嗅化锂吸收式制冷机组及保养.doc
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嗅化锂吸收式制冷机组及保养
溴化锂吸收式制冷机和蒸气压缩式制冷机一样,都是利用液体在气化时吸收热量这一原理来实现制冷的。
溴化锂吸收式制冷机组是以水作为制冷剂,溴化锂作为吸收剂,采用热水或蒸汽为热源的制冷设备,蒸气压缩式制冷机要消耗电能,而溴化锂吸收式制冷机主要是消耗热能来达到制冷的目的,因此它特别适用于有余热可供利用的场所。
溴化锂溶液特性及焓-浓度图
在溴化锂吸收式制冷机中,以水作为制冷剂,产生冷效应,以溴化锂溶液作为吸收剂,用来吸收产生冷效应后的制冷剂蒸汽。
因此,水与溴化锂溶液组成制冷机的工质对。
吸收式制冷机的工质一般是—种二元溶液,由沸点不同的两种物质组成。
其中低沸点的组分为制冷剂,高沸点的组分为吸收剂。
所谓二元溶液,即是两种互不起化学作用的物质组成均匀混合物。
这种均匀混合物其内部各物量性质(如压力、温度、浓度、密度等)在整个混合物中一致,不能利用纯机械的沉淀法或离心法将它们进行分离。
1.溴化锂溶液特性
(1)溴化锂溶液的基本特性
溴化锂水溶液是由固体的溴化锂在水中溶解而形成,由于在常压下水的沸点为100℃,而溴化锂的沸点1265℃,两者相差1165℃。
因此.溶液在沸腾时产生蒸汽几乎都是水的成分,而不会带有溴化锂的成分,这不用进行蒸馏就可得到纯冷剂的蒸汽。
以水作为制冷剂具有许多优点,价格低廉,取之方便,汽化潜热大、无毒、无味、不燃不爆等。
其缺点是在常压下蒸发温度高,如果蒸发温度降低时,蒸发压力也很低,蒸汽的比容又很大。
此外,水在0℃就会结冰,所以只能用于制取的温度在0℃以上的空调工程。
作为吸收式制冷机所使用的溴化锂,具有下列特性:
1)无色透明;
2)浓度不低于50%;
3)水溶液pH值在8以上;
4)溶液中不含有二氧化碳、臭氧等不凝性气体。
(2)溴化锂二元溶液的物理特性
1)溶解度。
一般溶质的溶解度大小与溶质和溶剂的特性及温度有关。
一般物质的溶解度随温度的升高而增大,当温度降低时,由于溶解度减小.会有溶质从溶液中分离出来而形成结晶。
图4.26为溴化锂溶液的结晶曲线。
纵轴为结晶温度(溴化锂晶体的溶液加热至某一温度时,其晶体全部消失,这一温度即为该浓度溴化锂溶液的结晶温度),横轴为溶液的浓度,曲线上的点表示溶液处于饱和状态,在曲线的左上方不会有晶体存在,而在曲线
右下方则含有固体的溴化锂。
即在某浓度下如果降低溶液的温度,就会有溴化锂晶体析出,如果析出的晶体数量达到一定程度,就会变成固体,这点在溴化锂吸收式制冷机的运行中是非常重要的。
因为溴化锂吸收式制冷机结晶将导致机组无法正常运行。
2)浓度。
浓度是表示溶液特性的重要参数之一,在吸收式制冷机中,一般用重量百分比浓度(溴化锂占溶液重量的百分比数)表示。
溴化锂溶液的重量百分比浓度用ξ表示。
3)密度。
只要用比重计和温度计测得溶液的密度和温度,即可确定溶液浓度,这对于溴冷机在运行中的调整,维扩都是很重要的。
因为只有随时掌握溴化锂溶液的浓度.才能更好发挥制冷机之性能。
,溴化锂制冷机使用的溶液浓度一般为60%左右,其室温下的密度约为1.7g/m3
4)比热。
一般常用定压比热表示溴化锂的比热,溴化锂的比热很小,这样有利于提高制冷机的效率,因为在发生过程中所需加给溶液的热量较小,而吸收过程小又必须从溶液中带走的热量也较小。
5)饱和蒸汽压。
溴化锂溶液的饱和蒸汽压很小,其对水吸收性强。
因此溴化锂溶液具有吸收温度比它低得多的水蒸气的能力。
这对于吸收式制冷机的运行特别有利。
6)腐蚀性。
溴化锂溶液对普通金属有腐蚀作用,尤具在有氧气存在的情况下更为严重。
这溴化锂吸收式制冷机来讲,将会极大地缩短机组的使用寿命,更主要的是产生不凝性气体,无法保证机组内部的真空度,从而影响制冷效果。
为了防止其对金属有腐蚀作用,一方面要保持机组的高真空度,同时在停机期间要进行充氮保养、另一方面在溶液中加入有效的缓蚀剂。
2.溴化锂溶液的焓-浓度图
吸收式制冷机中,常计算溶液的焓差,例如:
以溴化锂一水作工质的吸收式制冷机,在蒸汽产生过程中,需加入热量,在吸收过程中,要放出热量,由于这些过程在等压下进行,加入或放出的热量可用焓差求得,因此建立起两组分体系的h一ξ图,是十分有用的。
(1)h一ξ图上的等温线
物质等温混合时,产生热效应,混合后的焓等于混合前各纯组分的焓加上混合时产生的热效应。
在等温混合时,
H混合物=Σhi+△HT
式中H混合物为混合物的焰,Σhi是各纯组分焓之和,△HT为等温混合时的热效应。
对于两种组分混合成的理想溶液,因△HT=0,得到
h溶液=h1ξ十h2(1一ξ)
式中h溶液是一公斤溶液的焓,h1和h2分别为第一种组分和第二种组分的比焓。
ξ是第一种组分的质量浓度.在h一ξ上,上式相当于一条直线。
因此理想溶液在h一ξ图上的等温线为直线。
对实际溶液当△HT为负时是一下凹的曲线。
改变温度,h1,H2和△HT将同时改变,等温线的位置也相应改变,从而形成一组曲线。
图4.27是压力不变、温度改变时,在h一ξ图上画出的许多等温线。
因气体混合时△HT≈0,故图上的等温线近似于直线,液态的等温线,因△HT≠0,是一组曲线。
改变压力时,因气体组分的焓随压力而变,混合气体的等温线将相应变化。
形成新的一组等温线。
液体组分的焓虽然也随压力而变,但变化很小,因此,改变压力时,液体等温线簇几乎不变,用一组等温饱和液线表示。
(2)h一ξ图上的等压饱和线
等压饱和线包括等压饱和液线和等压饱和气线。
它们可根据实际数据画在h一ξ图上。
综上所述,在h一ξ图上,有以下曲线。
(1)一组液体等温线;
(2)若干组气体等温线;
(3)一组等压饱和气线;
(4)一组等压饱和液线。
(3)溴化锂溶液的焓-浓度图
溴化锂溶液的h一ξ图的汽相区,只有水蒸汽,汽相区的等压饱和线与浓度地无关,只代表在该压力下水蒸汽的焓值。
因此在气相区只有辅助线,用来求焓值。
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