制冷技术第八章 吸收式制冷 吸收式制冷是液体气化制冷的一种形式，吸收式制冷是液体气化制冷的一种形式，它和蒸气压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂它和蒸气压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低温低压下气化以达到制冷的目的所不同在低温低压下气化以达到制冷的目的所不同的是：蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功的是：蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功( (或电或电能能) )使热量从低温物体向高温物体转移，而吸使热量从低温物体向高温物体转移，而吸收式制冷则是靠消耗热能来完成这种非自发过收式制冷则是靠消耗热能来完成这种非自发过程的 第一节第一节 吸收式制冷的基本原理吸收式制冷的基本原理 一、基本原理一、基本原理 图示出了蒸气压缩式制冷与吸收式制冷的基图示出了蒸气压缩式制冷与吸收式制冷的基本原理蒸气压缩式制冷的整个工作循环包括压本原理蒸气压缩式制冷的整个工作循环包括压缩、冷凝、节流和蒸发四个过程，如图缩、冷凝、节流和蒸发四个过程，如图(a)(a)其中，压缩机的作用是，一方面不断地将完成了吸热过压缩机的作用是，一方面不断地将完成了吸热过程而气化的制冷剂蒸气从蒸发器中抽吸出来，使程而气化的制冷剂蒸气从蒸发器中抽吸出来，使蒸发器维持低压状态，便于蒸发吸热过程能持续蒸发器维持低压状态，便于蒸发吸热过程能持续不断地进行下去；另一方面，通过压缩作用，提不断地进行下去；另一方面，通过压缩作用，提高气态制冷剂的压力和温度，为制冷剂蒸气向冷高气态制冷剂的压力和温度，为制冷剂蒸气向冷却介质却介质( (空气或冷却水空气或冷却水) )释放热量创造条件。
释放热量创造条件 由图由图(b)(b)可见，吸收式制冷机主要由四个可见，吸收式制冷机主要由四个热交换设备组成，即发生器、冷凝器、蒸发器热交换设备组成，即发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，它们组成两个循环环路：制冷剂循和吸收器，它们组成两个循环环路：制冷剂循环与吸收剂循环左半部是制冷剂循环，属逆环与吸收剂循环左半部是制冷剂循环，属逆循环，由冷凝器、节流装置和蒸发器组成高循环，由冷凝器、节流装置和蒸发器组成高压气态制冷剂在冷凝器中向冷却介质放热被凝压气态制冷剂在冷凝器中向冷却介质放热被凝结为液态后，经节流装置减压降温进入蒸发器；结为液态后，经节流装置减压降温进入蒸发器；在蒸发器内，该液体被气化为低压气态，同时在蒸发器内，该液体被气化为低压气态，同时吸取被冷却介质的热量产生制冷效应这些过吸取被冷却介质的热量产生制冷效应这些过程与蒸气压缩式制冷完全相同程与蒸气压缩式制冷完全相同 图图(b)(b)中右半部为吸收剂循环中右半部为吸收剂循环( (图中的点画线图中的点画线部分部分) )，属正循环，主要由吸收器、发生器和溶液，属正循环，主要由吸收器、发生器和溶液泵组成，相当于蒸气压缩式制冷的压缩机。
在吸泵组成，相当于蒸气压缩式制冷的压缩机在吸收器中，用液态吸收剂不断吸收蒸发器产生的低收器中，用液态吸收剂不断吸收蒸发器产生的低压气态制冷剂，以达到维持蒸发器内低压的目的；压气态制冷剂，以达到维持蒸发器内低压的目的；吸收剂吸收制冷剂蒸气而形成的制冷剂一吸收剂吸收剂吸收制冷剂蒸气而形成的制冷剂一吸收剂溶液，经溶液泵升压后进入发生器；在发生器中溶液，经溶液泵升压后进入发生器；在发生器中该溶液被加热、沸腾，其中沸点低的制冷剂气化该溶液被加热、沸腾，其中沸点低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂，进入冷凝器液化，而剩下形成高压气态制冷剂，进入冷凝器液化，而剩下的吸收剂浓溶液则返回吸收器再次吸收低压气态的吸收剂浓溶液则返回吸收器再次吸收低压气态制冷剂 对于吸收剂循环来讲，可以将吸收器、发生对于吸收剂循环来讲，可以将吸收器、发生器和溶液泵看做是一个器和溶液泵看做是一个““热力压缩机热力压缩机””，吸收器，吸收器相当于压缩机的吸入侧，发生器相当于压缩机的相当于压缩机的吸入侧，发生器相当于压缩机的压出侧吸收剂可视为将已产生制冷效应的制冷压出侧吸收剂可视为将已产生制冷效应的制冷剂蒸气从循环的低压侧输送到高压侧的运载液体。
剂蒸气从循环的低压侧输送到高压侧的运载液体值得注意的是，吸收过程是将冷剂蒸气转化为液值得注意的是，吸收过程是将冷剂蒸气转化为液体的过程，和冷凝过程一样为放热过程，故需要体的过程，和冷凝过程一样为放热过程，故需要由冷却介质带走其吸收热由冷却介质带走其吸收热 吸收式制冷机中的吸收剂通常并不是单一物吸收式制冷机中的吸收剂通常并不是单一物质，而是以二元溶液的形式参与循环的，吸收剂质，而是以二元溶液的形式参与循环的，吸收剂溶液与制冷剂一吸收剂溶液的区别只在于前者所溶液与制冷剂一吸收剂溶液的区别只在于前者所含沸点较低的制冷剂量比后者少，或者说前者所含沸点较低的制冷剂量比后者少，或者说前者所含制冷剂的浓度比后者低含制冷剂的浓度比后者低 二、吸收式制冷机的热力系数二、吸收式制冷机的热力系数 蒸气压缩式制冷机用制冷系数蒸气压缩式制冷机用制冷系数εε评价其经评价其经济性，由于吸收式制冷机所消耗的能量主要是济性，由于吸收式制冷机所消耗的能量主要是热能，故常以热力系数作为其经济性评价指标热能，故常以热力系数作为其经济性评价指标热力系数热力系数ζζ是吸收式制冷机所制取的制冷量是吸收式制冷机所制取的制冷量φφ0 0与消耗的热量与消耗的热量φφg g之比之比 与蒸气压缩式制冷中逆卡诺循环的制冷系与蒸气压缩式制冷中逆卡诺循环的制冷系数是最大的制冷系数相对应，吸收式制冷也有数是最大的制冷系数相对应，吸收式制冷也有其最大热力系数。
其最大热力系数 如下图所示，发生器中热媒对溶液系统的如下图所示，发生器中热媒对溶液系统的加热量为加热量为φφg g，蒸发器中被冷却介质对系统的加，蒸发器中被冷却介质对系统的加热量热量( (即制冷量即制冷量) )为为φφ0 0，泵的功率为，泵的功率为P P，系统对，系统对周围环境的放热量为周围环境的放热量为φφe e( (等于在吸收器中放热等于在吸收器中放热量量φφa a与在冷凝器中放热量与在冷凝器中放热量φφk k之和之和) ) 由热力学第一定律得由热力学第一定律得 设该吸收式制冷循环是可逆的，发生器中热设该吸收式制冷循环是可逆的，发生器中热媒温度等于媒温度等于T Tg g、蒸发器中被冷却物温度等于、蒸发器中被冷却物温度等于T T0 0、、环境温度等于环境温度等于T Te e，并且都是常量，则吸收式制冷，并且都是常量，则吸收式制冷系统单位时间内引起外界熵的变化为：对于发生系统单位时间内引起外界熵的变化为：对于发生器的热媒是器的热媒是△S△Sg g=-=-φφg g／／T Tg g，对于蒸发器中被冷却，对于蒸发器中被冷却物质是物质是△S△S0 0=-=-φφ0 0／／T T0 0，对周围环境是，对周围环境是△S△Se e= =φφe e／／T Te e。
由热力学第二定律可知，系统引起外界总熵由热力学第二定律可知，系统引起外界总熵的变化应大于或等于零，即的变化应大于或等于零，即 或或 由式由式(8-2)(8-2)和和(8-4)(8-4)可得可得 若忽略泵的功率，则吸收式制冷机的热若忽略泵的功率，则吸收式制冷机的热力系数力系数 最大热力系数最大热力系数ζζmaxmax为为 热力系数热力系数ζζ与最大热力系数与最大热力系数ζζmaxmax之比称之比称为热力完善度为热力完善度ηηa a，即，即 ζζmaxmax公式表明，吸收式制冷机的最大热公式表明，吸收式制冷机的最大热力系数力系数ζζmaxmax等于工作在温度等于工作在温度T T0 0和和T Te e之间的逆卡之间的逆卡诺循环的制冷系数诺循环的制冷系数εεc c与工作在与工作在T Tg g和和T Te e之间的之间的卡诺循环热效率卡诺循环热效率ηηc c的乘积，它随热源温度的乘积，它随热源温度T Tg g的升高、环境温度的升高、环境温度T Te e的降低以及被冷却介质温的降低以及被冷却介质温度度T T0 0的升高而增大的升高而增大。
由此可见，可逆吸收式制冷循环是卡诺循由此可见，可逆吸收式制冷循环是卡诺循环与逆卡诺循环构成的联合循环，如下图所示，环与逆卡诺循环构成的联合循环，如下图所示，故吸收式制冷机与由热机直接驱动的压缩式制故吸收式制冷机与由热机直接驱动的压缩式制冷机相比，在对外界能量交换的关系上是等效冷机相比，在对外界能量交换的关系上是等效的只要外界的温度条件相同，二者的理想最的只要外界的温度条件相同，二者的理想最大热力系数是相同的因此，压缩式制冷机的大热力系数是相同的因此，压缩式制冷机的制冷系数应乘以驱动压缩机的动力装置的热效制冷系数应乘以驱动压缩机的动力装置的热效率后，才能与吸收式制冷机的热力系数进行比率后，才能与吸收式制冷机的热力系数进行比较 第二节第二节 二元溶液的特性二元溶液的特性 溶液的组成可以用摩尔浓度、质量浓度等溶液的组成可以用摩尔浓度、质量浓度等进行度量工业上常采用质量浓度，即溶液中进行度量工业上常采用质量浓度，即溶液中一种物质的质量与溶液质量之比对于吸收式一种物质的质量与溶液质量之比对于吸收式制冷机通常规定：溴化锂水溶液的浓度是指溶制冷机通常规定：溴化锂水溶液的浓度是指溶液中溴化锂的质量浓度；氨水溶液的浓度是指液中溴化锂的质量浓度；氨水溶液的浓度是指溶液中氨的质量浓度。
