收式制冷机，一直是人们争论的焦点。溴化锂制冷机在实际中的应用及其使用寿命的长短直接关系到实际工程的经济效益。

溴化锂以热能为动力源，以水为制冷剂，以溴化锂溶液为吸收剂，制取冷源水，称为溴化锂制冷机。其热源主要有蒸汽、热水、燃气和燃油等，可分为直燃型、蒸汽型和热水型。蒸汽型机组主要用在有蒸汽可以利用的场合，如城市集中供热热网、热电冷联供系统、纺织、化工、冶金等行业;热水型机组，可利用65℃以上的热水，如地热、太阳能热能、工业领域工艺过程产生的余热热水制取冷水。

直燃型机组可利用燃气为宾馆、医院、写字楼、机场等大型建筑物提供空气调节。由于是以热制冷，溴化锂制冷机还可以利用工业废余热，为工业提供工艺所需冷水或空调。

溴化锂制冷机以其可利用低品味的热能、所需电功率小、制冷剂为水以及溴化锂溶液对环境不构成破坏等特点在中央空调领域独树一帜，为满足我国严重缺电时期的空调用冷需求而受到了政府、电力部门的鼓励。自八十年代末以来，我国的溴化锂空调生产商已超过100家，其产品的制造水平和产量仅次于日本而位居世界前列。

溴化锂制冷工作原理与循环

溶液的蒸气压力是对平衡状态而言的。如果蒸气压力为0.85kPa的溴化锂溶液与具有1kPa压力(7℃)的水蒸气接触，蒸气和液体不处于平衡状态，此时溶液具有吸收水蒸气的能力，直到水蒸气的压力降低到稍高于0.85kPa(例如：0.87kPa)为止。

0.87kPa和0.85kPa之间的压差用于克服连接管道中的流动阻力以及由于过程偏离平衡状态而产生的压差。水在5℃下蒸发时，就可能从较高温度的被冷却介质中吸收气化潜热，使被冷却介质冷却。

为了使水在低压下不断气化，并使所产生的蒸气不断地被吸收，从而保证吸收过程的不断进行，供吸收用的溶液的浓度必须大于吸收终了的溶液的浓度。为此，除了必须不断地供给蒸发器纯水外，还必须不断地供给新的浓溶液。

实际上采用对稀溶液加热的方法，使之沸腾，从而获得蒸馏水供不断蒸发使用。系统由发生器、冷凝器、蒸发器、节流阀、泵和溶液热交换器等组成。稀溶液在加热以前用泵将压力升高，使沸腾所产生的蒸气能够在常温下冷凝。例如，冷却水温度为35℃时，考虑到热交换器中所允许的传热温差，冷凝有可能在40℃左右发生，因此发生器内的压力必须是7.37kPa或更高一些(考虑到管道阻力等因素)。

发生器和冷凝器(高压侧)与蒸发器和吸收器(低压侧)之间的压差通过安装在相应管道上的膨胀阀或其它节流机构来保持。在溴化锂吸收式制冷机中，这一压差相当小，一般只有6.5~8kPa，因而采用U型管、节流短管或节流小孔即可。

离开发生器的浓溶液的温度较高，而离开吸收器的稀溶液的温度却相当低。浓溶液在未被冷却到与吸收器压力相对应的温度前不可能吸收水蒸气，而稀溶液又必须加热到和发生器压力相对应的饱和温度才开始沸腾，因此通过一台溶液热交换器，使浓溶液和稀溶液在各自进入吸收器和发生器之前彼此进行热量交换，使稀溶液温度升高，浓溶液温度下降。

由于水蒸气的比容非常大，为避免流动时产生过大的压降，需要很粗的管道，为避免这一点，往往将冷凝器和发生器做在一个容器内，将吸收器和蒸发器做在另一个容器内。也可以将这四个主要设备置于一个壳体内，高压侧和低压侧之间用隔板隔开。

综上所述，溴化锂吸收式制冷机的工作过程可分为两个部分：

(1)发生器中产生的冷剂蒸气在冷凝器中冷凝成冷剂水，经U形管进入蒸发器，在低压下蒸发，产生制冷效应。这些过程与蒸气压缩式制冷循环在冷凝器、节流阀和蒸发器中所产生的过程完全相同;

(2)发生器中流出的浓溶液降压后进入吸收器，吸收由蒸发器产生的冷剂蒸气，形成稀溶液，用泵将稀溶液输送至发生器，重新加热，形成浓溶液。这些过程的作用相当于蒸气压缩式制冷循环中压缩机所起的作用。

内容补充：

溴化锂吸收式冷水机组的优点：

1.运动部件少，故障率低，运动平稳，振动小，噪声低;

2.加工简单，操作方便，可实现10%~100%无级调节;

3.溴化锂溶液无毒，对臭氧层无破坏作用;

4.可利用余热。废热及其他低品位热能;

5.运行费用少，安全性好;

6.以热能为动力，电能耗用少。

溴化锂吸收式冷水机组的的缺点：

1.使用寿命比压缩式短;

2.节电不节能，耗汽量大，热效率低;

3.机组长期在真空下运行，外气容易侵入，若空气侵入，造成冷量衰减，故要求严格密封，给制造和使用带来不便;

4.机组排热负荷比压缩式大，对冷却水水质要求较高;

5.溴化锂溶液对碳钢具有强烈的腐蚀性，影响机组寿命和性能。

综合上述：我们知道了溴化锂制冷原理中相关的知识和制冷过程中具体的步骤，以及制冷机优点，在环境保护意识愈加强烈的今天，溴化锂制冷技术得到了广泛的应用，给企业用户带来了成本的节省，和效益的增加。