溴化锂制冷机,简称溴冷机,目前世界上常用的吸收式制冷机种。真空状态下,溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂,溴化锂水溶液为吸收剂,制取0℃以上的低温水,多用于中央空调系统。溴化锂制冷机利用水在高真空状态下沸点变低(只有4摄氏度)的特点来制冷(利用水沸腾的潜热)。
工作原理
溴化锂制冷机是利用不同温度下溴化锂水溶液对水蒸汽的吸收与释放来实现制冷的,这种循环要利用外来热源实现制冷,常用热源为蒸汽、热水、燃气、燃油等。由于溴化锂制冷机具有许多独特的优点,近年发展十分迅速,特别是在空调制冷方面占有显著的地位。那么溴化锂制冷机的应用是否有利于提高一次能源的利用率,是否节能,在何种情况下节能,冷热源是否选用吸收式制冷机,一直是人们争论的焦点。溴化锂制冷机在实际中的应用及其使用寿命的长短直接关系到实际工程的经济效益。
溴化锂以热能为动力源,以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂,制取冷源水,称为溴化锂制冷机。其热源主要有蒸汽、热水、燃气和燃油等,可分为直燃型、蒸汽型和热水型。蒸汽型机组主要用在有蒸汽可以利用的场合,如城市集中供热热网、热电冷联供系统、纺织、化工、冶金等行业;热水型机组,可利用65℃以上的热水,如地热、太阳能热能、工业领域工艺过程产生的余热热水制取冷水。直燃型机组可利用燃气为宾馆、医院、写字楼、机场等大型建筑物提供空气调节。由于是以热制冷,溴化锂制冷机还可以利用工业废余热,为工业提供工艺所需冷水或空调。
溴化锂制冷机以其可利用低品味的热能、所需电功率小、制冷剂为水以及溴化锂溶液对环境不构成破坏等特点在中央空调领域独树一帜,为满足我国严重缺电时期的空调用冷需求而受到了政府、电力部门的鼓励。自八十年代末以来,我国的溴化锂空调生产商已超过100家,其产品的制造水平和产量仅次于日本而位居世界前列。
优点
(一)以热能为动力,电能耗用较少,且对热源要求不高。能利用各种低势热能和废汽、废热,如高于20kPa(0.2kgf/cm2)表压饱和蒸汽、高干75℃的热水以及地热、太阳能等,有利于热源的综合利用。具有很好的节电、节能效果,经济性好
(二)整个机组除功率很小的屏蔽泵外,没有其他运动部件,振动小、噪声低、运行比较安静。
(三)以溴化锂溶液为工质,机器在真空状态下运转,无臭、无害、无爆开危险、安全可靠、无公害、有利于满足环境保护的要求。
(四)冷量调节范围宽。随着外界负荷变化,机组可在10%~100%的范围内进行冷量的无级调节。即使低负荷运行,热效率几乎不下降,性能稳定,能很好适应负荷变化的要求。
(五)对外界条件变化的适应性强。如标准外界条件为:蒸汽压力5.88X105Pa(6kgf/cm2)表压,冷却水进口温度32℃,冷媒水出口温度10℃的蒸汽双效机,实际运行表明,能在蒸汽压力(1.96~7.84)X105Pa(2.0~8.0kgf/cm2)表压,冷却水进口温度25~40℃,冷媒水出口温度5~15C的宽阔范围内稳定运转。
(六)安装简便,对安装基础要求低。机器运转时振动小,无需特殊基础,只考虑静负荷即可。可安装在室内、室外、底层、楼层或屋顶。安装时只需作一般校平,按要求连接汽、水、电即可。
(七)制造简单,操作、维修保养方便。机组中除屏蔽泵、真空泵和真空间等附属设备外,几乎都是换热设备,制造比较容易。由于机组性能稳定,对外界条件变化适应性强,因而操作比较简单。机组的维修保养工作,主要在于保持其气密性。
历史
溴化锂吸收式制冷机是1945年研制成功的,它可以利用低温位热能,又有较高的热力系数(单级的热力系数在0.7左右),故发展较快,在一些国家中已被普遍用于空气调节等方面。溴化锂吸收式制冷机有多种类型,如两级发生的溴化锂吸收式制冷机,它可有效地利用高压加热蒸汽;两级吸收的溴化锂吸收式制冷机,它可有效地利用低温位热能;直燃式溴化锂吸收式制冷机,可利用油或煤气的燃烧直接加热等。
溴化锂吸收式制冷机还可与背压式汽轮机组成联合装置,利用汽轮机的排汽作为溴化锂吸收式制冷机的加热蒸汽,这样不但可提高水蒸汽的利用率,且同时可以满足几种要求,例如制冷和发电。根据这一想法已经设计出溴化锂吸收式制冷机与离心式氟利昂制冷机联合工作的制冷机组。它用背压式汽轮机直接驱动离心压缩机,并利用其排汽向溴化锂吸收式制冷机加热。这种机组可生产较大的冷量,也可在不同的蒸发温度下生产冷量。这种机组不但经济性好(汽耗率低),而且低负荷特性好,即在部分负荷时仍能保持较高的经济性。
开利公司五十年代发明溴化锂吸收式制冷技术以后并没有马上大力推广(当时美国的电力、能源并不紧缺,全球对氟里昂制冷剂破坏地球大气臭氧层还没有引起足够的重视)、也没有进一步研究发展。日本厂商引进溴化锂技术以后便大力发展,诸如荏原、日立、三菱重工、川崎重工等公司都形成了成熟、稳定的技术,现在日本国内溴化锂机组占据了主机市场份额的90%左右。
1982年(或许是1981年)溴化锂机组技术的发明者开利公司反过来向荏原公司购买溴化锂技术,包括约克、特灵等美国公司也纷纷向日本厂商购买溴化锂机组技术。
荏原总工高田秋一先生在1982年出版了《吸收式冷冻机》一书,被各国翻译成多种文字,引领了世界吸收式空调行业的发展。
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