这样，在溴化锂吸收式溶液中氨的质量浓度这样，在溴化锂吸收式制冷机中，吸收剂溶液是浓溶液，制冷剂制冷机中，吸收剂溶液是浓溶液，制冷剂- -吸吸收剂溶液是稀溶液；而氨吸收式制冷机则相反收剂溶液是稀溶液；而氨吸收式制冷机则相反因此，在吸收式制冷循环中，制冷剂因此，在吸收式制冷循环中，制冷剂- -吸收剂吸收剂工质对工质对( (即二元混合物即二元混合物) )的特性是关键问题的特性是关键问题 一、二元溶液的基本特性一、二元溶液的基本特性 两种互相不起化学作用的物质组成的均匀两种互相不起化学作用的物质组成的均匀混合物称二元溶液所谓均匀混合物是指其内混合物称二元溶液所谓均匀混合物是指其内部各种物理性质，如压力、温度、浓度、密度部各种物理性质，如压力、温度、浓度、密度等在整个混合物中各处都完全一致，不能用纯等在整个混合物中各处都完全一致，不能用纯机械的沉淀法或离心法将它们分离为原组成物机械的沉淀法或离心法将它们分离为原组成物质；所有气态混合物都是均匀混合物用作吸质；所有气态混合物都是均匀混合物用作吸收式制冷机工质对的混合物，在使用的温度和收式制冷机工质对的混合物，在使用的温度和浓度范围内都应当是均匀混合物。
浓度范围内都应当是均匀混合物 下面介绍吸收式制冷循环中常用的液态、下面介绍吸收式制冷循环中常用的液态、气态二元溶液的基本特性气态二元溶液的基本特性 ( (一一) )混合现象混合现象 两种液体时，混合前后的容积和温度一般两种液体时，混合前后的容积和温度一般都有变化都有变化 图图(a)(a)的容器中有一的容器中有一道隔墙将道隔墙将A A和和B B两种液体两种液体分开，分开，ξkgξkg的液体的液体A A占有占有容积容积ξvξvA A，而，而(1-(1-ξ) kgξ) kg的液体的液体B B占有容积占有容积(1-ξ) (1-ξ) v vB B 混合前两种液体总容积混合前两种液体总容积 如果除去隔墙将如果除去隔墙将A A、、B B两液体混合，如图两液体混合，如图(b)(b)，形成，形成lkglkg浓度为浓度为ξξ的均匀混合物，混合后的均匀混合物，混合后两种液体的总容积为两种液体的总容积为v v2 2，一般，一般 从图示容器中温度计的读数可以看到，虽从图示容器中温度计的读数可以看到，虽然混合前两种液体温度相同然混合前两种液体温度相同(t(tA A= t= tB B=t=t1 1) )，而混，而混合后的温度则与混合前温度不同合后的温度则与混合前温度不同(t(t2 2≠t≠t1 1) )。
在在与外界无热交换的条件下，混合时有热量产生与外界无热交换的条件下，混合时有热量产生者，混合后温度升高；而混合时需要吸热者，者，混合后温度升高；而混合时需要吸热者，混合后温度降低因此，要想维持混合前后温混合后温度降低因此，要想维持混合前后温度不变，就需要排出或加入热量在等压等温度不变，就需要排出或加入热量在等压等温条件下混合时，每生成条件下混合时，每生成lkglkg混合物所需要加入混合物所需要加入或排出的热量，称为混合物的混合热或等温热或排出的热量，称为混合物的混合热或等温热△△q qξξ，它可以由实验测得它可以由实验测得 两种液体混合前的比焓两种液体混合前的比焓 混合后的比焓混合后的比焓 利用上式只要知道两种纯物质的比焓和混利用上式只要知道两种纯物质的比焓和混合物的混合热，就可算出一定温度下已知浓度合物的混合热，就可算出一定温度下已知浓度混合物的比焓混合物的比焓 溴化锂与水混合，以及水与氨混合时都会溴化锂与水混合，以及水与氨混合时都会放热，即混合热为负值放热，即混合热为负值 ( (二二) )二元溶液的压力二元溶液的压力- -温度关系温度关系 图图(a)(a)和图和图(b)(b)为在封闭容器中某一浓度的为在封闭容器中某一浓度的二元溶液定压气化实验示意图。
二元溶液定压气化实验示意图 容器中的活塞上压有一重块，使容器内的压容器中的活塞上压有一重块，使容器内的压力在整个过程中维持不变图力在整个过程中维持不变图(c)(c)的温度一浓度简的温度一浓度简图上表示了该实验的状态变化过程图上表示了该实验的状态变化过程 状态状态1 1的未饱和二元溶液，的未饱和二元溶液，浓度为浓度为ξξ1 1，温度为，温度为t t1 1，在定压，在定压下受热，温度逐渐升高当温下受热，温度逐渐升高当温度达到度达到t t2 2时，开始产生气泡，时，开始产生气泡，此时状态此时状态2 2的二元溶液为饱和的二元溶液为饱和液，浓度液，浓度ξξ2 2= =ξξ1 1，温度，温度t t2 2即为即为该压力、该浓度下溶液的沸腾该压力、该浓度下溶液的沸腾温度温度( (或称饱和液温度，亦称或称饱和液温度，亦称泡点泡点) ) 但是，二元溶液的湿蒸但是，二元溶液的湿蒸气是由饱和液气是由饱和液3 3′′和饱和蒸和饱和蒸气气3 3〞组成，它们的温度均〞组成，它们的温度均为为t t3 3，而浓度并不相同，饱，而浓度并不相同，饱和蒸气的浓度和蒸气的浓度ξξ〞〞3 3大于饱和大于饱和溶液的浓度溶液的浓度ξξ′′3 3，即，即ξξ〞〞3 3 > >ξξ3 3> >ξξ′′3 3。
溶液在定压下进一步被加热，温度上升，液溶液在定压下进一步被加热，温度上升，液体不断气化，形成气液共存的湿蒸气状态，如图体不断气化，形成气液共存的湿蒸气状态，如图(c)(c)的状态的状态3 3，其温度为，其温度为t t3 3，浓度，浓度ξξ3 3仍等于仍等于ξξ1 1 在定压下继续加热，温度不断上升，液体在定压下继续加热，温度不断上升，液体逐渐减少，蒸气逐渐增多，当温度达到逐渐减少，蒸气逐渐增多，当温度达到t t4 4时，时，溶液全部变为蒸气，此状态溶液全部变为蒸气，此状态4 4为干饱和蒸气，为干饱和蒸气，浓度浓度ξξ4 4仍等于仍等于ξξ1 1，温度，温度t t4 4称称为该压力、浓度下的蒸气冷为该压力、浓度下的蒸气冷凝温度凝温度( (或称饱和蒸气温度，或称饱和蒸气温度，亦称露点亦称露点) )若状态4 4的干饱的干饱和蒸气继续被加热，则将在和蒸气继续被加热，则将在等浓度下过热，如图等浓度下过热，如图(c)(c)的状的状态态5 5 图图(c)(c)中，中，2 2、、3 3′′等状态点是压力相同而浓等状态点是压力相同而浓度不同的饱和液状态点，其连线称为度不同的饱和液状态点，其连线称为等压饱和等压饱和液线液线；；4 4、、3 3〞等状态点是压力相同而浓度不同〞等状态点是压力相同而浓度不同的饱和蒸气状态点，其连线称为的饱和蒸气状态点，其连线称为等压饱和气线等压饱和气线。
同一压力下，饱和液线和饱和蒸气线在同一压力下，饱和液线和饱和蒸气线在ξ=0ξ=0的的纵轴上相交于纵轴上相交于t tⅠⅠ，在，在ξ=1ξ=1的纵轴上相交于的纵轴上相交于t tⅡⅡ，，t tI I和和t tⅡⅡ分别为该压力下纯物质分别为该压力下纯物质①①和和②②的饱和温的饱和温度这样，饱和液线和饱和气线将二元混合物度这样，饱和液线和饱和气线将二元混合物的温度的温度- -浓度图分为三区：饱和气线以上为过热浓度图分为三区：饱和气线以上为过热蒸气区，饱和液线以下为再冷液体区，两曲线蒸气区，饱和液线以下为再冷液体区，两曲线之间为湿蒸气区之间为湿蒸气区 湿蒸气中气、液比例可按下法确定图湿蒸气中气、液比例可按下法确定图(c)(c)中，中，1kg1kg状态状态3 3的湿蒸气中有的湿蒸气中有δkgδkg饱和蒸气饱和蒸气和和φ kgφ kg饱和液饱和液由于气化前后总浓度不变，即由于气化前后总浓度不变，即则则 得得 从上式可看出，从上式可看出，ξξ1 1= =ξξ3 3= =常数线上的点常数线上的点3 3将直线将直线3 3′′3 3〞〞分分成线段成线段3 3′′3 3和和3333〞〞，此两线段长，此两线段长度之比即为度之比即为δδ与与φφ之比。
之比 如果用不同的压力重复前如果用不同的压力重复前述实验，所得结果表示于图述实验，所得结果表示于图 从图中状态点从图中状态点1 1、、2 2、、3 3可以看出，对于可以看出，对于同一浓度的二元溶液，同一浓度的二元溶液，当压力当压力p p3 3>p>p2 2>p>pl l时，饱时，饱和温度和温度t t3 3>t>t2 2>t>tl l若实验反向进行，使过热验反向进行，使过热蒸气在定压下冷凝，蒸气在定压下冷凝，其状态变化过程见下其状态变化过程见下图 综上可见，二元溶液与纯物质有很大不同综上可见，二元溶液与纯物质有很大不同纯物质在一定压力下只有一个饱和温度，其定纯物质在一定压力下只有一个饱和温度，其定压气化或冷凝过程是定温过程而二元溶液在压气化或冷凝过程是定温过程而二元溶液在一定压力下的饱和温度却与浓度有关随着溶一定压力下的饱和温度却与浓度有关随着溶液的气化，剩余液体中低沸点物质含量的减少，液的气化，剩余液体中低沸点物质含量的减少，其温度将逐渐升高所以，二元溶液的定压气其温度将逐渐升高所以，二元溶液的定压气化过程是升温过程。
同理，二元气态溶液的定化过程是升温过程同理，二元气态溶液的定压冷凝过程则是降温过程压冷凝过程则是降温过程 湿蒸气中饱和液与饱和气的温度相同而浓湿蒸气中饱和液与饱和气的温度相同而浓度不同，饱和液的浓度低于湿蒸气的浓度，饱度不同，饱和液的浓度低于湿蒸气的浓度，饱和气的浓度高于湿蒸气的浓度和气的浓度高于湿蒸气的浓度 对于一定浓度的二元溶液，其饱和温度随对于一定浓度的二元溶液，其饱和温度随压力的增加而上升压力的增加而上升 纯物质的饱和液或饱和气状态点只需压力纯物质的饱和液或饱和气状态点只需压力或温度二者中一个参数即可确定，其他状态点，或温度二者中一个参数即可确定，其他状态点，如过热水蒸气、湿蒸气等需由两个状态参数确如过热水蒸气、湿蒸气等需由两个状态参数确定而二元溶液的饱和液或饱和气状态点必须定而二元溶液的饱和液或饱和气状态点必须由压力、温度、浓度中任意两个参数确定，其由压力、温度、浓度中任意两个参数确定，其他状态点，则需由压力、温度和浓度三个参数他状态点，则需由压力、温度和浓度三个参数确定 ( (三三) )二元溶液的比焓二元溶液的比焓- -浓度图浓度图 对二元溶对二元溶液进行实际分液进行实际分析计算时，常析计算时，常用比焓用比焓- -浓度图。
