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溴化锂机组使用说明书
时间:2019-1-9,点击:0

 

  

一、吸收式制冷空调技术

1、制冷、制热与空调技术

制冷、制热与空调技术是相互独立而又密切相关的学科。

制冷就是采用一定的方法,在一定的时间内,使某一物体或空间达到比周围环境介质更低的温度,并维持在给定的温度范围内。所谓环境介质,指的是大自然中的空气和水。

经验告诉我们,热量总是由高温物体或空间流向低温物体或空间。这就是说,为使某一物体(或空间)达到或维持一定的低温,就要有一温度更低的冷源来吸收该物体或空间的热量,并把这一热量转移到外界环境中去。冷源的制取有两种方法:一种是利用天然冷源,如天然冰或地下水(冬灌夏用的深井水);另一种是人工制冷,利用热力学中的制冷循环方法制取冷源。

同样,制热的意义是使某一物体或空间的温度高于环境介质的温度。这就要有一温度更高的热源向该物体或空间放出热量,以使该物体(或空间)达到或维持一定的高温。热源的产生也有两种方法:常见的是将燃料燃烧产生的高温火焰或烟气等直接用作热源,或通过锅炉产生蒸汽、热水等作为间接的热源;另一种方法是利用热泵将废热源或自然界的低温热源转变为高温热源,如同水泵将低位的水提升至高位一样。无疑的,后者具有明显的节能效果。

空调是空气调节的简称。就是把经过处理的空气,以一定的方式送至某一空间,使该空间内空气的温度、湿度、气流速度、洁净度和噪声等控制在需要的范围内。为此,空气必须经过加热、加湿、冷却、减湿等处理过程。换言之,空调技术以制冷、制热技术作为基础,产生冷、热源的设备是空调系统的重要组成部分。

2、吸收式制冷技术

实现机械制冷的主要方法有液体蒸发法、气体膨胀法等。常见的液体蒸发法就是利用低沸点的液体吸收环境介质的热量而蒸发,达到使环境介质降温的目的。这种低沸点的液体称为“制冷剂”。例如日常生活中我们都有这样的常识:在炎热的天气里,把水洒在地上,会有凉爽的感觉。这是因为洒在地上的水,蒸发时吸取周围热量的缘故。为使制冷过程不断进行,就必须使制冷剂在一个封闭的体系内循环。完成制冷剂在封闭体系内循环的方式,可以是“电能”或“机械能”驱动的压缩式制冷方式(活塞式、离心式、涡旋式压缩机及热能制冷等),也可以是热能驱动的吸收式或蒸汽喷射式制冷方式。

 

文本框: 图0-1 吸收式制冷机原理图01表示吸收式制冷的工作原理。吸收式制冷机由发生器1、冷凝器2、蒸发器3冷剂泵4、溶液泵5、吸收器6及溶液热交换器7等部件组成。工作介质除制取冷量的制冷剂外,还有吸收、解吸制冷剂的吸收剂,二者组成工质对。在发生器中工质对被加热介质加热,解吸出制冷剂蒸汽。制冷剂蒸汽在冷凝器中被冷凝冷却成液体,然后降压进入蒸发器吸热蒸发,产生制冷效应。蒸发产生的制冷剂蒸汽进入吸收器,被来自发生器的工质对吸收,再由溶液泵加压后送入发生器,如此循环不息制取冷量。为提高机组的热效率,设有溶液热交换器;为增强蒸发器的传热效果设有冷剂泵。由于它是利用工质对的质量分数(浓度)变化,完成制冷剂的循环,因而被称为吸收式制冷。目前常用的吸收式制冷有氨水吸收式与溴化锂水溶液吸收式两种。而应用最广泛的是以水为制冷剂、溴化锂溶液为吸收剂,以制取5℃以上冷水为目的的溴化锂吸收式冷水机组。

