双效氨水吸收式制冷流程

2020-04-21 19:19栏目:评测说
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 冷柜的制冷方法有很多中,但是被广泛使用的缺很少。为什么呢?那是因为不同的冷柜,用在不同的地方,需要采用不同的制冷方式,所以才形成这样的局面。今天就给大家介绍一种比较少见的冷柜制冷方法-相变制冷。不在制冷行业的朋友,估计都没听说过吧。我也是今天查看资料,才看到的,下面就给大家分享一下吧。冷柜相变制冷是物质在状态变化过程中,如熔解、汽化和升华等,都要吸收热量,因此都有制冷作用。利用相变制冷,系统所能达到的温度取决于物质相变的温度,而系统所获得的制冷量,取决于该物质的相变潜热。为了连续获得一定的制冷量,使系统保持所要求的低温,就必须不断补充相变物质。而相变物质的补充方式有单向和循环两种方式,固体熔解和升华属单向制冷,液体汽化可实现循环制冷,因为汽化后的相变物质可采用一定方法使之重新液化,供循环使用。由于汽化、液化的潜热很大,因而超市冷柜制冷能力很强。目前,广泛采用的相变循环制冷方式有下面两种:

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The Circuit of Two Grade NH3-H2O Absorption Refrigeration

    (1)蒸气压缩制冷循环。将蒸发器出来的蒸气冷却加压后,重新冷凝为液体,然后再蒸发,如此不断循环,这就是蒸气压缩制冷循环。冷柜和家用空调器采用这种制冷方式。将冷柜制冷用的工质充灌在一个密封的系统内,液态工质经节流装置节流降压后,在蒸发器中等压汽化吸热,变为低温、低压蒸气,然后经过压缩机绝热压缩成高温高压蒸气,最后在冷凝器中液化放热,并再进入节流装置,从而完成一个制冷循环。

Zhou Xiangjiang

    (2)吸收式制冷循环。吸收式制冷循环利用热源所提供的热能,使工质产生循环。它用吸收器和发生器等部件代替压缩机,并采用两种工质,低沸点的工质称制冷剂,高沸点工质称吸收剂,而其他部件的作用和原理与蒸气压缩制冷循环基本相同。

Abstract:A circuit of two grade NH3-H2O absorption refrigeration is given.It consists of two independent processes of liquor generation and absorption.The absorptive heat of the high temperature process is the heat source of the generation of the low temperature process.So it can increase thermodynamics coefficient greatly.The circuit is suited for refrigeration and heating in the air conditioning and others. Keywords:circuit of two grade,NH3-H2O absorption refrigeration

    吸收式制冷循环存在两个循环回路,它的工作过程为:液态制冷剂经节流装置节流降压后,在蒸发器中等压蒸发吸热,变为低压、低温的制冷剂蒸气后进入吸收器,被吸收剂强烈吸收,形成高浓度的制冷剂溶液,并放出溶解热。制冷剂溶液由泵送入发生器中,被热源加热升温,产生高压制冷剂蒸气,送到冷凝器中冷凝成液态制冷剂,而发生器中剩下的稀溶液经减压后又回到吸收器中。这就是冷柜相变制冷的一个过程,这种冷柜一般多用于比较特殊的地方,因为它可以使冷柜温度很低。

1 前言

 

澳门新葡亰娱乐官网网址,吸收式制冷在热能利用和热能转换方面具有较大的应用前景。氨水吸收式制冷的发展已有较长的时间,可获取0℃以下的温度,易于小型化、可风冷冷却、可直接蒸发供冷。与溴化锂吸收式制冷机相比较,对系统密封要求较低,没有结晶问题,除铜与铜合金外对其它金属无腐蚀性,工质价格低廉。但由于其热力系数低(约0.5),因而很少得到工程应用[1]。本文提出一种双效氨水吸收式制冷流程,可实现氨水溶液的两级发生,从而可大幅度地提高其热力系数,在空调、制冷、供热等方面具有一定的发展潜力。

2 双效流程

双效氨水吸收式制冷流程的基本原则与双效溴化锂吸收式制冷流程有相似之处,均是在单效流程的基础上增加一级发生。由于氨水溶液的物性特点,如采用高温发生出的氨蒸气作为下一级发生的加热热源,则其工作压力会相当高,且由于其温度已接近氨的临界温度,故气化潜热也较小,是不合适的。本流程利用氨水溶液浓度越低,其吸收氨气的能力越强的特点,采用高温流程的吸收热作为后一级发生的加热热源。这样,两级流程的氨水溶液浓度就不可能一样,温度范围也不重合。 图1表示了双效氨水吸收式制冷流程的基本原理。它由两个几乎独立的溶液发生吸收循环组成,两循环的发生压力相等,吸收压力也相等,其氨工质制冷部分(即冷凝器、蒸发器、回热器,如图1中虚线框所示)是共同的。前一级循环为高温级,由高温发生器,高温吸收器和高温溶液热交换器组成,其氨水溶液的浓度较低,在较高的温度下(约100℃)仍具有吸收能力。而后一级循环为低温级,由低温发生器、低温吸收器和低温溶液热交换器组成,溶液浓度相对较高,其工作参数与一般单效氨水吸收制冷流程相似。高温吸收过程所放出的热量为低温发生过程的加热热量。由于吸收剂水也有蒸发,使得发生器蒸发出的氨蒸气不纯,因此分馏器是不可缺少的。本流程在高温发生器后安排了两级分馏,而在低温发生器后只安排一级分馏。为充分利用热能,在高温发生器的第一级分馏器采用低温流程的溶液冷却,而低温流程的分馏采用回热器出来的较低温度的氨蒸气冷却,以回收分馏热。当然,还可以在分馏器与发生器之间设置精馏塔以进一步提高热利用率。由于氨在低温时的饱和压力较高,此流程工作压力均高于一个大气压,故系统的密封要求不是很高,且可以有一定的压差作为传质动力,故在吸收器、蒸发器等主要以考虑传热问题为主。尤其是蒸发器,可使用常规氨蒸气压缩式制冷系统相同型式的蒸发器[2],且可与其它部分分开放置,这有利于本流程的工程应用。

图1 双效氨水吸收式制冷流程的基本原理

3 热力计算

本流程的计算方法与一般的氨水吸收式制冷流程的计算方法相似,由于两个溶液循环相对独立,运行参数也不相同,可按两个不同的氨水吸收流程计算,只是高温循环的吸收热等于低温循环的发生热,总制冷量为两循环制冷量之和。 设高温发生器蒸发出的蒸气流量为D″1(kg/s),经第一级分馏后得到的蒸气流量为D′1(kg/s),经第二级分馏后得到的较纯的氨蒸气流量为D1(kg/s)。 低温发生器蒸发出的蒸气流量为D′2(kg/s),经分馏后得到的较纯的氨蒸气流量为D2(kg/s)。 则由吸收发生器的热量平衡得:

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