浓度图图示为具有典图示为具有典型性的氨水溶型性的氨水溶液的比焓液的比焓- -浓度浓度图 比焓比焓- -浓度图的横坐标为氨水的质量浓度浓度图的横坐标为氨水的质量浓度ξξl l，，纵坐标为溶液温度纵坐标为溶液温度t t，图中给出了氨水溶液的饱和压，图中给出了氨水溶液的饱和压力力p(kPa)p(kPa)、饱和蒸气比焓、饱和蒸气比焓h hv v(kJ(kJ／／kg)kg)、饱和液体比焓、饱和液体比焓h h1 1(kJ(kJ／／kg)kg)和氨蒸气浓度和氨蒸气浓度ξξv v(kg NH(kg NH3 3／／kg vapor)kg vapor)等等参数线族参数线族 已知压力和温度的饱和液状态可以通过等饱和已知压力和温度的饱和液状态可以通过等饱和压力线与等温线的交点来确定，如图中压力线与等温线的交点来确定，如图中 A A点，表示点，表示压力压力p pA A=1000kPa=1000kPa、温度、温度t tA A=110=110℃℃的饱和液体，其比焓的饱和液体，其比焓值值h h1A1A=300kJ=300kJ／／kgkg，浓度，浓度ξξ1A1A=O.27=O.27；某压力的过冷液；某压力的过冷液状态，其位置需根据压力、温度和浓度来确定，如：状态，其位置需根据压力、温度和浓度来确定，如：B B点也可表示点也可表示t tB B=90=90℃℃、、ξξlBlB=0.27=0.27、、p pB B=1000kPa=1000kPa的过冷的过冷液体，其状态位于液体，其状态位于1000kPa1000kPa等压线以下，比焓值等压线以下，比焓值h h1B1B=210kJ=210kJ／／kgkg。
同样，已知压力和温度时，饱和氨蒸气的同样，已知压力和温度时，饱和氨蒸气的状态点，也需通过等饱和压力线与等温线的交状态点，也需通过等饱和压力线与等温线的交点来确定，如图中点来确定，如图中A A点，仍表示压力点，仍表示压力p pA A=1000kPa=1000kPa、、温度温度t tA A=110=110℃℃的饱和蒸气，此时，蒸气的比焓的饱和蒸气，此时，蒸气的比焓值和蒸气中氨的含量须从饱和蒸气比焓值和蒸气中氨的含量须从饱和蒸气比焓hvhv和氨和氨蒸气浓度蒸气浓度ξξv v线上分别查取，线上分别查取，h hvAvA=1640kJ=1640kJ／／kgkg，，浓度浓度ξξvAvA=0.88=0.88一定压力下的过热蒸气，其状一定压力下的过热蒸气，其状态位于饱和压力线上方等态位于饱和压力线上方等ξξv v线上，需根据线上，需根据ξξv v和温度两者确定其状态点，如图中和温度两者确定其状态点，如图中C C点表示点表示p=1000kPap=1000kPa、、t=130t=130℃℃、、ξξvCvC=0.88=0.88的过热蒸气，的过热蒸气，其比焓其比焓h hvCvC=1660kJ=1660kJ／／kgkg。
二、溴化锂水溶液的特性二、溴化锂水溶液的特性 溴化锂溴化锂- -水溶液是目前空调用吸收式制冷机水溶液是目前空调用吸收式制冷机采用的工质对无水溴化锂是无色粒状结晶物，采用的工质对无水溴化锂是无色粒状结晶物，性质和食盐相似，化学稳定性好，在大气中不会性质和食盐相似，化学稳定性好，在大气中不会变质、分解或挥发，此外，溴化锂无毒，对皮肤变质、分解或挥发，此外，溴化锂无毒，对皮肤无刺激无水溴化锂的主要物性值如下：无刺激无水溴化锂的主要物性值如下： 分子式分子式 LiBr LiBr 分子量分子量 86.856 86.856 成分成分 Li Li：：7.997.99％，％，BrBr：：92.0192.01％％ 比重比重 3.464(25℃) 3.464(25℃) 熔点熔点 549℃ 549℃ 沸点沸点 1265 1265℃℃ 通常固体溴化锂中会含有一个或两个结晶水，通常固体溴化锂中会含有一个或两个结晶水，则分子式应为则分子式应为LiBr·HLiBr·H2 20 0或或LiBr·2HLiBr·2H2 20 0。
溴化锂具有极强的吸水性，对水制冷剂来说溴化锂具有极强的吸水性，对水制冷剂来说是良好的吸收剂当温度为是良好的吸收剂当温度为2020℃℃时，溴化锂在水时，溴化锂在水中的溶解度为中的溶解度为111.2g111.2g／／100g100g水溴化锂水溶液对水溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀性一般金属有腐蚀性 由于溴化锂的沸点比水高得多，溴化锂水溶由于溴化锂的沸点比水高得多，溴化锂水溶液在发生器中沸腾时只有水汽化，生成纯冷剂水，液在发生器中沸腾时只有水汽化，生成纯冷剂水，故不需要蒸汽精馏设备，系统较为简单，热力系故不需要蒸汽精馏设备，系统较为简单，热力系数较高其主要弱点是由于以水为制冷剂，蒸发数较高其主要弱点是由于以水为制冷剂，蒸发温度不能太低，系统内真空度较高温度不能太低，系统内真空度较高 ( (一一) )溴化锂水溶液的压力溴化锂水溶液的压力- -饱和温度图饱和温度图 由于溴化锂水溶液沸腾时只有水被汽化，由于溴化锂水溶液沸腾时只有水被汽化，溶液的蒸气压就是水蒸气分压力而水的饱和溶液的蒸气压就是水蒸气分压力而水的饱和蒸汽压只是温度的单值函数，因此，溶液的蒸蒸汽压只是温度的单值函数，因此，溶液的蒸汽压可以由该压力下水的饱和温度来代表。
经汽压可以由该压力下水的饱和温度来代表经验性的杜林验性的杜林(Diihring)(Diihring)法则指出：水溶液的沸法则指出：水溶液的沸点点t t与同压力下水的沸点与同压力下水的沸点t′t′成正比从实验数成正比从实验数据分析证实，一定浓度的溴化锂水溶液符合下据分析证实，一定浓度的溴化锂水溶液符合下述关系述关系式中式中A A，，B——B——系数，为浓度的函数系数，为浓度的函数 若以溶液若以溶液的温度的温度t t为横坐为横坐标，同压力标，同压力p p下下水的沸点水的沸点t t′′( (或或p)p)为纵坐标，为纵坐标，绘制溴化锂水绘制溴化锂水溶液的蒸汽压溶液的蒸汽压图，即为一组图，即为一组以浓度为参变以浓度为参变量的直线，如量的直线，如图所示 图中左侧第一根斜线是纯水的压力与饱和温度图中左侧第一根斜线是纯水的压力与饱和温度的关系；右下侧的结晶线表明在不同温度下溶的关系；右下侧的结晶线表明在不同温度下溶液的饱和浓度温度越低，饱和浓度也越低液的饱和浓度温度越低，饱和浓度也越低因此，因此，溴化锂水溶液的浓度过高或温度过低时溴化锂水溶液的浓度过高或温度过低时均易于形成结晶均易于形成结晶，这是溴化锂吸收式制冷机设，这是溴化锂吸收式制冷机设计和运行中必须注意的问题。
计和运行中必须注意的问题 从图中可见，在一定温度下溶液面上水蒸从图中可见，在一定温度下溶液面上水蒸气饱和分压力低于纯水的饱和分压力，而且溶气饱和分压力低于纯水的饱和分压力，而且溶液的浓度越高，液面上水蒸气饱和分压力越低液的浓度越高，液面上水蒸气饱和分压力越低 ( (二二) )溴化锂水溶液的比焓溴化锂水溶液的比焓- -浓度图浓度图 根据某一温度下纯水根据某一温度下纯水和纯溴化锂的比焓，以及和纯溴化锂的比焓，以及该温度下以各种浓度混合该温度下以各种浓度混合时的混合热，按公式时的混合热，按公式(8-(8-10)10)就可求得此温度下不同就可求得此温度下不同浓度溶液的焓值图示为浓度溶液的焓值图示为溴化锂水溶液的比焓溴化锂水溶液的比焓- -浓度浓度图图( (即即h-h-ξξ图图) )，其下半部，其下半部的虚线为液态等温线，通的虚线为液态等温线，通过该线可以查找某温度和过该线可以查找某温度和浓度下溶液的比焓浓度下溶液的比焓 由于当压力较低时，压力对液体的比焓和由于当压力较低时，压力对液体的比焓和混合热的影响很小，故可认为液态等温线与压混合热的影响很小，故可认为液态等温线与压力无关，液态溶液的比焓只是温度和浓度的函力无关，液态溶液的比焓只是温度和浓度的函数。
饱和液态和过冷液态溶液的比焓，都可在数饱和液态和过冷液态溶液的比焓，都可在h-h-ξξ图上根据等温线与等浓度线的交点求得，图上根据等温线与等浓度线的交点求得，仅用等温线不能判别仅用等温线不能判别h-ξh-ξ图上某点溶液的状态图上某点溶液的状态 图的下半部的实线，为等压饱和液线；等图的下半部的实线，为等压饱和液线；等压线以下为该压力溶液的过冷液区根据某状压线以下为该压力溶液的过冷液区根据某状态点与相应等压饱和液线的位置关系，可以判态点与相应等压饱和液线的位置关系，可以判别该点的相态别该点的相态 溴化锂水溶液的溴化锂水溶液的h-h-ξξ图只有液相区，气态图只有液相区，气态为纯水蒸气，集中在为纯水蒸气，集中在ξ=0ξ=0的纵轴上由于平衡的纵轴上由于平衡时气液同温，蒸汽的温度可由与之平衡的液态时气液同温，蒸汽的温度可由与之平衡的液态溶液的温度求得，平衡态溶液面上的蒸汽都是溶液的温度求得，平衡态溶液面上的蒸汽都是过热蒸汽为方便地求出气态的比焓，在过热蒸汽为方便地求出气态的比焓，在h-ξh-ξ图的上部为一组气态平衡等压辅助线，通过某图的上部为一组气态平衡等压辅助线，通过某等压辅助线与某等浓度线的交点即可得出此状等压辅助线与某等浓度线的交点即可得出此状态下蒸汽的比焓。
态下蒸汽的比焓 目前我国普遍采用的目前我国普遍采用的h-h-ξξ图是以图是以O O℃℃饱和饱和水和水和O℃O℃溴化锂的比焓均为溴化锂的比焓均为lOOkcallOOkcal／／kgkg(=418.68kJ(=418.68kJ／／kg)kg)为基准，采用工程单位制绘为基准，采用工程单位制绘制的制的( (图图8-108-10是转换为是转换为SISI制的制的h-h-ξξ图图) )饱和水蒸气表中蒸气表中O O℃℃饱和水的比焓为饱和水的比焓为OkJOkJ／／kgkg，若用水，若用水蒸气表查得纯水比焓值应加蒸气表查得纯水比焓值应加418.68kJ418.68kJ／／kgkg，才，才能与能与h-h-ξξ图上所得纯水比焓相符此外，由于图上所得纯水比焓相符此外，由于存在着混合热，存在着混合热，O O℃℃溴化锂水溶液的比焓值也溴化锂水溶液的比焓值也不是不是418.68kJ418.68kJ／／kgkg，其值随着浓度不同而变化其值随着浓度不同而变化 【例题【例题9-19-1】】 已知饱和溴化锂水溶液的压力为已知饱和溴化锂水溶液的压力为O.93kPaO.93kPa，温度，温度4040℃℃，求溶液及其液面上水蒸气各状态，求溶液及其液面上水蒸气各状态参数。