二、溴化锂吸收式制冷机的一般特点

1、主要优点

1)利用热能为动力,不但能源利用范围广,而且具有两个重要特点:①能利用低势热能(余热、废热),使溴化锂吸收式制冷机可以大量节约能耗;②以热能为动力,溴化锂吸收式制冷机比利用电能为动力的压缩式制冷机可以明显节约电耗。以一台3500KW的制冷机为例,压缩式制冷机耗电约600KW,而溴化锂吸收式制冷机仅耗电10KW。在电力比较紧缺的地区,使用这种机型有着现实意义。

但是,不能笼统地讲溴化锂吸收式制冷机是节能产品。若以一次能源()的消耗率来作比较,压缩式的标煤耗量低于吸收式。但如吸收式制冷机的加热源是余热、废热,则从总体考虑其节能特性优于压缩式。例如,溴化锂吸收式制冷机用于热、电、冷三联供系统时,由于综合利用能源,可使系统的热效率由单发电机组的40%左右,增加到7075%。因此,吸收式制冷机应尽量利用低势热源余热、废热,做到物尽其用。

2)运转安静,整个机组除功率较小的屏蔽泵外,无其他运动部件,噪声值仅7580dB(A)

3)以溴化锂水溶液为工质,无臭、无毒,有利于满足环保要求。特别是蒙特利尔协议书签订后,国际止禁用氟氯烃化合物,迫切要求寻找代用工质。除对新工质的开发研究外,对不含氟氯烃化合物的溴化锂水溶液的发展更加重视。

4)制冷机在真空状态下运行,无高压爆炸危险,安全可靠。

5)制冷量调节范围广。在20100%的负荷内可进行冷量的无级调节,并且随着负荷的变化调节溶液循环量,有着优良的调节特性。

6)对安装基础的要求低。无需特殊的机座,可安装在室内、室外,甚至地下室、屋顶上。

2、主要缺点

1)腐蚀性强。溴化锂水溶液对普通碳钢有较强的腐蚀性,不仅影响到机组的性能与正常运行,而且影响到机组的寿命。因此对所用材料有较高的抗腐蚀性要求。

2)对气密性的要求高。实践证明,即使漏入微量的空气也会影响机组的性能。这就对制造有严格的要求。

3、直燃式溴化锂吸收式冷热水机组还具有以下特点:

1)燃烧效率高,对大气环境污染小。燃气与燃油在高压发生器中直接燃烧,燃烧完全,传热损失小,燃烧产物中所含的SOxNOx低,允许在对环保有严格要求的场合使用。

2)体积小、用地省。与蒸汽型冷水机组相比,可省去锅炉房,机房体积小,减少了基建费用。

3)可实现能源消耗的季节平衡。夏天城市空调用电紧缺而煤气消耗降低,采用燃气型冷热水机组,可减少夏季的电耗,增加煤气耗量,弥补季节能耗的不平衡。

三、溴化锂吸收式制冷空调的发展

1、我国溴化锂吸收式制冷空调的发展概述

我国溴冷机起步于60年代,1966年底国内试制成功第一台蒸汽型单效溴化锂吸收式冷水机组,制冷量1163KW1982年国内试制成功第一台蒸汽双效机组。1990年北京亚运村大面积空调系统,首次采用以蒸汽为能源的双效溴化锂吸收式冷水机组,制冷总负荷为33721KW,对国内溴化锂制冷机的应用起了推动作用。1990年双良公司开发了浓溶液直接喷淋、冷却水并联进水、蒸发吸收器左中右排列、淋板喷淋新结构的蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组。1990年双良公司在国内首先鉴定了“溴化锂吸收式制冷机全性能试验台”。1991年双良公司试制成功了国内最大型制冷量5814KW蒸汽单效型溴化锂制冷机,并在1992年试制成功了国内最大型制冷量5814KW蒸汽双效型溴化锂制冷机。1993年国内研制成功了350KW燃油型溴化锂吸收式冷热水机组。1995年国内研制了燃气型吸收式冷热水机组。1998年双良公司首次在世界上推出了热水两段型溴化锂吸收式冷水机组。2001年双良公司成功开发H型高效溴化锂制冷机系列产品,产品的热力系数达到1.33,标志着我国溴冷机水平达到了世界领先水平。

