摘要：本文介绍了吸收式制冷系统的工作原理，详细分析了溴化锂吸收式制冷循环和氨吸收式制冷循环。
关键词：吸收式制冷、溴化锂、氨
一、基本介绍
吸收式制冷是利用制冷工质的气化潜热提取冷量。吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和循环泵等构件组成，工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂。吸收式制冷机与往复式或离心式制冷机有较大区别，它没有运动的原动机。
目前吸收式制冷机有两种，即溴化锂吸收式制冷循环和氨吸收式制冷循环。
二、工作原理
吸收制冷的基本工作原理一般分为以下五个步骤：
（1）利用工作热源在发生器中加热由溶液泵从吸收器输送来的具有一定浓度的溶液，并使溶液中的大部分低沸点制冷剂蒸发出来。
（2）制冷剂蒸气进入冷凝器中，又被冷却介质冷凝成制冷剂液体，再经节流器降压到蒸发压力。
（3）制冷剂经节流进入蒸发器中，吸收被冷却系统中的热量而激化成蒸发压力下的制冷剂蒸气。
（4）在发生器A中经发生过程剩余的溶液经吸收剂节流器降到蒸发压力进入吸收器中，与从蒸发器出来的低压制冷剂蒸气相混合，并吸收低压制冷剂蒸气并恢复到原来的浓度。
（5）吸收过程往往是一个放热过程，故需在吸收器中用冷却水来冷却混合溶液。在吸收器中恢复了浓度的溶液又经溶液泵升压后送入发生器中继续循环。
人们经过长期的研究，获得了两种较为成熟的吸收式制冷循环方式，即：溴化锂吸收式制冷循环和氨吸收式制冷循环。
三、溴化锂吸收式制冷循环
溴化锂吸收式制冷机种类繁多，无论什么样的溴化锂吸收式制冷机都有四大热交换装置，即发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器。溴化锂吸收式制冷机具有运行稳定、噪声小、调节范围广、操作简便、可利用低品位热能等一系列优点，近二十年来在国内外得到了较大的发展。因为溴化锂吸收式制冷机的制冷剂是水，制冷温度只能在0℃以上，一般不低于5℃。所以它多用于空气调节工程作低温热源，特别适合在大中型空调工程中使用。
（1）单效溴化锂吸收式制冷循环
一般采用0.1～0.25兆帕的蒸汽或75～140℃的热水作为驱动热源，循环的制冷性能系数较低，一般为0.7左右。由于其结构比较简单，金属消耗量比较少，操作维护简便，也适用于太阳能、其他余热为驱动热源的装置。
单效溴化锂吸收式制冷机的吸收器内，来自发生器的浓溶液吸收来自蒸发器的水蒸气，成为稀溶液。为此，溶液中水蒸发压力必须低于吸收器上部空间中的水蒸气压力。
在发生器内，来自溶液泵的高压稀溶液被加热，产生水蒸气，并将其输送到冷凝器中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为此，溶液中水的蒸发压力必须高于发生器上部空间中的水蒸气压力。实际的单效溴化锂吸收式制冷机部件布置时，为了减少水蒸气流动的压力降，往往把高压运行的冷凝器和发生器放在一个容器中，把低压运行的蒸发器和吸收器放在另一个容器中，形成双筒溴化锂吸收式制冷系统。也可以把四个部件全部放在一个容器中，高压侧和低压侧隔板隔开，形成单筒溴化锂吸收式制冷系统。
（2）双效溴化锂吸收式制冷循环
驱动热源为0.25～1兆帕的蒸汽或者燃气、燃油等高温热源，循环的制冷性能系数较单效的机组大，约为1.1，由于结构复杂，金属消耗量大，操作维护麻烦，较为适用于电力供应紧张而又有大热源的大面积空调系统，以及区域集中的冷热电三联供系统。
双效溴化锂吸收式制冷是把一个或者多个单效溴化锂吸收式制冷系统进行耦合而来的。正是因为驱动热源在高压发生器中被直接利用和在低压发生器中被间接利用了2次，故称为双效溴化锂吸收式制冷循环。
四、氨吸收式制冷循环
由于溴化锂吸收式制冷的制冷温度一般不低于5℃，在需要更低制冷温度且有合适的驱动热源的场合，可以使用氨吸收式制冷系统。由于它需要精馏，精馏塔的结构比较复杂，消耗材料多。因此，这类制冷机适用于合成氨、石油化工等生产的工艺制冷。
（1）单级氨吸收式制冷循环
单级氨吸收式制冷循环主要由精馏塔、吸收器、冷凝器、蒸发器以及一些辅助设备构成。精馏塔从上到下依次由回流冷凝器、精馏段、提馏段和发生器组成。浓溶液在提馏段中与发生器中产生的氨水蒸汽接触，进行热、质交换，蒸汽中氨含量增加，溶液中氨含量降低;溶液下流至发生器，被加热后蒸发;在精馏段，氨水蒸汽与来自回流冷凝器的冷凝液接触，自上而下地在每层塔板上重复蒸发和冷凝，析出水分，使氨蒸汽的纯度不断提高;在回流冷凝器中，氨水蒸汽一部分被冷凝后回流，其余从塔顶排出，其纯度可达99.8%以上。
（2）双级氨吸收式制冷循环
如果热源温度较低，而又要制取较低温度时，可采用双级氨吸收式制冷机。
接入低压精馏塔的浓溶液在塔内分离处两股流体：一股是含氨量很高的蒸汽，从塔顶排出;另一股是含氨量低的稀溶液，从塔底流出。稀溶液经低压溶液热交换器放出热量，温度降低，节流后进入低压吸收器。在低压吸收器中吸收来自回热器的氨气，成为浓溶液，由低压溶液泵增压后，进入低压溶液热交换器，吸收热量后进入低压精馏塔。
接入高压精馏塔的浓溶液在塔内分离处两股流体：一股是含氨量很高的蒸汽，从塔顶排出;另一股是含氨量低的稀溶液，从塔底流出。氨气依次经过冷凝器、回热器、节流元件和蒸发器等实现制冷后被低压吸收器吸收。稀溶液经高压溶液热交换器放出热量，温度降低，节流后进入高压吸收器。在高压吸收器中吸收来自低压精馏塔的氨气，成为浓溶液。浓溶液被高压溶液泵增压后，进入高压溶液热交换器，吸收热量后进入高压精馏塔。
五、结语
可持续发展和低碳发展是我国社会和经济发展的必选道路，吸收式制冷可以有效的节约能源，是合理使用能源和提高能源利用效率的低碳技术，具有非常广阔的发展潜力和市场推广前景。同行们应该更加努力，为吸收式制冷在我国的健康快速发展，做出更多的贡献。
参考文献
[1]严俊杰,黄锦涛,何茂刚.《冷热电联产技术》.化学工业出版社.2005.
论文作者:张涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/13
标签：溶液论文; 溴化锂论文; 制冷机论文; 精馏论文; 制冷剂论文; 热源论文; 低压论文; 《基层建设》2017年第22期论文;