参数 【解】【解】 首先在比焓首先在比焓- -浓度图的液态部分找到浓度图的液态部分找到0.93kPa0.93kPa等压线与等压线与40℃40℃等温线的交点等温线的交点A A，读出浓度，读出浓度ξξA A=59=59％，比焓％，比焓h hA A=255kJ=255kJ／／kg(=61kcalkg(=61kcal／／kg)kg)液面上水蒸气温度等于溶液温度水蒸气温度等于溶液温度4040℃℃，浓度，浓度ξ=0ξ=0通过点A A的的等浓度线等浓度线ξξA A=59=59％与压力％与压力0.93kPa0.93kPa的辅助线的交点的辅助线的交点B B作作水平线与水平线与ξ=0ξ=0的纵坐标相交于的纵坐标相交于C C点，点，C C点即为液面上水点即为液面上水蒸气状态点，比焓蒸气状态点，比焓h hc c=2998kJ=2998kJ／／kg(=716kcalkg(=716kcal／／kg)kg)，其，其位置在位置在0.93kPa0.93kPa辅助线之上，所以是过热蒸气辅助线之上，所以是过热蒸气 从饱和水蒸气表可知，压力为从饱和水蒸气表可知，压力为0.93kPa0.93kPa时纯水的饱时纯水的饱和温度为和温度为6 6℃℃，远低于，远低于4040℃℃，可见溶液面上的水蒸气具，可见溶液面上的水蒸气具有相当大的过热度。
有相当大的过热度 第三节第三节 单效溴化锂吸收式制冷机单效溴化锂吸收式制冷机 溴化锂吸收式制冷由于具有许多独特的优点，故溴化锂吸收式制冷由于具有许多独特的优点，故发展迅速，特别是在大型空调制冷和低品位热能利用发展迅速，特别是在大型空调制冷和低品位热能利用方面占有重要地位方面占有重要地位 一、单效溴化锂吸收式制冷理论循环一、单效溴化锂吸收式制冷理论循环 图示为单效溴化锂吸收式制冷系统的流程其中图示为单效溴化锂吸收式制冷系统的流程其中除图示简单吸收式制冷系统的主要设备外，在发生器除图示简单吸收式制冷系统的主要设备外，在发生器和吸收器之间的溶液管路上装有溶液热交换器，来自和吸收器之间的溶液管路上装有溶液热交换器，来自吸收器的冷稀溶液与来自发生器的热浓溶液在此进行吸收器的冷稀溶液与来自发生器的热浓溶液在此进行热交换这样，既提高了进入发生器的冷稀溶液温度，热交换这样，既提高了进入发生器的冷稀溶液温度，减少发生器所需耗热量；又降低了进入吸收器的浓溶减少发生器所需耗热量；又降低了进入吸收器的浓溶液温度，减少了吸收器的冷却负荷，故溶液热交换器液温度，减少了吸收器的冷却负荷，故溶液热交换器又可称为节能器。
又可称为节能器 在分析理论循环时假定：工质流动时无损在分析理论循环时假定：工质流动时无损失，因此在热交换设备内进行的是等压过程，失，因此在热交换设备内进行的是等压过程，发生器压力发生器压力p pg g等于冷凝压力等于冷凝压力p pk k，吸收器压力，吸收器压力p pa a等于蒸发压力等于蒸发压力p p0 0发生过程和吸收过程终了的发生过程和吸收过程终了的溶液状态，以及冷凝过程和蒸发过程终了的冷溶液状态，以及冷凝过程和蒸发过程终了的冷剂状态都是饱和状态剂状态都是饱和状态 下图是单效溴化锂吸收式制冷机系统理论下图是单效溴化锂吸收式制冷机系统理论循环的比焓循环的比焓- -浓度图 1-2 1-2为泵的加压过程将来自为泵的加压过程将来自吸收器的稀溶液由压力吸收器的稀溶液由压力p p0 0下的饱和下的饱和液变为压力液变为压力p pk k下的再冷液下的再冷液ξξ1 1= =ξξ2 2，，t t1 1=t=t2 2，点，点1 1与点与点2 2基本重合基本重合 2-3 2-3为再冷状态稀溶液在热交为再冷状态稀溶液在热交换器中的预热过程。
换器中的预热过程 3-4 3-4为稀溶液在发生器中的加为稀溶液在发生器中的加热过程其中热过程其中3-33-3g g是将稀溶液由过是将稀溶液由过冷液加热至饱和液的过程；冷液加热至饱和液的过程；3 3g g-4-4是是稀溶液在等压稀溶液在等压p pk k下沸腾汽化变为浓下沸腾汽化变为浓溶液的过程发生器排出的蒸汽状溶液的过程发生器排出的蒸汽状态可认为是与沸腾过程溶液的平均态可认为是与沸腾过程溶液的平均状态相平衡的水蒸气状态相平衡的水蒸气( (状态状态7 7的过热的过热蒸汽蒸汽) ) 7-87-8为冷剂水蒸气在冷凝为冷剂水蒸气在冷凝器内的冷凝过程，其压力为器内的冷凝过程，其压力为p pk k 8-9 8-9为冷剂水的节流过为冷剂水的节流过程制冷剂由压力程制冷剂由压力p pk k下的饱下的饱和水变为压力和水变为压力p p0 0下的湿蒸汽下的湿蒸汽状态状态9 9的湿蒸汽是由状态的湿蒸汽是由状态9 9′′的饱和水与状态的饱和水与状态9″9″的饱和的饱和水蒸气组成水蒸气组成 9-10 9-10为状态为状态9 9的制冷剂的制冷剂湿蒸汽在蒸发器内吸热汽化湿蒸汽在蒸发器内吸热汽化至状态至状态1010的饱和水蒸气过程，的饱和水蒸气过程，其压力为其压力为p p0 0。
4-54-5为浓溶液在热交换器为浓溶液在热交换器中的预冷过程即把来自发生中的预冷过程即把来自发生器的浓溶液在压力器的浓溶液在压力p pk k下由饱和下由饱和液变为再冷液液变为再冷液 5-6 5-6为浓溶液的节流过程为浓溶液的节流过程将浓溶液由压力将浓溶液由压力p pk k下的过冷液下的过冷液变为压力变为压力p p0 0下的湿蒸汽下的湿蒸汽 6-1 6-1为浓溶液在吸收器中为浓溶液在吸收器中的吸收过程其中的吸收过程其中6-6a6-6a为浓溶为浓溶液由湿蒸汽状态冷却至饱和液液由湿蒸汽状态冷却至饱和液状态；状态；6a-16a-1为状态为状态6a6a的浓溶液的浓溶液在等压在等压p p0 0下与状态下与状态1010的冷剂水的冷剂水蒸气放热混合为状态蒸气放热混合为状态1 1的稀溶的稀溶液的过程液的过程 决定吸收式制冷热力过程的外部条件是三决定吸收式制冷热力过程的外部条件是三个温度：热源温度个温度：热源温度t th h，冷却介质温度，冷却介质温度t tw w和被冷和被冷却介质温度却介质温度t tcwcw它们分别影响着机器的各个内部它们分别影响着机器的各个内部参数。
参数 被冷却介质温度被冷却介质温度t tcwcw决定了蒸发压力决定了蒸发压力p p0 0( (蒸发蒸发温度温度t t0 0) )；冷却介质温度；冷却介质温度t tw w决定了冷凝压力决定了冷凝压力p pk k( (冷冷凝温度凝温度t tk k) )及吸收器内溶液的最低温度及吸收器内溶液的最低温度t t1 1；热源；热源温度温度t th h决定了发生器内溶液的最高温度决定了发生器内溶液的最高温度t t4 4进而，而，p p0 0和和t t1 1又决定了吸收器中稀溶液浓度又决定了吸收器中稀溶液浓度ξξw w；；p pk k和和t t4 4决定了发生器中浓溶液的浓度决定了发生器中浓溶液的浓度ξξs s等 溶液的循环倍率溶液的循环倍率f f，表示系统中每产生，表示系统中每产生lkglkg制冷剂所需要的制冷剂制冷剂所需要的制冷剂- -吸收剂的吸收剂的kgkg数设从发生器流入冷凝器的制冷剂流量为发生器流入冷凝器的制冷剂流量为DkgDkg／／s s，从，从吸收器流入发生器的制冷剂吸收器流入发生器的制冷剂- -吸收剂稀溶液流吸收剂稀溶液流量为量为FkgFkg／／s(s(浓度为浓度为ξw)ξw)，则从发生器流入吸，则从发生器流入吸收器的浓溶液流量为收器的浓溶液流量为(F-D)kg(F-D)kg／／s(s(浓度为浓度为ξs)ξs)。
由于从溴化锂水溶液中汽化出来的冷剂水蒸气由于从溴化锂水溶液中汽化出来的冷剂水蒸气中不含有溴化锂，故根据溴化锂的质平衡方程中不含有溴化锂，故根据溴化锂的质平衡方程可导出可导出△△ξ——ξ——称为称为““放气范围放气范围””，表示浓溶液与稀溶液的浓度差表示浓溶液与稀溶液的浓度差 图图8-128-12所示的理想溴化锂吸收式制冷循环所示的理想溴化锂吸收式制冷循环的热力系数善为的热力系数善为 由上式可知，循环倍率由上式可知，循环倍率f f对热力系数善的对热力系数善的影响非常大，为增大影响非常大，为增大ξξ，必须减小，必须减小f f，由，由(8-(8-16)16)式可知，欲减小式可知，欲减小f f，必须增大放气范围，必须增大放气范围△ξ△ξ及减小浓溶液浓度及减小浓溶液浓度ξsξs 二、热力计算二、热力计算 热力计算的原始数据有：制冷量热力计算的原始数据有：制冷量φφ0 0，加热，加热介质温度介质温度t th h，冷却水入口温度，冷却水入口温度t twlwl和冷冻水出口和冷冻水出口温度温度t tcw2cw2可根据下面一些经验关系选定设计。
可根据下面一些经验关系选定设计参数 溴化锂吸收式制冷机中的冷却水，一般采溴化锂吸收式制冷机中的冷却水，一般采用先通过吸收器再进入冷凝器的串联方式冷用先通过吸收器再进入冷凝器的串联方式冷却水出入口总温差取却水出入口总温差取8 8～～9℃9℃冷却水在吸收器冷却水在吸收器和冷凝器内的温升之比与这两个设备的热负荷和冷凝器内的温升之比与这两个设备的热负荷之比相近一般吸收器的热负荷及冷却水的温之比相近一般吸收器的热负荷及冷却水的温升稍大于冷凝器升稍大于冷凝器 冷凝温度冷凝温度t tk k比冷凝器内冷却水出口温度高比冷凝器内冷却水出口温度高3 3～～5℃5℃；蒸发温度；蒸发温度t t0 0比冷冻水出口温度低比冷冻水出口温度低2 2～～5 5℃℃；吸收器内溶液最低温度比冷却水出口温度高；吸收器内溶液最低温度比冷却水出口温度高3 3～～7℃7℃；发生器内溶液最高温度；发生器内溶液最高温度t t4 4比热媒温度低比热媒温度低1010～～40℃40℃；热交换器的浓溶液出口温度；热交换器的浓溶液出口温度t t5 5比稀比稀溶液侧入口温度溶液侧入口温度t t2 2高高1212～～25℃25℃。