双良公司从85年研制出第一台溴冷机起,一直引领和推动着中国溴化锂吸收式制冷行业的发展,2001年著名杂志《JARN》把双良称为中国第一的吸收式制冷机组厂商,这是全世界对双良的认同。

2、国外溴化锂吸收式制冷空调的发展

国外生产溴化锂吸收式冷热水机组的国家主要有美国、日本、俄罗斯、韩国等。在溴化锂吸收式热泵方面,美国、日本及欧洲诸国均做了不少工作。

1)美国

美国是最早生产溴化锂吸收式制冷机的国家。1930年美国阿克拉公司生产了小型单效燃气空调机在市场出售。1945年由斯太哈姆公司制成了第一台双效溴化锂吸收式制冷机。由于全美的天然气管网遍布,为了满足用户的需要,也研制了燃气直燃型吸收式制冷机。生产的厂家主要有开利、特灵、约克等公司。美国虽然在溴化锂制冷机组的研制方面起步早,但发展不快,主要原因是:①美国电费便宜;②吸收式制冷机需要锅炉,运转管理复杂,因而生产量不多。

美国吸收式制冷机的研究主要集中在如下方面:①太阳能吸收式制冷机;②双效吸收式制冷循环的研究分析;③高效燃气吸收式冷热水机;④利用低温热源的吸收式制冷机;⑤氨水吸收式制冷系统热力系数的改善;⑥利用废热的吸收式热泵;

2)日本

溴化锂吸收式制冷机领域中,发展最快的国家首推日本。日本的溴化锂吸收式技术,最初由美国引进,但现在反过来向美国输出。日本的发展经历了如下阶段:60年代前后,日本的吸收式冷水机组处于开发初期,这一时期研究工作的重点在于追求结构紧凑化,部件的标准化;70年代研究工作的重点是降低能耗,提高机组的可靠性,操作维护方便;接下来的工作是高效传热管的应用,电子计算机的应用(智能化),低品位热能的利用,新的制冷剂与吸收剂的开发,空冷型、热泵型机组的研究、以及总能系统、发动机的余热利用与吸收式冷水机组的联合运行等。

3)俄罗斯

俄罗斯溴化锂冷水机组的最高年生产量达150-200台。60年代采用钢筒、钢管结构,但腐蚀严重,寿命短。70年代改用铜管。根据俄罗斯的气候条件,空调主要以采暖为主,因此,主要生产的机型是单效溴化锂吸收式冷水机组、热水型溴化锂吸收式冷水机组,以及热泵型溴化锂吸收式机组。采用溴化锂吸收式热泵采暖,比采用锅炉采暖无疑有更高的热效率。

四、溴化锂吸收式机组的型式分类

溴化锂吸收式机组种类繁多,下面我们按其用途、驱动热源及其利用方式等进行分类。

1、按用途分类

1)冷水机组

供应空调用冷水或工艺用冷却水,按照单效或双效制冷循环工作,是目前主要生产的机型。按照制冷行业标准JB/T7247-94溴化锂吸收式冷水机组》的规定,冷水出口温度分为7℃、10℃和13℃三个级别。其中7℃用于降温除湿,10℃和13℃只能用于降温冷却。

2)冷热水机组

供应空调和生活用冷热水,通常设计成季节性的供冷或供热,也可以设计成同时供冷和供热,制冷工况通常是按照双效制冷循环进行设计。按照制冷行业标准JB/G8055-96《直燃型溴化锂吸收式冷热水机组》的规定,冷水进口/出口温度为12/7℃,用于制冷;热水进口/出口温度为55/60℃,用于采暖。标准中对于生活热水的温度未作规定。

3)热泵机组

依靠驱动热源的能量将低温位的输入热提高到高温位,供采暖或工艺过程使用。低温位的输入热被驱动热源提高温度后输出,以供热为目的的热泵机组,称之为第一类吸收式热泵;向驱动热源吸热,输出热的温度高于驱动热源,以升温为目的的热泵机组,称之为第二类吸收式热泵。

