吸收式制冷循环

利用制冷剂在溶液中不同温度下具有不同溶解度的特性，使制冷剂在较低的温度和压力下被吸收剂（即溶剂）吸收，同时又使它在较高的温度和压力下从溶液中蒸发，实现制冷完成的循环。

常见的有以溴化锂为吸收剂、水作制冷剂的吸收式制冷循环。吸收式制冷装置的特点，首先是循环耗功很小；其次是加热浓溶液的外热源温度不需很高，可利用太阳能、地热能、低压水蒸气、烟气、内燃机排气等等资源。2100433B

分流流程一般有两种分流方式。一种为稀溶液在低温热交换器前分流，其循环过程示于图3中；另一种为稀溶液在低温热交换器后分流，其循环过程如图4所示，图中，p_r、p_h、p₀。分别表示高压发生器、冷凝器和蒸发器的工作压力，点2为吸收器出口稀溶液的状态；温度t₂，浓度ζ2。

稀溶液在低温热交换器前的分流流程中，点2状态的稀溶液出吸收器后，由发生器泵输送，一部分经高温热交换器进入高压发生器，另一部分经低温热交换器和凝水回热器，进入低压发生器。其循环过程如下。

2—10稀溶液在高温热交换器中的加热过程，溶液的浓度不变，而温度由t₂升高到t₁₀

10—11—12稀溶液在高压发生器中的加热过程和发生过程。相对于高压发生器的压力点10状态的稀溶液尚处于过冷状态，进入高压发生器后，先被加热到饱和状态(点11)，然后继续被加热，溶液沸腾，产生点3状态的冷剂蒸汽，溶液的温度和浓度升高，过程终了达点12状态：温度t₁₂，浓度ζ_r1。

12—13高压发生器出口的浓溶液在高温热交换器中的冷却过程，溶液的浓度ζ_r1不变，而温度由t₁₂降低至t₁₃。

2—7 稀溶液在低温热交换器中的加热过程，溶液的浓度不变，而温度由t₂升高至t₇。7—7′稀溶液在凝水回热器中被进一步加热的过程，溶液浓度不变，温度由t₇升高至t_7′。

相对于冷凝压力p_h，点7′状态的稀溶液已处于过热状态。

7′—5′ 稀溶液在低压发生器中的闪发过程。点7′状态的稀溶液进入低压发生器后，闪发出部分冷剂蒸汽，溶液的温度降低至t_5′，浓度略有升高。

5′—4 稀溶液在低压发生器中的发生过程。点5′状态的稀溶液被来自高压发生器的点3状态的冷剂蒸汽加热，产生点3′状态的冷剂蒸汽，溶液的温度和浓度分别升高为t₄和ζ_r2(点4状态)。

4—8 低压发生器出口的浓溶液在低温热交换器中的冷却过程，溶液的浓度ζ_r2不变，温度由t₄降低至t₈。

13—8—2—9 点13和点8状态的浓溶液在吸收器中与点2状态的稀溶液的混合过程，过程终了溶液的状态为点9，即温度t₀，浓度ζ_r0。

9—9′混合溶液在吸收器中的闪发过程。相对于蒸发压力p₀，点9处于过热状态，经吸收器泵输送，出喷淋装置后，部分冷剂闪发出来，使溶液的温度降低，浓度略有升高。

9′—2混合溶液在吸收器中的冷却和吸收过程，吸收来自蒸发器点1′状态的冷剂蒸汽，溶液的温度和浓度分别降至t₂和ζ0。

3′—3高压发生器产生的冷剂蒸汽在低压发生器传热管内的凝结过程，过程终了为点3状态的冷剂水。

3—3低压发生器管内冷剂水进入冷凝器后的减压闪发及闪发气的再冷凝过程，压力由p_r，降低至p_t。 ’