【例题【例题8-28-2】】 如图所示溴化锂吸收式制冷如图所示溴化锂吸收式制冷系统已知制冷量系统已知制冷量φφ0 0=1000kW=1000kW，冷冻水出口温，冷冻水出口温度度t tcw2cw2=7℃=7℃，冷却水入口温度，冷却水入口温度t twlwl=32=32℃℃，发生器，发生器热源的饱和蒸汽温度热源的饱和蒸汽温度t th h=119.6=119.6℃℃试对该系统试对该系统进行热力计算进行热力计算 【解】【解】 1 1．根据已知条件和经验关系确定如下设计参数：．根据已知条件和经验关系确定如下设计参数： 冷凝器冷却水出口温度冷凝器冷却水出口温度 t tw3w3=t=tw1w1+9=41+9=41℃℃ 冷凝温度冷凝温度 t tk k=t=tw3w3+5=46+5=46℃℃ 冷凝压力冷凝压力 p pk k=1O.09kPa=1O.09kPa 蒸发温度蒸发温度 t t0 0=t=tcw2cw2-2=5-2=5℃℃ 蒸发压力蒸发压力 p p0 0=0.87kPa=0.87kPa 吸收器冷却水出口温度吸收器冷却水出口温度 t tw2w2=t=tw1w1+5=37+5=37℃℃ 吸收器溶液最低温度吸收器溶液最低温度 t t1 1=t=tw2w2+6.2=43.2+6.2=43.2℃℃ 发生器溶液最高温度发生器溶液最高温度 t t4 4=t=th h-17.4=102.2℃-17.4=102.2℃ 热交换器最大端部温差热交换器最大端部温差 t t5 5-t-t2 2=25=25℃ ℃ 2 2．确定循环节点参数．确定循环节点参数 将已确定的压力及温度值填入下表中，利用将已确定的压力及温度值填入下表中，利用h-h-ξξ图或公式求出处于饱和状态的点图或公式求出处于饱和状态的点1(1(点点2 2与之相同与之相同) )、、4 4、、8 8、、lOlO、、3g3g和和6g6g的其他参数，填入表中。
的其他参数，填入表中 状态点状态点 压力压力p(kPa) 温度温度t(℃) 浓度浓度ξ(％％) 比焓比焓h(kJ／／kg) l 2 3 3g 4 5 6 6g 7 8 9 10 0.87 10.09 10.09 10.09 10.09 10.09 0.87 0.87 10.09 10.09 0.87 0.87 43.2 ≈43.2 — 92.0 102.2 68.2 — 52.4 97.1 46 5 5 59.5 59.5 59.5 59.5 64.0 64.0 64.0 64.0 0 0 0 0 281.77 ≈281.77 338.60 — 393.56 332.43 332.43 — 3100.33 611.1l 611.11 2928.67 计算溶液的循环倍率计算溶液的循环倍率 热交换器出口浓溶液为过冷液态，由热交换器出口浓溶液为过冷液态，由t t5 5=t=t2 2+25=68.2℃+25=68.2℃及及ξξs s=64=64％求得焓值％求得焓值h h5 5=332.43lkJ=332.43lkJ／／kgkg，，h h6 6≈h≈h5 5。
热交换器出口稀热交换器出口稀溶液点溶液点3 3的比焓由热交换器热平衡式求得的比焓由热交换器热平衡式求得h h3 3=h=h2 2+(h+(h4 4-h-h5 5)[(f-1))[(f-1)／／f]f] =281.77+(393.56-332.43)(14.2-1) =281.77+(393.56-332.43)(14.2-1)／／14.214.2 =338.601 kJ =338.601 kJ／／kgkg 3 3．各设备单位热负荷．各设备单位热负荷 q qg g=f=f（（h h4 4-h-h3 3)+(h)+(h7 7-h-h4 4)=14.2(393.56-338.60)+(3100.33-393.56))=14.2(393.56-338.60)+(3100.33-393.56) =3487.20kJ =3487.20kJ／／kgkgq qa a=f=f（（h h6 6-h-h1 1)+(h)+(h1010-h-h6 6)=14.2(332.43-281.77)+(2928.67-)=14.2(332.43-281.77)+(2928.67-332.43)332.43) =3313.6lkJ =3313.6lkJ／／kgkgq qk k=h=h7 7-h-h8 8=3100.33-611.11=2489.22kJ=3100.33-611.11=2489.22kJ／／kgkgq q0 0=h=hl0l0-h-h9 9=2928.67-611.11=2317.56kJ=2928.67-611.11=2317.56kJ／／kgkgq qt t=(f-1)(h=(f-1)(h4 4-h-h5 5)=(14.2-1)(393.56-332.43)=806.92kJ)=(14.2-1)(393.56-332.43)=806.92kJ／／kgkg总吸热量总吸热量 q qg g+q+q0 0=5804.8kJ=5804.8kJ／／kgkg总放热量总放热量 q qa a+q+qk k=5804.8 kJ=5804.8 kJ／／kgkg由此可见，总吸热量由此可见，总吸热量= =总放热量，符合能量守恒定律。
总放热量，符合能量守恒定律 4 4．热力系数．热力系数5 5．各设备的热负荷及流量．各设备的热负荷及流量冷剂循环量冷剂循环量 D=D=φφ0 0/q/q0 0=1000=1000／／2317.56 =0.4315kg2317.56 =0.4315kg／／s s稀溶液循环量稀溶液循环量 F=f·D=14.2 ×O.4315=6.1271kgF=f·D=14.2 ×O.4315=6.1271kg／／s s浓溶液循环量浓溶液循环量 F-D=(f-1)D=(14.2-1)×0.4315=5.6956kgF-D=(f-1)D=(14.2-1)×0.4315=5.6956kg／／s s各设备的热负荷各设备的热负荷发生器发生器 φφg g=D·q=D·qg g=1504.7 kW=1504.7 kW吸收器吸收器 φφa a=D·q=D·qa a=1430.6 kW=1430.6 kW冷凝器冷凝器 φφk k=D·q=D·qk k=1074.1 kW=1074.1 kW热交换器热交换器 φφt t=D·q=D·qt t=806.9 kW=806.9 kW 6 6．水量及加热蒸汽量．水量及加热蒸汽量 冷却水量冷却水量( (冷凝器冷凝器) )或冷却水量或冷却水量( (吸收器吸收器) ) 二者的冷却水量基本吻合。
冷冻水量，二者的冷却水量基本吻合冷冻水量，设蒸发器入口冷冻水温设蒸发器入口冷冻水温tcwl=12tcwl=12℃℃，则，则 加热蒸汽消耗量加热蒸汽消耗量( (汽化潜热汽化潜热r=2202.68kJr=2202.68kJ／／kg)kg) 7 7．热力完善度．热力完善度 若取环境温度若取环境温度te=32te=32℃℃，被冷却物温度，被冷却物温度t0=7℃t0=7℃，热源温度，热源温度tg=119.6℃tg=119.6℃，则最大热力系，则最大热力系数数热力完善度热力完善度 由热力计算可知，外部工作条件由热力计算可知，外部工作条件(t(th h、、t tw w和和t tcwcw) )通过设备的传热影响溶液的压力、温度等机器通过设备的传热影响溶液的压力、温度等机器的内部参数，后者又决定了溶液的浓度，即浓、的内部参数，后者又决定了溶液的浓度，即浓、稀溶液浓度和放气范围稀溶液浓度和放气范围△△ξξ由式(8-16)(8-16)可知，可知，溶液的溶液的△ξ△ξ越大，溶液循环倍率越大，溶液循环倍率f f则越小三个外则越小三个外部温度中的任何一个发生变化都会影响到部温度中的任何一个发生变化都会影响到△ξ△ξ的的变化。
变化 在实际工作中，冷却条件和要求制取的低温在实际工作中，冷却条件和要求制取的低温通常为给定条件通过计算可以得出如下关系：通常为给定条件通过计算可以得出如下关系：当当t tw w和和t tcwcw不变时，随着热源温度不变时，随着热源温度t th h的升高，的升高，△△ξξ呈呈直线关系上升，溶液直线关系上升，溶液f f及热交换器的热负荷及热交换器的热负荷φφt t呈双呈双曲线关系下降，而热力系数善先很快增加，后渐曲线关系下降，而热力系数善先很快增加，后渐变平缓 对一定的对一定的t tw w和和t tcwcw有一极限最低热源温度有一极限最低热源温度t th,minh,min，，此时放气范围此时放气范围△△ξ=0ξ=0，热力系数，热力系数ζ=0ζ=0，溶液循环倍率，溶液循环倍率f f趋于趋于∞∞，热源温度，热源温度thth必须高于此值才能制冷必须高于此值才能制冷 对一定的冷却水温有一极限最高热源温度对一定的冷却水温有一极限最高热源温度t th,maxh,max，，该值一般由溶液的结晶条件决定，并随冷却水温度的该值一般由溶液的结晶条件决定，并随冷却水温度的降低而降低。
降低而降低 经验认为溴化锂吸收式制冷机的放气范围经验认为溴化锂吸收式制冷机的放气范围△△ξ=4ξ=4％～％～5 5％为好，此范围内的热源温度常被看作是经济％为好，此范围内的热源温度常被看作是经济热源温度热源温度t th,ecoh,eco经济的和最低的热源温度都随冷冻水经济的和最低的热源温度都随冷冻水温的降低和冷却水温的升高而升高欲保持放气范围温的降低和冷却水温的升高而升高欲保持放气范围不变，当降低热源温度不变，当降低热源温度t th h时，须提高时，须提高t tcwcw或降低或降低t tw w 当冷却水温为当冷却水温为2828～～3232℃℃，制取，制取5 5～～lOlO℃℃冷冻水时，冷冻水时，单效溴化锂吸收式制冷机可采用表压单效溴化锂吸收式制冷机可采用表压4040～～lOOkPalOOkPa蒸汽蒸汽或相应温度的热水作热源，热力系数约或相应温度的热水作热源，热力系数约0.70.7 三、实际循环三、实际循环 实际过程是有损失的在吸收过程中，由实际过程是有损失的在吸收过程中，由于冷剂蒸汽的流动损失，吸收器压力于冷剂蒸汽的流动损失，吸收器压力( (吸收吸收器内冷剂蒸汽的压力器内冷剂蒸汽的压力)p)pa a应低于蒸发压力应低于蒸发压力p p0 0；作；作为吸收的推动力，溶液的平衡蒸汽分压力为吸收的推动力，溶液的平衡蒸汽分压力p pa a* *又又必须低于吸收器压力必须低于吸收器压力p pa a；还有不凝性气体的影；还有不凝性气体的影响等，都构成了吸收过程的损失。