2、按驱动热源分类

1)蒸汽型

以蒸汽的潜热为驱动热源。根据工作蒸汽的品位高低,分为单效和双效二种类型。单效机组工作蒸汽压力为0.1MPa(),双效机组工作蒸汽压力为0.25-0.8MPa()


2
)直燃型

以燃料的燃烧热为驱动热源。根据所用的燃料种类分为燃油型、燃气型、双燃料型等类型。燃油型可分为燃烧轻油和重油。燃气型的燃料有液化气、城市煤气、天然气等。双燃料型可一机使用燃油和燃气二种燃料。此外,也可以用其他燃料及可燃废料为驱动热源,制成特殊型式的直燃型机组。直燃型机组由于燃料燃烧温度较高,一般都制成双效型。

3)热水型

以热水的显热为驱动热源。通常是工业余废热、地热和太阳能热水为热源。根据热水温度分为单效和双效二种类型。热水温度范围为85-150℃的是单效机组。其中,又可分为二段和二级等类型。热水温度超过150℃的是双效机组。

3、按驱动热源的利用方式分类

1)单效

驱动热源在机组内被直接利用一次。通常为余热利用的蒸汽型或热水型冷水机组以及热泵机组。

2)双效

驱动热源在机组的高压发生器内被直接利用,并在低压发生器内被间接地第二次利用。通常为蒸汽型冷水机组与直燃型冷热水机组。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第一章   溴冷机的工作原理

一、蒸汽型溴冷机的工作原理

本教材共附有蒸汽蒸汽双效FH型、单效、热水型及热水二段型机组流程图,分别见图11,12,13,1415所示。在图中的各个数字符号表示机组中的测点,在机组的控制系统中会用到。

1F溴化锂吸收式冷水机组的工作原理

1)制冷循环

 

11 蒸汽双效F溴化锂吸收式机组流程图

 

 

如图11所示。吸收器内的稀溶液由溶液泵送往高压发生器,途中流经低温热交换器、凝水热回收器和高温热交换器。进入高压发生器的稀溶液被管内饱和水蒸汽的潜热加热,发生出高温冷剂蒸汽后,浓缩成中间溶液。中间溶液流经高温热交换器传热管间,加热管内流向高压发生器的稀溶液后进入低压发生器。中间溶液在低压发生器内被来自高压发生器的高温冷剂蒸汽再次加热,发生出低温冷剂蒸汽,浓缩成浓溶液。浓溶液流经低温热交换器传热管间,加热管内稀溶液,温度降低后进入吸收器。高压发生器产生的高温冷剂蒸汽在低压发生器传热管内冷凝成冷剂水,经节流后进入冷凝器。低压发生器产生的低温冷剂蒸汽进入冷凝器内,被冷却水冷凝成冷剂水。上述两股冷剂水经U型管流入蒸发器液,因蒸发器中压力较低,一部分冷剂水闪发成冷剂蒸汽,而另一部分冷剂水则因热量被闪发的那一部分带走而降温成饱和冷剂水后流入蒸发器的水盘中,再经冷剂泵(也称蒸发泵)送往蒸发器上部的喷淋系统,均匀喷淋在传热管表面,吸收管内冷水的热量而蒸发。产生的冷剂蒸汽进入吸收器,被浓溶液吸收。冷剂蒸汽被吸收后释放出大量的热量由冷却水带走。浓溶液吸收水蒸汽后成为稀溶液,再由溶液泵送往高压发生器。这个过程不断地循环,蒸发器就连续不断地制取冷媒水。

2)几种不同的流体

11中可知,在蒸汽双效机组中包含了浓溶液、稀溶液、中间溶液、冷剂水、高低温冷剂蒸汽、工作蒸汽、凝结水、冷媒水、冷却水等流体。

3)不同流体的循环过程

流体在机组中流动路径为:

a、稀溶液:吸收器液囊→溶液泵→低温热交换器→凝结水热回收器→高温热交换器→高压发生器。

b、中间溶液:高压发生器→高温热交换器→低压发生器(利用高发来的冷剂蒸汽)

