產(chǎn)品分類
吸收式制冷
時(shí)間:2022-12-25 人氣: 來源:山東合運(yùn)電氣有限公司
吸收式制冷(absorptionrefrigerator)是利用熱源作為制冷能量來源的制冷系統(tǒng),熱源可以是太陽(yáng)熱能、燃燒化石燃料、工廠廢熱、或來自區(qū)域供暖系統(tǒng)。系統(tǒng)中有兩種冷媒,一種會(huì)蒸發(fā)冷卻,由第二種冷媒吸收。之后會(huì)再加熱,讓這兩種冷媒恢復(fù)到原始狀態(tài)。此一原理也可以用在空氣調(diào)節(jié)的大樓中,用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱或是熱水器的熱。若利用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱,在能源效率上的效率很高,因?yàn)橄犬a(chǎn)生電、接著產(chǎn)生熱水,最后可以有冷氣的熱電聯(lián)產(chǎn)。吸收式制冷常用在休旅車、露營(yíng)車以及拖掛式房車上,因?yàn)榭梢杂帽樽鳛槟芰縼碓?,不需要電力。吸收式制冷和蒸氣壓縮制冷不同,除了讓冷媒流動(dòng)之外,不需要其他的可動(dòng)件。
原理
常見的吸收式制冷裝罝類似蒸氣壓縮制冷裝置,也會(huì)用沸點(diǎn)很低(低于-18°C)的冷媒。壓縮制冷的冷媒常會(huì)選氫氯氟烴(HCFC)或氫氟烴(HFC),而吸收式制冷裝罝會(huì)用氨或是水為冷媒,而且會(huì)有第二種冷媒(吸收劑,absorbent)可以吸收前述冷媒的氣體。冷媒可能是水(冷媒是氨的情形)或是鹽水(冷媒是水的情形)。兩種都是用蒸發(fā)冷卻的原理:當(dāng)冷媒蒸發(fā)(或沸騰),會(huì)帶走熱量,因此會(huì)有冷卻的效果。二個(gè)的差異是冷媒由氣態(tài)變成液態(tài)(因此可以重復(fù)冷卻循環(huán))的方式,吸收式制冷裝罝的冷媒單純只用熱量傳輸使其由氣態(tài)變成液態(tài),除了讓冷媒流動(dòng)外,不需要其他的可動(dòng)件。
吸收式制冷循環(huán)可以分為以下三段:
蒸發(fā):液態(tài)冷媒在低分壓環(huán)境下蒸發(fā),從環(huán)境中(例如冷藏室)吸熱。因?yàn)榉謮狠^低,使其蒸發(fā)需要的溫度比較低。
吸收:第二種液態(tài)冷媒(在耗盡狀態(tài)下),會(huì)吸收氣態(tài)的冷媒,維持較低的分壓。會(huì)產(chǎn)生氣態(tài)冷媒飽和的液體,進(jìn)入下一階段。
再生:將冷媒飽和的液體加熱,使其中的氣態(tài)冷媒蒸發(fā)。
因此系統(tǒng)有沒有泵浦的情形下,會(huì)提供力學(xué)式的循環(huán)。
在凝結(jié)時(shí),為了避免一些壓力上的問題,會(huì)加入第三種氣態(tài)。
和壓縮制冷比較,壓縮制冷會(huì)使用壓縮機(jī),可能是電力或是內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng),以增加氣態(tài)冷媒的壓力。所得的高溫、高壓氣體會(huì)在暴露在外在環(huán)境下(多半是室內(nèi)的空氣)的熱交換器(冷凝器)中凝結(jié)為液體。凝結(jié)的液體溫度接近室溫,但壓力較高,會(huì)通過節(jié)流孔或節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)區(qū)。節(jié)流孔或節(jié)流閥會(huì)在高壓凝結(jié)區(qū)以及低壓蒸發(fā)區(qū)之間產(chǎn)生壓力差。蒸發(fā)區(qū)的低壓會(huì)使液態(tài)冷媒蒸發(fā),同時(shí)吸收冷藏室內(nèi)的熱。氣態(tài)冷媒會(huì)回到壓縮機(jī),重復(fù)此一循環(huán)。