这些损失的响等，都构成了吸收过程的损失这些损失的存在使吸收终了状态不是存在使吸收终了状态不是t t2 2与与p p0 0线的交点线的交点2 2* *，而，而是是t t2 2与与p pa a* *的交点的交点2 2；吸收终了稀溶液浓度由；吸收终了稀溶液浓度由ξξw w* *升高至升高至ξξw w ( (见图见图8-13)8-13) 吸收过程的损失用吸收过程的损失用溶液的吸收不足来度量，溶液的吸收不足来度量，即即△△ξξw w= =ξξw w- -ξξw w* *或或△p△pa a=p=p0 0-p-pa a* *实际吸收实际吸收过程终了溶液状态过程终了溶液状态2 2及稀及稀溶液浓度取决于蒸发压溶液浓度取决于蒸发压力力p p0 0、吸收器溶液的最、吸收器溶液的最低温度低温度t t2 2及溶液的吸收及溶液的吸收不足值不足值△△ξξw w或或△p△pa a 在发生器的溶液沸腾过程中，由于液柱静在发生器的溶液沸腾过程中，由于液柱静压等影响，使过程偏离等压线压等影响，使过程偏离等压线3 3g g-4-4* *而沿而沿3 3g g-4-4进进行发生终了溶液状态不是在行。
发生终了溶液状态不是在t t4 4与与p pk k线的交点线的交点4 4* *，而是在，而是在t t4 4与与p pg g交点交点4 4；发生终了浓溶液浓度；发生终了浓溶液浓度由由ξξs s* *降低为降低为ξξs s发生过程的损失用溶液的发发生过程的损失用溶液的发生不足来度量，即生不足来度量，即△△ξξs s= =ξξs s* *- -ξξs s或△p△pk k=p=pg g- -p pk k实际发生过程终了溶液状态实际发生过程终了溶液状态4 4及浓溶液浓度及浓溶液浓度ξξs s，由冷凝压力，由冷凝压力p pk k、发生器溶液最高温度、发生器溶液最高温度t t4 4及及溶液的发生不足值溶液的发生不足值△△ξξs s或或△p△pk k来决定 为了保证吸收器管束为了保证吸收器管束上浓溶液的喷淋密度，需上浓溶液的喷淋密度，需要一部分稀溶液再循环：要一部分稀溶液再循环：浓溶液浓溶液( (点点6)6)与部分稀溶与部分稀溶液液( (点点2)2)混合，混合溶液混合，混合溶液( (点点11)11)在吸收器节流至状在吸收器节流至状态态1212吸收过程沿吸收过程沿12-212-2线线变化。
溶液的再循环提高变化溶液的再循环提高了热质交换强度，而降低了热质交换强度，而降低了吸收过程的传热温差了吸收过程的传热温差 四、单效溴化锂吸收式制冷机的典型结构与四、单效溴化锂吸收式制冷机的典型结构与流程流程 ( (一一) )单效溴化锂吸收式制冷机的典型结单效溴化锂吸收式制冷机的典型结构构 溴化锂吸收式制冷机是在高度真空下工溴化锂吸收式制冷机是在高度真空下工作的，稍有空气渗入制冷量就会降低，甚至作的，稍有空气渗入制冷量就会降低，甚至不能制冷因此，结构的密封性是最重要的不能制冷因此，结构的密封性是最重要的技术条件，要求结构安排必须紧凑，连接部技术条件，要求结构安排必须紧凑，连接部件尽量减少通常把发生器等四个主要换热件尽量减少通常把发生器等四个主要换热设备合置于一个或两个密闭简体内，即所谓设备合置于一个或两个密闭简体内，即所谓单筒结构和双筒结构单筒结构和双筒结构 因设备内压力很低因设备内压力很低( (高压部分约高压部分约1 1／／1010绝对绝对大气压，低压部分约大气压，低压部分约1 1／／100100绝对大气压绝对大气压) )，蒸汽，蒸汽的流动损失和静液高度的影响很大，必须尽量的流动损失和静液高度的影响很大，必须尽量减小，否则将造成较大的吸收不足和发生不足，减小，否则将造成较大的吸收不足和发生不足，严重降低机器的效率。
为了减少冷剂蒸汽的流严重降低机器的效率为了减少冷剂蒸汽的流动损失，采取将压力相近的设备合放在一个筒动损失，采取将压力相近的设备合放在一个筒体内，以及使外部介质在管束内流动，冷剂蒸体内，以及使外部介质在管束内流动，冷剂蒸汽在管束外较大的空间内流动等措施汽在管束外较大的空间内流动等措施 在蒸发器的低压下，在蒸发器的低压下，lOOmmlOOmm高的水层就会高的水层就会使蒸发温度升高使蒸发温度升高1010～～12℃12℃，因此，蒸发器和吸，因此，蒸发器和吸收器必须采用喷淋式换热设备至于发生器，收器必须采用喷淋式换热设备至于发生器，仍多采用沉浸式，但液层高度应小于仍多采用沉浸式，但液层高度应小于300300～～350mm350mm，并在计算时需计入由此引起的发生温，并在计算时需计入由此引起的发生温度变化有时发生器采用双层布置以减少沸腾度变化有时发生器采用双层布置以减少沸腾层高度的影响层高度的影响 图示为双筒形单效溴化吸收式制冷机结构图示为双筒形单效溴化吸收式制冷机结构简图上筒是压力较高的发生器和冷凝器，下简图上筒是压力较高的发生器和冷凝器，下筒是压力较低的蒸发器和吸收器。
筒是压力较低的蒸发器和吸收器 对在真空条件下工作的系统中所有其他对在真空条件下工作的系统中所有其他部件也必须有很高的密封要求如溶液泵和部件也必须有很高的密封要求如溶液泵和冷剂泵需采用屏蔽型密闭泵，并要求该泵有冷剂泵需采用屏蔽型密闭泵，并要求该泵有较高的允许吸入真空高度，管路上的阀门需较高的允许吸入真空高度，管路上的阀门需采用真空隔膜阀等采用真空隔膜阀等 从以上结构特点看出，溴化锂吸收式制从以上结构特点看出，溴化锂吸收式制冷机除屏蔽泵外没有其他转动部件，因而振冷机除屏蔽泵外没有其他转动部件，因而振动、噪声小，磨损和维修量少动、噪声小，磨损和维修量少 ( (二二) )溴化锂吸收式制冷机的主要附加措施溴化锂吸收式制冷机的主要附加措施 1 1．防腐蚀问题．防腐蚀问题 溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀作用，尤溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀作用，尤其在有空气存在的情况下腐蚀更为严重腐蚀其在有空气存在的情况下腐蚀更为严重腐蚀不但缩短机器的使用寿命，而且产生不凝性气不但缩短机器的使用寿命，而且产生不凝性气体，使筒内真空度难以维持所以，吸收式制体，使筒内真空度难以维持。
所以，吸收式制冷机的传热管采用铜镍合金管或不锈钢管，筒冷机的传热管采用铜镍合金管或不锈钢管，筒体和管板采用不锈钢板或复合钢板体和管板采用不锈钢板或复合钢板 虽然如此，为了防止溶液对金属的腐蚀，虽然如此，为了防止溶液对金属的腐蚀，一方面须确保机组的密封性，经常维持机内的一方面须确保机组的密封性，经常维持机内的高度真空，在机组长期不运行时充入氮气；另高度真空，在机组长期不运行时充入氮气；另一方面须在溶液中加入有效的缓蚀剂一方面须在溶液中加入有效的缓蚀剂 在溶液温度不超过在溶液温度不超过120120℃℃的条件下，溶液的条件下，溶液中加入中加入0.10.1％～％～O.3O.3％的铬酸锂％的铬酸锂(Li(Li2 2Cr0Cr04 4) )和和 O.02O.02％的氢氧化锂，使溶液呈碱性，％的氢氧化锂，使溶液呈碱性，pHpH在在9.59.510.510.5范围，对碳钢范围，对碳钢- -铜的组合结构防腐蚀效果铜的组合结构防腐蚀效果良好 当溶液温度高达当溶液温度高达160160℃℃时，上述缓蚀剂对时，上述缓蚀剂对碳钢仍有很好的缓蚀效果此外，还可选用其碳钢仍有很好的缓蚀效果。
此外，还可选用其他耐高温缓蚀剂，如在溶液中加入他耐高温缓蚀剂，如在溶液中加入0.0010.001％0.10.1％的氧化铅％的氧化铅(PbO)(PbO)，或加入，或加入0.20.2％的三％的三氧化二锑氧化二锑(Sb(Sb2 20 03 3) )与与O.1O.1％的铌酸钾％的铌酸钾(KNb0(KNb03 3) )的混的混合物等 2 2．抽气设备．抽气设备 由于系统内的工作压力远低于大气压力，由于系统内的工作压力远低于大气压力，尽管设备密封性好，也难免有少量空气渗入，尽管设备密封性好，也难免有少量空气渗入，并且，因腐蚀也会产生一些不凝性气体所以，并且，因腐蚀也会产生一些不凝性气体所以，必须设有抽气装置，以排出聚积在筒体内的不必须设有抽气装置，以排出聚积在筒体内的不凝性气体，保证制冷机的正常运行此外，该凝性气体，保证制冷机的正常运行此外，该抽气装置还可用于制冷机的抽空、试漏与充液抽气装置还可用于制冷机的抽空、试漏与充液 常用的抽气系统如图所示常用的抽气系统如图所示 图中辅助吸收器图中辅助吸收器3 3又称冷剂分离器，其作又称冷剂分离器，其作用是将一部分溴化锂．水溶液淋洒在冷盘管上，用是将一部分溴化锂．水溶液淋洒在冷盘管上，在放热的条件下吸收所抽出气体中含有的冷剂在放热的条件下吸收所抽出气体中含有的冷剂水蒸气，使真空泵排出的只是不凝性气体，以水蒸气，使真空泵排出的只是不凝性气体，以提高真空泵的抽气效果和减少冷剂水的损失。
提高真空泵的抽气效果和减少冷剂水的损失阻油器阻油器2 2的作用是防止真空泵停车时，泵内润的作用是防止真空泵停车时，泵内润滑油倒流入机体内真空泵滑油倒流入机体内真空泵1 1一般采用旋片式一般采用旋片式机械真空泵机械真空泵 但是上述抽气系统只能定期抽气，为了改但是上述抽气系统只能定期抽气，为了改进溴化锂吸收式制冷机的运转效能，除装置上进溴化锂吸收式制冷机的运转效能，除装置上述抽气系统外，可附设自动抽气装置图所示述抽气系统外，可附设自动抽气装置图所示为许多自动抽气装置中的一种该装置是利用为许多自动抽气装置中的一种该装置是利用引射原理，靠喷射少量的稀溶液，随时排出系引射原理，靠喷射少量的稀溶液，随时排出系统内存在的不凝性气体排出的气体混在稀溶统内存在的不凝性气体排出的气体混在稀溶液中，经气体分离器分出，积存于分离器上部，液中，经气体分离器分出，积存于分离器上部，利用传感器检测其压力，当压力超过设定值时，利用传感器检测其压力，当压力超过设定值时，自动开启放气阀，或利用手动放气阀定期放入自动开启放气阀，或利用手动放气阀定期放入大气 此外，为了自此外，为了自动排出因腐蚀而产动排出因腐蚀而产生的氢气，钯管排生的氢气，钯管排氢装置也是一种常氢装置也是一种常用设备，但是，钯用设备，但是，钯管排氢装置的工作管排氢装置的工作温度约为温度约为300300℃℃。