3—1′冷凝器中的冷剂水节流及在蒸发器中的蒸发过程。蒸发器中的冷剂水吸收管内冷媒水的热量而蒸发，成为点1′状态的冷剂蒸汽。

稀溶液在低温热交换器后分流的流程，与稀溶液在低温热交换器前分流的流程所不同的只是下述几个方面：

2—7 全部稀溶液在低温热交换器中的加热过程。

7—10送往高压发生器的稀溶液在高温热交换器中的加热过程，稀溶液的温度由t₇，继续升高至t₁₀。

13—4—14 高温热交换器出口点13状态的浓溶液，与低压发生器出口点4状态浓溶液的混合过程，混合后为点14状态，即温度为t₁₄，浓度为ζ_r0的浓溶液。

14—8 点14状态的浓溶液(包括高、低压发生器出口浓溶液)，在低温换热器中的冷却过程，过程终了为浓度ζ_r0、温度t₈(点8状态)的浓溶液。

8—2—9 点8状态的浓溶液在吸收器中与点2状态稀溶液的混合过程。

图1（1-爆破板；2-高压发生器；3-液位调节；4-高温热交换器；5-凝水热交换器；6-疏水器；7-低温热交换器；8-溶液泵；9-稀释阀；10-冷剂泵；11-蒸发器；12-吸收器；13-低压发生器；14-冷凝器）所示为串流流程工作系统原理图，图2是其串联流程制冷循环图。这种循环在两效机型上应用最早也最为广泛。其工作过程如下：浓度为ζ₂、温度为t₂(点2状态)的稀溶液，由发生器泵输送，经低温热交换器7加热，温度升高为t₇，(点7状态)，再经高温热交换器4加热，温度继续升高到t₁₀(点10状态)。过程2-7和7-10分别表示稀溶液在低温热交换器7和高温热交换器4中的加热过程。

从高温热交换器4流出的稀溶液，进入高压发生器2，被管内工作蒸汽加热，温度升高，先达到对应于高压发生器工作压力Pr的饱和状态(点11状态)，然后沸腾，产生点3。状态的冷剂蒸汽。过程线10—11—12表示稀溶液在高压发生器2中的加热和发生过程。过程终了，溶液的温度和浓度分别升高至t₁₂和ζ_r0(点12状态)，这种溶液称为中间溶液。

高压发生器出来的中间溶液，经高温热交换器4，把热量传给稀溶液，温度由t₁₂降低至t₁₃。而浓度ζ_r0不变(点13状态)。过程线12—13表示中间溶液在高温热交换器中的冷却过程。点13状态的中间溶液进入低压发生器13，被来自高压发生器2的点3状态的冷剂蒸汽加热，产生点3状态的冷剂蒸汽，溶液的温度由t₁₃升高至t₆，浓度由ζ_r0升高为ζ_r2，即到达点4状态。过程线3-4表示中间溶液在低压发生器13中的发生过程。

低压发生器13出口点4状态的浓溶液，流经低温热交换器7，把热量传给稀溶液，浓度不变而温度由t₄降至t₈(点8状态)。过程线4-8表示浓溶液在低温热交换器7中的冷却过程。

低温热交换器7出口，点8状态的浓溶液与吸收器12中点2状态的稀溶液相混合，由吸收器泵输送，喷淋在吸收器管簇上，吸收来自蒸发器点1′状态的冷剂蒸汽。吸收过程终了，变为点2状态的稀溶液。过程线8—9—2为浓溶液与稀溶液的混合过程，其中9—9′为混合溶液的闪发过程，9′—2为喷淋溶液的冷却、吸收过程。

高压发生器2产生的冷剂蒸汽(点3)，进入低压发生器管内，加热低压发生器中的稀溶液，放出汽化潜热而凝结成为点3(压力为p_r，)的冷剂水。过程线3—3扩为冷剂蒸汽在低压发生器管中的冷凝过程。

低压发生器13产生的冷剂蒸汽(点3′)，进入冷凝器14中，被冷却水冷却，凝结成点3状态(压力为p_r)的冷剂水。3′—3为低压发生器中产生的冷剂蒸汽在冷凝器中的冷凝过程。低压发生器管内的冷剂水，也引入冷凝器14中，经减压闪发和闪发汽的再冷凝，最后也转变为点3状态的冷剂水(过程3—3)，与在冷凝器中凝结的冷剂水相混合。

冷凝器中的冷剂水经节流后进入蒸发器中，压力由p_h降低至p₀。在蒸发器中冷剂水吸取了管内冷媒水的热量而蒸发成为点1′状态的冷剂蒸汽。3—1′表示了冷剂水的节流及蒸发过程。

两效溴化锂吸收式制冷机组装有高压与低压两个发生器和两个溶液热交换器。高压发生器产生的冷剂蒸汽，再次作为低压发生器的热源。这样，不仅有效地利用了冷剂蒸汽的热能，而且减少了机器的排热量，因而制取单位冷量所需的加热量和冷凝器的热负荷均可减少，机组的热效率大为提高。根据计算与实际测量的数据，加热量约为单效溴化锂机型的1/2～2/3，冷凝负荷约为1/2，热力系数可提高到0.95以上，从而达到节能40%以上的效果。 2100433B