c、浓溶液:低压发生器→低温热交换器→吸收器

d、从高发来的冷剂蒸汽:高压发生器→低压发生器→冷凝器

  从低发来的冷剂蒸汽:低压发生器→冷凝器

e、冷剂水:“d”中产生的冷剂水冷剂蒸汽被冷却水冷凝冷却变成冷剂水→U形管→蒸发器液囊→冷剂泵→蒸发器上部进行喷淋。

f、工作蒸汽:锅炉房→高压发生器→形成蒸汽凝结水

g、凝结水:高压发生器→凝结水热回收器→凝结水回收装置→锅炉房

h、冷却水:冷却水池→冷却水泵→冷凝器、左右吸收器→冷却塔→冷却水池

i、冷媒水:外部冷水池→冷水泵→蒸发器→外部以水池

2H溴化锂吸收式冷水机组的工作原理

1)制冷循环

如图12所示。溶液泵将吸收器中的稀溶液抽出,经低温热交换器、凝水热回收器、高温热交换器和高发辅助发生器换热升温后进入高压发生器,在高压发生器中被高温工作蒸汽继续加热,浓缩成中间溶液,同时产生高温冷剂蒸汽。中间溶液流经高温热交换器传热管间,加热管内流向高压发生器的稀溶液后,温度降低,进入低压发生器,在低压发生器中被来自高压发生器的高温冷剂蒸汽再次加热,分离出低温冷剂蒸汽,浓缩成浓溶液。浓溶液流经低温热交换器传热管间,加热管内稀溶液,温度降低后回到吸收器。高压发生器产生的高温冷剂蒸汽在低发传热管内因加热管外的中间溶液而冷凝成冷剂水,经节流后进入冷凝器,

 

12 蒸汽双效H溴化锂吸收式机组流程图

 

 

低压发生器中产生的冷剂蒸汽也进入冷凝器内,被流经冷凝器传热管内的冷却水冷凝成冷剂水,热量被带入大气中。上述两股冷剂水经U形管节流后进入闪发箱,一部分冷剂水汽化成冷剂蒸汽,流入吸收器底部的再吸收箱,而另一部分冷剂水则降温成低温冷剂水后流入蒸发器中的液囊。进入蒸发器液囊中的冷剂水被冷剂泵抽出淋激在蒸发器传热管表面,吸收流经传热管内冷水的热量而沸腾蒸发,成为冷剂蒸汽。产生的冷剂蒸汽进入吸收器,被回到吸收器中的浓溶液吸收。冷水则在热量被冷剂水带走后温度降低,流出机组,返回用户系统。浓溶液在吸收了冷剂蒸汽后,浓度降低,成为稀溶液,流经再吸收箱吸收闪发箱中产生的冷剂蒸汽后被溶液泵再次送往高、低压发生器加热浓缩。这个过程不断循环进行,蒸发器就连续不断地制取所要求温度的冷水。

2)几种不同的流体

12可知,在H型蒸汽双效机组中包含了浓溶液、稀溶液、中间溶液、冷剂水、高低温冷剂蒸汽、高温蒸汽、凝结水、冷媒水、冷却水等流体。

3)不同流体的循环过程

流体在机组中流动路径为:

a、稀溶液:吸收器→液囊溶液泵→低温热交换器→凝结水热回收器→高温热交换器→高压辅助发生器→高压发生器。

b、中间溶液:高压发生器→高温热交换器→低压发生器

c、浓溶液:低压发生器→低温热交换器→吸收器

d、从高发来的冷剂蒸汽:高压发生器→低压发生器→冷凝器

  从低发来的冷剂蒸汽:低压发生器→冷凝器

e、冷剂水:d中产生的冷剂水冷剂蒸汽被冷却水冷凝冷却变成冷剂水→U形管→

闪发箱→蒸发器底部(降温后的冷剂水)→冷剂泵→蒸发器上部进行淋激

吸收器底部的吸收箱(冷剂水降压汽化生成的冷剂蒸汽)