3 3．防止结晶问题．防止结晶问题 从溴化锂水溶液蒸气压从溴化锂水溶液蒸气压——饱和温度图饱和温度图( (参见参见图图8-9)8-9)可以看出，溶液的温度过低或浓度过高可以看出，溶液的温度过低或浓度过高均容易发生结晶因此，当进入吸收器的冷却均容易发生结晶因此，当进入吸收器的冷却水温度过低水温度过低( (如小于如小于2020～～25℃)25℃)或发生器加热温或发生器加热温度过高时就可能引起结晶结晶现象一般先发度过高时就可能引起结晶结晶现象一般先发生在溶液热交换器的浓溶液侧，因为此处溶液生在溶液热交换器的浓溶液侧，因为此处溶液浓度最高，温度较低，通路窄小发生结晶后，浓度最高，温度较低，通路窄小发生结晶后，浓溶液通路被阻塞，引起吸收器液位下降，发浓溶液通路被阻塞，引起吸收器液位下降，发生器液位上升，直到制冷机不能运行生器液位上升，直到制冷机不能运行 为解决热交换器浓溶液侧的结晶问题，在为解决热交换器浓溶液侧的结晶问题，在发生器中设有浓溶液溢流管发生器中设有浓溶液溢流管( (图图8-148-14中的中的2121，也，也称为防晶管称为防晶管) )。
该溢流管不经过热交换器，而直该溢流管不经过热交换器，而直接与吸收器的稀溶液囊相连当热交换器浓溶接与吸收器的稀溶液囊相连当热交换器浓溶液通路因结晶被阻塞时，发生器的液位升高，液通路因结晶被阻塞时，发生器的液位升高，浓溶液经溢流管直接进入吸收器这样，不但浓溶液经溢流管直接进入吸收器这样，不但可以保证制冷机至少在部分负荷下继续工作，可以保证制冷机至少在部分负荷下继续工作，而且由于热的浓溶液在吸收器内直接与稀溶液而且由于热的浓溶液在吸收器内直接与稀溶液混合，提高了进入热交换器的稀溶液温度，有混合，提高了进入热交换器的稀溶液温度，有助于浓溶液侧结晶的缓解助于浓溶液侧结晶的缓解 4 4．制冷量的调节．制冷量的调节 吸收式制冷机的制冷量一般是根据蒸发器吸收式制冷机的制冷量一般是根据蒸发器出口被冷却介质的温度，用改变加热介质流量出口被冷却介质的温度，用改变加热介质流量和稀溶液循环量和稀溶液循环量( (采用图采用图8-148-14中的电磁三通阀中的电磁三通阀20)20)的方法进行调节的用这种方法可以实现在的方法进行调节的用这种方法可以实现在1010％～％～100100％范围内制冷量的无级调节。
％范围内制冷量的无级调节 ( (三三) )吸收式热泵吸收式热泵 吸收式制冷机可以作为热泵使用，它可以吸收式制冷机可以作为热泵使用，它可以回收废热水的热量，制取高温水，用于采暖等回收废热水的热量，制取高温水，用于采暖等场合 吸收式热泵有两种形式：吸收式热泵有两种形式： (1) (1)第一种热泵：利用高温热源，把低温第一种热泵：利用高温热源，把低温热源的热能提高到中温的热泵系统，它是同时热源的热能提高到中温的热泵系统，它是同时利用吸收热和冷凝热以制取中温热水的吸收式利用吸收热和冷凝热以制取中温热水的吸收式制冷机，如图制冷机，如图(a)(a)所示这种热泵以增加热量所示这种热泵以增加热量为目的，故又称为增热型吸收式热泵为目的，故又称为增热型吸收式热泵 例如：蒸发器例如：蒸发器将将2525～～35℃35℃水冷却水冷却5 5～～10℃10℃，用吸收热，用吸收热和冷凝热将工艺排和冷凝热将工艺排出的出的2525～～35℃35℃水加水加热到热到6060～～8080℃℃，热，热媒温度为媒温度为160160～～180℃180℃，此时，发生，此时，发生器每器每lkWlkW热量可获得热量可获得约约1.6kW1.6kW的制热量的制热量( (制热系数制热系数1.6)1.6)。
(2) (2)第二种热泵：利用中温废热和发生器形第二种热泵：利用中温废热和发生器形成驱动热源系统，同时还利用中温废热和蒸发成驱动热源系统，同时还利用中温废热和蒸发器构成热源系统，在吸收器中制取温度高于中器构成热源系统，在吸收器中制取温度高于中温废热的热水的热泵系统这种热泵以升温为温废热的热水的热泵系统这种热泵以升温为目的，故又称为热变换器目的，故又称为热变换器 如图如图(b)(b)，进入蒸发器的废热水把热量传给，进入蒸发器的废热水把热量传给冷剂水，使冷剂水蒸发成冷剂蒸气，被吸收器冷剂水，使冷剂水蒸发成冷剂蒸气，被吸收器中的溴化锂溶液吸收，由于吸收过程放出热量，中的溴化锂溶液吸收，由于吸收过程放出热量，因而在吸收器管内流动的水被加热，得到所需因而在吸收器管内流动的水被加热，得到所需的高温热水的高温热水 吸收冷剂蒸汽的稀吸收冷剂蒸汽的稀溶液，经节流阀进入发溶液，经节流阀进入发生器，被在发生器管内生器，被在发生器管内流动的废热水加热沸腾、流动的废热水加热沸腾、浓缩浓缩后的浓溶液浓缩浓缩后的浓溶液由溶液泵输送，经热交由溶液泵输送，经热交换器与来自吸收器的高换器与来自吸收器的高温稀溶液换热后，进入温稀溶液换热后，进入吸收器，重新吸收冷剂吸收器，重新吸收冷剂蒸汽。
蒸汽 发生器中产生的冷剂蒸气进入冷凝器，被管内流动发生器中产生的冷剂蒸气进入冷凝器，被管内流动的低温冷却水所冷凝，成为冷剂水，再由冷剂水泵的低温冷却水所冷凝，成为冷剂水，再由冷剂水泵送往蒸发器由于冷凝压力低于蒸发压力，所以，送往蒸发器由于冷凝压力低于蒸发压力，所以，需由溶液泵需由溶液泵P P将浓溶液从发生器送至吸收器，而冷将浓溶液从发生器送至吸收器，而冷剂水需用冷剂水泵剂水需用冷剂水泵P P′′将其从冷凝器送至蒸发器将其从冷凝器送至蒸发器 当有当有5 5～～1O℃1O℃的低温水的低温水( (如冬季如冬季) )作为冷却水时，作为冷却水时，这种机型可利用较低温度这种机型可利用较低温度( (如如70℃)70℃)的中温废热水作的中温废热水作发生器和蒸发器的热源，使较高温度的水在吸收器发生器和蒸发器的热源，使较高温度的水在吸收器内升温内升温(95(95～～100℃)100℃)，其热力系数约，其热力系数约0.50.5应当指出应当指出的是，冷凝器中的冷却水温度越低，所得到的高温的是，冷凝器中的冷却水温度越低，所得到的高温水温度越高水温度越高 第四节第四节 双效溴化锂吸收式制冷机双效溴化锂吸收式制冷机 从公式从公式(8-6)(8-6)可以看出，当冷却介质和被可以看出，当冷却介质和被冷却介质温度给定时，提高热源温度冷却介质温度给定时，提高热源温度thth，可有，可有效改善吸收式制冷机的热力系数。
但由于溶液效改善吸收式制冷机的热力系数但由于溶液结晶条件的限制，单效溴化锂吸收式制冷机的结晶条件的限制，单效溴化锂吸收式制冷机的热源温度不能很高当有较高温度热源时，应热源温度不能很高当有较高温度热源时，应采用多级发生的循环如利用表压采用多级发生的循环如利用表压600600～～800kPa800kPa的蒸汽或燃油、燃气作热源的双效型溴的蒸汽或燃油、燃气作热源的双效型溴化锂吸收式制冷机，它们分别称为蒸汽双效型化锂吸收式制冷机，它们分别称为蒸汽双效型和直燃双效型和直燃双效型 双效型溴化锂吸收式制冷机设有高、低压两双效型溴化锂吸收式制冷机设有高、低压两级发生器，高、低温两级溶液热交换器，有时为级发生器，高、低温两级溶液热交换器，有时为了利用热源蒸汽的凝水热量还设置溶液预热器了利用热源蒸汽的凝水热量还设置溶液预热器( (或或称凝水回热器称凝水回热器) )以高压发生器中溶液汽化所产生以高压发生器中溶液汽化所产生的高温冷剂水蒸气作为低压发生器加热溶液的内的高温冷剂水蒸气作为低压发生器加热溶液的内热源，再与低压发生器中溶液汽化产生的冷剂蒸热源，再与低压发生器中溶液汽化产生的冷剂蒸汽汇合在一起，作为制冷剂，进入冷凝器和蒸发汽汇合在一起，作为制冷剂，进入冷凝器和蒸发器制冷。
由于高压发生器中冷剂蒸汽的凝结热已器制冷由于高压发生器中冷剂蒸汽的凝结热已用于机器的正循环中，使发生器的耗热量减少，用于机器的正循环中，使发生器的耗热量减少，故热力系数可达故热力系数可达1.01.0以上；冷凝器中冷却水带走的以上；冷凝器中冷却水带走的主要是低压发生器的冷剂蒸气的凝结热，冷凝器主要是低压发生器的冷剂蒸气的凝结热，冷凝器的热负荷仅为普通单效机的一半左右的热负荷仅为普通单效机的一半左右 根据溶液循环方式的不同，常用双效溴化根据溶液循环方式的不同，常用双效溴化锂吸收式制冷机主要分为串联流程和并联流程锂吸收式制冷机主要分为串联流程和并联流程两大类，串联流程系统性能稳定、调节方便；两大类，串联流程系统性能稳定、调节方便；并联流程系统热力系数较高并联流程系统热力系数较高 一、蒸汽双效型溴化锂吸收式制冷机的流程一、蒸汽双效型溴化锂吸收式制冷机的流程 ( (一一) )串联流程双效型吸收式制冷机串联流程双效型吸收式制冷机 串联流程双效型吸收式制冷系统流程如图串联流程双效型吸收式制冷系统流程如图(a)(a)所示 并联流程双效型溴化锂吸收式制冷机的工并联流程双效型溴化锂吸收式制冷机的工作过程如图作过程如图(b)(b)表示。
表示 (1)(1)溶液的流动过程：点溶液的流动过程：点2 2的低的低压稀溶液压稀溶液( (浓度为浓度为ξw)ξw)经发生器泵经发生器泵加压后压力提高至加压后压力提高至prpr，经低温热交，经低温热交换器加热到达点换器加热到达点7 7，再经过高温热，再经过高温热交换器加热到达点交换器加热到达点1010溶液进入高溶液进入高压发生器后，先加热到点压发生器后，先加热到点1111，再升，再升温至点温至点1212，成为中间浓度，成为中间浓度ξξ′′s s的溶的溶液，在此过程中产生水蒸气，其焓液，在此过程中产生水蒸气，其焓值为值为h h3c3c从高压发生器流出的中间从高压发生器流出的中间浓度溶液在高温热交换器中放热后，浓度溶液在高温热交换器中放热后，达到达到5 5点，并进入低压发生器点，并进入低压发生器 中间浓度溶液在低压发生器中间浓度溶液在低压发生器中被高温发生器产生的水蒸气加中被高温发生器产生的水蒸气加热，成为浓溶液热，成为浓溶液( (浓度为浓度为 ξξs s)4)4点，同时产生水蒸气，其焓值为点，同时产生水蒸气，其焓值为h h3a3a点4 4的浓溶液经低温热交换的浓溶液经低温热交换器冷却放热至点器冷却放热至点8 8，成为低温的，成为低温的浓溶液，它与吸收器中的部分稀浓溶液，它与吸收器中的部分稀溶液混合后，达到点溶液混合后，达到点9 9，闪发后，闪发后至点至点9 9′′，再吸收水蒸气成为低，再吸收水蒸气成为低压稀溶液压稀溶液2 2。
