溴化鋰吸收式制冷機(jī)工作原理:溴化鋰吸收式制冷機(jī)是以溴化鋰溶液為吸收劑,以水為制冷劑,利用水在高真空下蒸發(fā)吸熱達(dá)到制冷的目的。為使制冷過(guò)程能連續(xù)不斷地進(jìn)行下去,蒸發(fā)后的水蒸氣被溴化鋰溶液所吸收,溶液變稀,這一過(guò)程是在吸收器中發(fā)生的,然后以熱能為動(dòng)力,將溶液加熱使其水份分離出來(lái),而溶液變濃,這一過(guò)程是在發(fā)生器中進(jìn)行的。發(fā)生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝結(jié)成水,經(jīng)節(jié)流后再送至蒸發(fā)器中蒸發(fā)。如此循環(huán)達(dá)到連續(xù)制冷的目的?梢(jiàn)溴化鋰吸收式制冷機(jī)主要是由吸收器、發(fā)生器、冷凝器和蒸發(fā)器四部分組成的。
一、溴化鋰吸收式制冷機(jī)的特點(diǎn)
1,優(yōu)點(diǎn)
(1)以熱能為動(dòng)力,電能耗用較少,且對(duì)熱源要求不高。能利用各種低品位熱能和廢汽、廢熱,如高于20kPa(0.2kgf/cm2)表壓的飽和蒸汽、高于70℃的熱水以及地?zé)、太?yáng)能等,有利于熱源的綜合利用。具有很好的節(jié)電、節(jié)能效果,經(jīng)濟(jì)性好。
(2)整個(gè)機(jī)組除功率很小的屏蔽泵外,沒(méi)有其他運(yùn)動(dòng)部件,振動(dòng)小,噪聲低,運(yùn)行比較安靜。
(3)以溴化鋰溶液為工質(zhì),機(jī)器在真空狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn),無(wú)臭、無(wú)毒、無(wú)爆炸危險(xiǎn)、安全可靠、
無(wú)公害、有利于滿足環(huán)境保護(hù)的要求。
(4)冷量調(diào)節(jié)范圍寬。隨著外界負(fù)荷變化,機(jī)組可在10%~100%的范圍內(nèi)進(jìn)行冷量的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。即使低負(fù)荷運(yùn)行,熱效率幾乎不下降,性能穩(wěn)定,能很好適應(yīng)負(fù)荷變化的要求。
(5)對(duì)外界條件變化的適應(yīng)性強(qiáng)。如標(biāo)準(zhǔn)外界條件為:蒸汽壓力5.88 X 105Pa(6kgf/cm2)表壓,冷卻水進(jìn)口溫度32℃,冷媒水出口溫度10℃的蒸汽雙效機(jī),實(shí)際運(yùn)行表明,能在蒸汽壓力(1.96~7.84) X 105Pa(2.0~8.0kgf/cm2)表壓,冷卻水進(jìn)口溫度25~40℃,冷媒水出口溫度5~15℃的寬闊范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
(6)安裝簡(jiǎn)便,對(duì)安裝基礎(chǔ)要求低。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)小,無(wú)需特殊基礎(chǔ),只考慮靜負(fù)荷即可。可安裝在室內(nèi)、室外、底層、樓層或屋頂。安裝時(shí)只需作一般校平即可。
(7)制造簡(jiǎn)單,操作、維修保養(yǎng)方便。機(jī)組中除屏蔽泵、真空泵和真空間等附屬設(shè)備外,幾乎都是換熱設(shè)備,制造比較容易。由于機(jī)組性能穩(wěn)定,對(duì)外界條件變化適應(yīng)性強(qiáng),因而操作比較簡(jiǎn)單。機(jī)組的維修保養(yǎng)工作,主要在于保持其氣密性。
2,缺點(diǎn)
(1) 機(jī)組的熱負(fù)荷較大,因?yàn)槔鋭┱羝睦淠臀者^(guò)程均為排熱過(guò)程。
(2) 對(duì)冷卻水的水質(zhì)要求也比較高,在水質(zhì)差的地方,使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的水質(zhì)處理,否則將影響機(jī)組性能的正常發(fā)揮。但市政管道中的自來(lái)水就完全可以符合要求。
(3) 機(jī)組在真空下運(yùn)行,對(duì)密封性要求較高。
二、溴化鋰吸收式制冷機(jī)與電制冷空調(diào)機(jī)組的比較 【1】
對(duì)溴化鋰吸收式制冷機(jī)與其它制冷機(jī)進(jìn)行比較研究,認(rèn)為:在一些場(chǎng)合,如大型集中式中央空調(diào)設(shè)計(jì)中,選用溴化鋰吸收式機(jī)組是利大于弊的。
下面將從兩個(gè)方面加以說(shuō)明:
1,冷水機(jī)組的能耗分析
從循環(huán)效率來(lái)看:在壓縮式冷水機(jī)組中,當(dāng)以螺桿式和離心式機(jī)組為高,它們的單位制冷量能耗一般都在0.2Kw~0.22Kw。雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的實(shí)際循環(huán)效率COP值為1.4~1.5左右,三效溴化鋰制冷機(jī)COP值更高,在1.8以上。