f、工作蒸汽:锅炉房→高压发生器→形成蒸汽凝结水

g、凝结水:高压发生器→高压辅助发生器(部分闪发生成的高温蒸汽)→凝结水热回收器→凝结水回收装置→锅炉房

h、冷却水:冷却水池→冷却水泵→冷凝器、左右吸收器→冷却塔→冷却水池

i、冷媒水:外部冷水池→冷水泵→蒸发器→外部以水池

3、蒸汽(热水)单效型溴化锂吸收式冷水机组的工作原理

如图1314所示。溶液泵将吸收器中的稀溶液抽出,经热交换器升温后进入发生器,在发生器中被蒸汽(或热水)加热,产生冷剂蒸汽,溶液浓缩成浓溶液。浓溶液经热交换器传热管间,加热管内流向发生器的稀溶液后,温度降低,回到吸收器。发生器产生的冷剂蒸汽流入冷凝器内,被流经冷凝器传热管内的冷却水冷凝成冷剂不,热量被带入大气中。产生的冷剂水经U形管节流后进入蒸发器,因蒸发器中压力较低,一部分冷剂水闪发成冷剂蒸汽,而另一部分冷剂水则因热量被闪发的那一部分带走而降温成饱和冷剂水后流入蒸汽器中的水盘,被冷剂泵抽出喷淋在蒸汽器传热管表面,吸收流经传热管内冷水的热量而沸腾蒸发,成为冷剂蒸汽。产生的冷剂蒸汽和闪发产生的冷剂蒸汽一起进入吸收器,被回到吸收器中的浓溶液吸收。冷水则在热量被冷剂水带走后温度降低,流出机组,返回用户系统作为空调用冷水。浓溶液在吸收了冷剂蒸汽后,浓度降低,成为稀溶液,被溶液泵再次送往发生器加热浓缩。这个过程不断循环进行,蒸发器就连续不断地制取所需温度的冷水。

 

13 蒸汽单效溴化锂吸收式机组流程图

 

 

4、热水二段型溴化锂吸收式冷水机组的工作原理

如图15所示。热水二段机组的内部循环包含二个独立的系统,每一个独立的系统都含有以下循环过程。吸收器内的稀溶液由溶液泵往发生器,途中流经热交换器。进入发生器的稀溶液被管内热水的热量加热,发生出冷剂蒸汽,浓缩成浓溶液。浓溶液流经热交换器传热管间,加热管内流向发生器的稀溶液,温度降低后进入吸收器。发生器产生的冷剂蒸汽进入冷凝器内,被冷却水冷凝成的冷剂蒸水进入U型管进入蒸发器液囊,再经冷剂泵送往蒸发器上部的喷淋系统,均匀喷淋在传热管表面,吸收管内冷水的热量而蒸发。产生的冷剂蒸汽进入吸收器,被浓溶液吸收。冷剂蒸汽被吸收后释入出的大量热量由冷却水带走。浓溶液吸收水蒸汽后成为稀溶液,再由溶液泵送往发生器。这个过程不断循环,蒸发器就连续不断地制取冷水。

 

 

14 热水型溴化锂吸收式机组流程图

 

 

二、溴冷机型号的编制方法

1、机组型号编制说明

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

型号示例:

SXZ6-233DHM2,表示蒸汽压力为0.6MPa(),名义制冷量为2330kW(200x104kcal/h),冷水进、出口温度为12℃、7℃,设计序号为H(H型机)MMI2控制的蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组。

XZ-174(23/16)FS,表示蒸汽压力为0.1MPa(),名义制冷量1740kW(150x104kcal/h),冷水进口温度为23℃,冷水出口温度为16℃,手动控制的F型蒸汽单效型溴化锂吸收式冷水机组。

1、机组名义工况及工作范围

机组名义工况:  见机组铭牌。

机组允许使用范围:

   冷水出口温度(t)范围     名义工况温度减2  £  t  £  名义工况温度加3

   冷却水进口温度(t)范围     18£  t  £  34

   饱和工作蒸汽压力   不大于额定工作蒸汽压力加0.05MPa

   过热蒸汽允许范围    蒸汽最高温度不大于180

电源电压允许范围    380V AC ± 10%

 

15 热水二段溴化锂吸收式机级制冷流程图

 

 

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