蒸汽式雙效溴化鋰吸收式制冷機
如圖4-2-3所示為較為常見的蒸汽雙效型溴化鋰吸收式制冷裝置工作流程。它由冷凝器、高壓發生器、低壓發生器、蒸發器、吸收器、高溫換熱器、低溫換熱器、凝水換熱器、泵、引射器等設備組成。高壓發生器由一只單獨的高壓筒組成,低壓發生器j冷凝器和蒸發器、吸收器分置于另外兩只筒體內。裝置為并聯流程,吸收器3出口的稀溶液由溶液泵13輸出并分為兩路:一路經高溫換熱器2升溫后,進入高壓發生器5;另一路經低溫換熱器11及凝水換熱器10升溫后,進入低壓發生器7。高壓發生器中的壓力一般為低壓發生器壓力的10倍,進入高壓發生器中的稀溶液被管內的工作蒸汽加熱,產生壓力與溫度較高的冷劑蒸汽,溶液的溫度與質量分數升高。低壓發生器中,稀溶液被來自高壓發生器的冷劑蒸汽加熱,再次產生冷劑蒸汽,溶液的溫度與溴化鋰的質量分數升高。
高壓發生器中產生的冷劑蒸汽加熱低壓發生器中的稀溶液后,放出熱量凝結成冷劑水。此時,低壓發生器相當于高壓發生器產生的冷劑蒸汽的冷凝器。冷劑水節流減壓后進入冷凝器6,同時低壓發生器中產生的冷劑蒸汽也進入冷凝器6,被冷凝器管內的冷卻水冷卻并冷凝為冷劑水。兩部分冷劑水都積聚在冷凝器底部并經節流減壓進入蒸發器4。由于蒸發器中的壓力很低,冷劑水在其中汽化產生冷效應。為強化蒸發器的傳熱效果,蒸發器采用了噴淋式結構,未汽化的冷劑水經冷劑泵9輸送,噴淋在蒸發器管簇上,吸收管內冷媒水的熱量而汽化,使冷媒水溫度降低。
由高壓發生器和低壓發生器出來的濃溶液,分別經高溫換熱器2和低溫換熱器11,溫度降低后,進入吸收器3。溶液可以直接進入吸收器的噴淋裝置噴淋,也可通過引射器8與稀溶液混合后進入吸收器噴淋。噴淋在吸收器管簇上的溴化鋰溶液,被管內的冷卻水冷卻,并吸收來自蒸發器的冷劑蒸汽,使蒸發器中的蒸發過程得以連續進行。吸收終了的稀溶液,再由溶液泵分別送往高、低壓發生器。這樣,制冷裝置便完成了一個吸收制冷循環。同樣,機組中也設有抽氣裝置,可以是機械真空泵,也可以是其他形式的自動抽氣裝置。
裝置中設置的凝水換熱器10是為了充分利用加熱蒸汽的凝水的顯熱,降低蒸汽耗量。雙效溴化鋰吸收式制冷裝置中,高壓發生器用0.25~0.8MPa(表)飽和蒸汽、150~200℃高溫水或燃油、燃氣加熱,分別稱蒸汽雙效、熱水雙效、直燃雙效裝置。由于熱源溫度高,可在高壓發生器中產生壓力較高的冷劑蒸汽,再次用作低壓發生器的熱源,這樣,不僅有效她利用了冷劑蒸汽的熱量,而且減少了裝置的排熱量,起到了雙重節省能源的效果。制取單位冷量所需的驅動熱量與冷凝器的熱負荷均可減少,裝置的熱效率提高。根據計算和實測:加熱量為單效裝置的1/2~2/3,冷凝器的熱負荷約為1/2,熱力系數可提高到l以上。雙效溴化鋰吸收式制冷裝置的主要缺點是:高低壓差較大,設備結構復雜;發生器溶液溫度較高,高溫下的防腐問題應特別注意;此外,裝置的造價高,溶液充裝量大,初始投資高。但由于熱效率高和運轉費用低,所以近年來發展很快。