目前國(guó)際上公開(kāi)的不同制冷機(jī)的投資估算價(jià)格,依照價(jià)格來(lái)評(píng)估,傳統(tǒng)上單機(jī)容量在1400KW以內(nèi)的制冷系統(tǒng),可選用螺桿機(jī)組;而單機(jī)容量在2000KW的制冷系統(tǒng),采用離心式機(jī)組較為經(jīng)濟(jì)。國(guó)內(nèi)的情況有所不同,在單機(jī)容量相同的情況下,溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的價(jià)格約為離心式機(jī)組組的1.2~1.3倍左右.壓縮式機(jī)組如采用新型替代工質(zhì)(如R134a或R123 等),其價(jià)格將有所提高。
2,各類(lèi)制冷機(jī)的經(jīng)濟(jì)性分析
對(duì)于各類(lèi)制冷機(jī)的經(jīng)濟(jì)性分析,主要是指在相同的條件下,對(duì)其初投資及其運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較,我們?nèi)砸陨鲜龅娜齻(gè)制冷機(jī)為例進(jìn)行比較。
在計(jì)算運(yùn)行費(fèi)用時(shí),主要是考慮各機(jī)組的用電費(fèi)用和供熱費(fèi)用,其它的一些費(fèi)用(如:維護(hù)費(fèi)和折舊費(fèi)等)暫且忽略.由于各地的電和煤的價(jià)格不同,現(xiàn)暫定電價(jià)為0.5元/KWh,標(biāo)煤的價(jià)格為350元/t,油的價(jià)格為2元/L,設(shè)燃料費(fèi)用占總供熱費(fèi)用的75%.經(jīng)計(jì)算所得的各個(gè)機(jī)組的單位制冷量運(yùn)行費(fèi)用如下表:
表1 各類(lèi)制冷機(jī)的單位制冷量運(yùn)行費(fèi)用
機(jī)型
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吸收式制冷機(jī)
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螺桿式制冷機(jī)
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燃煤
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燃油
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太陽(yáng)能
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用電費(fèi)用,元/KW.Y
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5.93
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7.03
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283.83
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供暖費(fèi)用,元/KW.Y
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187.06
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449.7
|
--
|
--
|
合計(jì)
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192.99
|
455.63
|
7.03
|
283.83
|
注:各機(jī)組的全年運(yùn)行時(shí)間為2500h. 單機(jī)容量1200KW。
由上表可得:采用燃煤的溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的單位制冷量的年運(yùn)行費(fèi)用較其它機(jī)組便宜,實(shí)際上,希奧特公司研發(fā)的太陽(yáng)能建筑供暖/制冷/熱水系統(tǒng)供熱來(lái)源為太陽(yáng)能,不需要額外添置供熱鍋爐并燃燒煤,所以夏季制冷時(shí)僅僅只需用電費(fèi)用,也就是表中的7.03元/KWY,而螺桿式制冷機(jī)器用電費(fèi)用達(dá)283.83元/KWY,是希奧特公司三聯(lián)供系統(tǒng)制冷耗電費(fèi)用的40倍。
三、結(jié)論
由上述對(duì)各類(lèi)制冷機(jī)的典型例子的單位制冷量運(yùn)行費(fèi)用的分析,可以看出:運(yùn)用單獨(dú)設(shè)立供熱系統(tǒng)的溴化鋰吸收式制冷機(jī)組相對(duì)于其它機(jī)組來(lái)說(shuō)并不經(jīng)濟(jì),但聯(lián)供系統(tǒng)的太陽(yáng)能集熱模塊夏季有大量富余熱量完全足夠作為溴化鋰制冷機(jī)組的熱源,不用燃煤燃油設(shè)立額外的熱源鍋爐,這樣系統(tǒng)相比單純的螺桿式制冷機(jī)組在經(jīng)濟(jì)性上具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。
參考資料:
【1】《全國(guó)暖通空調(diào)制冷1996年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集》