簡(jiǎn)易的鹽水系統(tǒng)
大型商業(yè)場(chǎng)所中用的簡(jiǎn)易吸收式制冷系統(tǒng)會(huì)用溴化鋰或氯化鋰鹽以及水。水在低壓下會(huì)在要冷卻的盤管內(nèi)蒸發(fā)。水會(huì)吸收到溴化鋰(或氯化鋰)鹽水溶液中。系統(tǒng)再透過熱,將水從溴化鋰鹽水中提取出來。
噴水吸收制冷系統(tǒng)
另一種制冷會(huì)使用空氣、水以及鹽水溶液。吸入的溫暖潮濕空氣會(huì)通過噴灑鹽水的腔室中,會(huì)使空氣降低濕度,但不會(huì)降低溫度,之后再讓空氣通過蒸發(fā)冷卻器,其中會(huì)噴灑淡水,使空氣降溫,并增加濕度。低溫的空氣會(huì)再通過另一個(gè)通過噴灑鹽水的腔室中,去除濕度,得到干冷的空氣。
鹽水溶液會(huì)在低壓下加熱,使水蒸發(fā)。蒸發(fā)的水蒸氣會(huì)再凝結(jié)成液態(tài)的水,接到蒸發(fā)冷卻器中。
單壓吸收制冷系統(tǒng)
單壓吸收冷卻系統(tǒng)的原理是依液體的蒸發(fā)速度是依其蒸氣的分壓而定,若分壓較低,會(huì)蒸發(fā)的比較快。在維持系統(tǒng)總壓相等的前提下,冷卻系統(tǒng)在低溫的冷卻部分,讓冷媒維持在分壓較低的條件下(以提高蒸發(fā)速率),在和外部空氣接觸,散熱到外界時(shí),讓冷媒維持在分壓較高的條件下(降低蒸發(fā)速率)。
冷卻系統(tǒng)中有三種物質(zhì):氨、氫氣和水。循環(huán)是封閉的,因此所有的氨、氫氣和水都可以重復(fù)使用。此系統(tǒng)會(huì)加壓,使氨的沸點(diǎn)超過冷凝管(冷卻系統(tǒng)傳熱到外部,溫度會(huì)比空氣高)的溫度,此壓力一般會(huì)是14–16atm,此壓力下氨的露點(diǎn)為35°C。
冷凍循環(huán)的開始,室溫下的液氨會(huì)進(jìn)入蒸發(fā)器中。蒸發(fā)器的容積較液氨的體積較大,多出來的空間是由氫氣及氨氣所填充。氫氣的存在會(huì)降低氨氣的氣體分壓,因此使液氨的蒸發(fā)溫度低于蒸發(fā)器內(nèi)的溫度。氨氣蒸發(fā),并且從液氨中帶走一部分的熱,使液氨溫度降低。冷卻系統(tǒng)較熱的部分會(huì)有熱流到較冷的液體,讓液氨進(jìn)一步的蒸發(fā)。
在接下來的二個(gè)步驟中,會(huì)將氨氣和氫氣分離,因此可以重新使用氨氣。
氨氣和氫氣的混合氣體會(huì)經(jīng)由管路,從蒸發(fā)器流到吸收器中。在吸收器中,混合氣體會(huì)和水溶液接觸,氨氣會(huì)溶在水溶液中,氫氣不會(huì),因此吸收器的上方會(huì)是氫氣,吸收器的下方則是高濃度的氨水溶液,此程序可以分離氫氣(不溶于水)和氨氣(溶在水中)。
下個(gè)步驟會(huì)分離氨氣和水。氨水溶液會(huì)流到產(chǎn)生器(鍋爐)中,會(huì)加熱讓氨氣沸騰汽化,留下沸點(diǎn)較高的水。有些水蒸氣和泡沫會(huì)和氨混合,最后一個(gè)步驟會(huì)將氨氣(和少許水蒸氣)流到分離器,是往上彎曲的管道,有小的障礙物以消除泡沫,并且讓水在管壁凝結(jié)流回產(chǎn)生器中。
純氨氣會(huì)再流到凝結(jié)器內(nèi)。熱的氨氣在換熱器中會(huì)和空氣進(jìn)行熱交換,空氣溫度比高壓的氨沸點(diǎn)要低,因此氨氣會(huì)凝結(jié)成液氨。凝結(jié)后的液氨會(huì)往下流,和吸收器釋放的氫氣混合,重復(fù)此一循環(huán)。
關(guān)于吸收式制冷,小編為大家就分享這些。歡迎聯(lián)系我們合運(yùn)電氣有限公司,以獲取更多相關(guān)知識(shí)。