文档介绍:第六章 氨吸收式制冷机
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了解吸收式制冷机与单级蒸汽压缩式制冷机的
制冷循环的区别
了解氨水溶液的性质
目的、要求
掌握氨吸收式制冷循环的原理、流程和特点。
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第一节 概述
共沸溶液。
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(低沸点组分为制冷剂(氨),高沸点组分为吸收剂(水)。吸收器能强烈吸收氨蒸气,发生器能析出氨气)。
***利昂为制冷剂的工质对
到目前为止,实际上使用的还只限于氨-水溶液与溴化锂-水溶液两种。
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第二节 氨水溶液的性质
氨对有色金属的腐蚀作用
对有色金属有腐蚀作用,不能用铜及铜合金材料。
、比热容、导热率、粘度及表面张力
① 密度:ρ=1- 随ξ↑,ρ↓。
② 比热容:随ξ↑,c↑。
③ 导热率: 随ξ↑,λ↓。
④ 粘度:先随ξ↑,μ↑;后随ξ↑,μ↓。
⑤表面张力:随ξ↑,表面张力↓。
质量分数:ξ=0~1氨的质量/溶液总质量
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第三节 单级氨水吸收式制冷机循环过程及其在h-ξ图上的表示
6.3.1系统中的压力和温度
系统由低压侧和高压侧组成。
低压侧:蒸发器(P0,t0)和吸收器(P0/) P0/ <P0
高压侧:冷凝器(Pk,tk)和发生器(Pk/) Pk/ >Pk
忽略上述压差。吸收器和冷凝器的温度由冷却水温决定,发生器的温度由加热介质温度决定。
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设精馏塔提高氨蒸气的浓度。含提馏段、精馏段、发生器、回流冷凝器。
流程图:1a(ξr,f) 过冷Pk→发生器得蒸气3 →提馏段1(ξd,1+R)→精馏段和回流冷凝器得 ①高浓度氨蒸气(ξRa 1)5 →冷凝器冷凝液体Pk 6→节流阀节流7P0→ 蒸发器8
②稀溶液(ξa,f-1)2→溶液热交换器降温Pk2a→节流阀节流3P0→吸收器(ξr,f)
4→液泵升压Pk 过冷4a→溶液热交换器加热1a
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循环过程在h-ξ图上的表示
说明
1)溶液的蒸发和冷凝在定压下进行,但不是定温,因为在冷凝时随着溶液中低沸点组分的增多,溶液的饱和温度降低;在蒸发时随着溶液中低沸点组分的减少,溶液的饱和温度提高。湿蒸气的干度越大,蒸发温度越高。
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说明
2)溶液热交换器:提高进入发生器的浓溶液(流量f)的温度,减少加热蒸气的消耗量;降低进入吸收器的稀溶液(流量f-1)的温度,减少冷却水的消耗量。
3)气-液热交换器:用蒸发器的湿蒸气使冷凝器液体过冷。但增加了吸收器的冷却水量。
4)系统制取的最低温度与加热热源的温度和冷却水温度有关。t0≥-25℃。
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第四节 氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式制冷机的性能比较
蒸气压缩式制冷机消耗功;吸收式制冷机消耗热量,其热力系数低于前者。存在更多的不可逆过程。
吸收式制冷机在较低温下运行费用较低。
氨水吸收式制冷机的特点
(1)~(12)
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第五节 吸收-扩散式制冷机
6.5.1概述
家用或医疗用冰箱采用三组分循环工质的吸收式制冷机,,冰箱容积为25升~250升。
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特点:
1)制冷剂为NH3,吸收剂为氨水,氢气为平衡气体。
2)无溶液泵,流动靠密度差(对发生器加热),高度差(发生器与吸收器),管路倾斜(冷凝器、蒸发器)。
3)无膨胀阀,蒸发器与冷凝器液体压力相同,为了使蒸发器中的氨液蒸发,通入氢气吸收溶液中的氨。
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工作过程
(1)氨水溶液的循环
贮液器的浓溶液→溶液热交换器→发生器→
①氨蒸气→精馏器分离水→冷凝器
②稀溶液→发生器外套→溶液热交换器内管→吸收器(稀溶液)
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工作过程
(2)氨、氢气循环
发生器的氨蒸气→精馏器分离水→冷凝器(液氨)→蒸发器(与氢气混和,氨蒸发)→下部气体热交换器(H2、NH3混合气)→贮液器(上行)→吸收器①NH3被吸收成浓溶液→返回贮液器
②H2上行→下部气体热交换器→蒸发器
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吸收-扩散式制冷机系统示意图