(2)(2)冷剂水的流动过程：高压冷剂水的流动过程：高压发生器产生的蒸汽在低压发生器发生器产生的蒸汽在低压发生器中放热后凝结成水，比焓值降为中放热后凝结成水，比焓值降为h h3b3b，进入冷凝器后冷却又降至，进入冷凝器后冷却又降至h h3 3而来自低压发生器产生的水蒸气而来自低压发生器产生的水蒸气也在冷凝器中冷凝，焓值同样降也在冷凝器中冷凝，焓值同样降至至h h3 3冷剂水经节流孔口后进入蒸冷剂水经节流孔口后进入蒸发器，其中液态水的比焓值为发器，其中液态水的比焓值为h h1 1，在蒸发器中吸热制冷后成为水，在蒸发器中吸热制冷后成为水蒸气，比焓值为蒸气，比焓值为h h1a1a，此水蒸气在，此水蒸气在吸收器中被溴化锂溶液吸收吸收器中被溴化锂溶液吸收 ( (二二) )并联流程双效型吸收式制冷机并联流程双效型吸收式制冷机 并联流程双效型吸收式制冷系统的流程如并联流程双效型吸收式制冷系统的流程如图图 (a) (a)所示 并联流程双效型溴化锂吸收式制冷机的工并联流程双效型溴化锂吸收式制冷机的工作过程如图作过程如图(b)(b)表示。
表示 (1)(1)溶液的流动过程：点溶液的流动过程：点2 2的低压的低压稀溶液稀溶液( (浓度为浓度为ξξw w) )经发生器泵经发生器泵1010提提高压力至高压力至p pr r, ,此高压溶液在高温热交此高压溶液在高温热交换器中吸热达到点换器中吸热达到点1010，然后在高压，然后在高压发生器内吸热，产生水蒸气，达到发生器内吸热，产生水蒸气，达到点点1212，成为浓溶液，成为浓溶液( (浓度为浓度为ξξsHsH) )，，所产生的水蒸气的焓值为所产生的水蒸气的焓值为h3ch3c此浓溶液在高温热交换器中放热至点浓溶液在高温热交换器中放热至点1313，然后与吸收器中的部分稀溶液，然后与吸收器中的部分稀溶液2 2及低温发生器的浓溶液及低温发生器的浓溶液8 8混合，达混合，达到点到点9 9，闪发后至点，闪发后至点9 9′′ 点点2 2的低压稀溶液经发生的低压稀溶液经发生器泵器泵1010提高压力至提高压力至p pk k，经低温，经低温热交换器加热至点热交换器加热至点7 7，再经过，再经过凝水回热器和低压发生器升温凝水回热器和低压发生器升温至点至点4 4，成为浓溶液，成为浓溶液( (浓度为浓度为ξξsLsL) )，此时产生的水蒸气焓值，此时产生的水蒸气焓值为为h h3a3a。
浓溶液在低温热交换器浓溶液在低温热交换器内放热至点内放热至点8 8，然后与吸收器，然后与吸收器的部分稀溶液的部分稀溶液2 2及来自高压发及来自高压发生器的浓溶液生器的浓溶液1313混合，达到点混合，达到点9 9，闪发后至点，闪发后至点9 9′′ (2)(2)冷剂水的流动过程：冷剂水的流动过程：高压发生器产生的水蒸气高压发生器产生的水蒸气( (焓值焓值为为h h3c3c) )在低压发生器中放热，在低压发生器中放热，凝结成焓值为凝结成焓值为h h3b3b的水的水( (点点3b)3b)，，再进入冷凝器中冷却至点再进入冷凝器中冷却至点3 3低压发生器产生的水蒸气压发生器产生的水蒸气( (焓值为焓值为h h3a3a) )在冷凝器中冷凝成冷剂水在冷凝器中冷凝成冷剂水( (点点3)3)压力为p pk k的冷剂水经的冷剂水经u u形管节流并在蒸发器中制冷，形管节流并在蒸发器中制冷，达到点达到点lala，然后进入吸收器，，然后进入吸收器，被溶液吸收被溶液吸收 二、直燃双效型溴化锂吸收式制冷机的流程二、直燃双效型溴化锂吸收式制冷机的流程 直燃双效型溴化锂吸收式制冷机直燃双效型溴化锂吸收式制冷机( (简称直燃简称直燃机机) )和蒸汽双效型制冷原理完全相同，只是高压和蒸汽双效型制冷原理完全相同，只是高压发生器不是采用蒸汽加热换热器，而是锅筒式发生器不是采用蒸汽加热换热器，而是锅筒式火管锅炉，由燃气或燃油直接加热稀溶液，制火管锅炉，由燃气或燃油直接加热稀溶液，制取高温水蒸气，此外，在冬季制热时，制取热取高温水蒸气，此外，在冬季制热时，制取热水方面也有很大区别。
水方面也有很大区别 直燃机多采用串联流程结构根据热水制直燃机多采用串联流程结构根据热水制造方式不同，可分为三类：造方式不同，可分为三类：(1)(1)将冷却水回路将冷却水回路切换成热水回路；切换成热水回路；(2)(2)设置和高压发生器相连的设置和高压发生器相连的热水器；热水器；(3)(3)将冷冻水回路切换成热水回路将冷冻水回路切换成热水回路 ( (一一) )将冷却水回路切换成热水回路的机型将冷却水回路切换成热水回路的机型 图示为直燃机的工作原理关闭阀图示为直燃机的工作原理关闭阀A A、开、开启阀启阀B B，则构成直燃串联流程双效型溴化锂吸，则构成直燃串联流程双效型溴化锂吸收式制冷系统收式制冷系统 该型直燃机制热运行该型直燃机制热运行时，开启阀时，开启阀A A，关闭阀，关闭阀B B，将冷却水回路切换成，将冷却水回路切换成热水回路，发生器泵热水回路，发生器泵1010和吸收器泵和吸收器泵9 9运行，蒸发运行，蒸发器泵器泵8 8和冷冻水泵停止运和冷冻水泵停止运转 ( (二二) )设置与高压发生器相连的热水器的机型设置与高压发生器相连的热水器的机型 图示为该型直燃机的工作原理图。
图示为该型直燃机的工作原理图 直燃机在高压发生器的上方设置一个热水直燃机在高压发生器的上方设置一个热水器，当制热运行时，关闭与高压发生器器，当制热运行时，关闭与高压发生器1 1相连相连管路上的管路上的A A、、B B、、C C阀，热水器借助高压发生器阀，热水器借助高压发生器所发生的高温蒸汽的凝结热来加热管内热水，所发生的高温蒸汽的凝结热来加热管内热水，凝水则流回高压发生器制冷运行时，开启凝水则流回高压发生器制冷运行时，开启A A、、B B、、 C C阀，则按串联流程蒸汽双效型溴化锂吸阀，则按串联流程蒸汽双效型溴化锂吸收式制冷机的工作原理制取冷水，还可以同时收式制冷机的工作原理制取冷水，还可以同时制取生活热水制取生活热水 ( (三三) )将冷冻水回路切换成热水回路的机型将冷冻水回路切换成热水回路的机型 图示这一机型直燃机采暖运行的工作原理图示这一机型直燃机采暖运行的工作原理 制热运行时，同时开启冷热转换阀制热运行时，同时开启冷热转换阀A A与与B(B(制制冷运行时，需关闭图中冷热转换阀冷运行时，需关闭图中冷热转换阀A A与与B B，冷冻水，冷冻水回路则切换成热水回路。
冷却水回路及冷剂水回回路则切换成热水回路冷却水回路及冷剂水回路停止运行路停止运行 稀溶液由发生器泵稀溶液由发生器泵1010送往高压发生器送往高压发生器1 1，加，加热沸腾，发生冷剂蒸气，经阀热沸腾，发生冷剂蒸气，经阀A A进入蒸发器进入蒸发器4 4；同；同时高温浓溶液经阀曰进入吸收器时高温浓溶液经阀曰进入吸收器5 5，因压力降低，因压力降低闪发出部分冷剂蒸气，也进入蒸发器两股高温闪发出部分冷剂蒸气，也进入蒸发器两股高温蒸汽在蒸发器传热管表面冷凝释放热量，凝结水蒸汽在蒸发器传热管表面冷凝释放热量，凝结水自动流回吸收器与浓溶液混合成稀溶液稀溶液自动流回吸收器与浓溶液混合成稀溶液稀溶液再由发生器泵送往高压发生器加热蒸发器传热再由发生器泵送往高压发生器加热蒸发器传热管内的水吸收冷剂蒸气的热量而升温，制取热水管内的水吸收冷剂蒸气的热量而升温，制取热水 三、双级溴化锂吸收式制冷机三、双级溴化锂吸收式制冷机 前已述及，当其他条件一定，随着热源温前已述及，当其他条件一定，随着热源温度的降低，吸收式制冷机的放气范围篮将减小度的降低，吸收式制冷机的放气范围篮将减小如若热源温度很低，致使其放气范围如若热源温度很低，致使其放气范围△△ξ<3ξ<3％％～～4 4％甚至成为负值，此时需采用多级吸收循％甚至成为负值，此时需采用多级吸收循环环( (一般为双级一般为双级) )。
图图(a)(a)所示的双级吸收式制冷循环，包括所示的双级吸收式制冷循环，包括高、低压两级完整的溶液循环高、低压两级完整的溶液循环 来自蒸发器的低压来自蒸发器的低压(p(p0 0) )冷剂蒸汽先在低压冷剂蒸汽先在低压级溶液循环中，经低压吸收器级溶液循环中，经低压吸收器A A2 2、低压热交换、低压热交换器器T T2 2和低压发生器和低压发生器G G2 2，升压为中间压力，升压为中间压力p pm m的冷的冷剂蒸汽，再进入高压级溶液循环升压为高压剂蒸汽，再进入高压级溶液循环升压为高压( (冷凝压力冷凝压力p pk k) )冷剂蒸汽，到冷凝器中冷凝，最冷剂蒸汽，到冷凝器中冷凝，最后到蒸发器中蒸发制冷后到蒸发器中蒸发制冷 高、低压两级溶液循环中的热源和冷却水高、低压两级溶液循环中的热源和冷却水条件一般是相同的因而，高、低压两级的发条件一般是相同的因而，高、低压两级的发生器溶液最高温度生器溶液最高温度t t4 4，以及吸收器溶液的最低，以及吸收器溶液的最低温度温度t t2 2也是相同的也是相同的 从图从图(b)(b)所示的压力所示的压力- -温度图上可以看出，在温度图上可以看出，在冷凝压力冷凝压力p pk k、蒸发压力、蒸发压力p p0 0以及溶液最低温度以及溶液最低温度t t2 2一定一定的条件下，发生器溶液最高温度的条件下，发生器溶液最高温度t t4 4若低于若低于t t3 3′′，则，则单效循环的放气范围将成为负值。
而同样条件下单效循环的放气范围将成为负值而同样条件下采用两级吸收循环就能增大放气范围，实现制冷采用两级吸收循环就能增大放气范围，实现制冷 这种两级吸收式制冷机可以利用这种两级吸收式制冷机可以利用9090～～70℃70℃废废气或热水作热源，但其热力系数较低，约为普通气或热水作热源，但其热力系数较低，约为普通单效机的单效机的1 1／／2 2，它所需的传热面积约为普通单效，它所需的传热面积约为普通单效机的机的1.51.5倍如若将两台单效机串联使用，达到相倍如若将两台单效机串联使用，达到相同制冷量其传热面积约为普通单效机的同制冷量其传热面积约为普通单效机的2.52.5倍 随着溴化锂吸收式制冷技术的不断发展，目随着溴化锂吸收式制冷技术的不断发展，目前除在空调系统中得到广泛应用外，在楼宇冷热前除在空调系统中得到广泛应用外，在楼宇冷热电联产电联产(Building Cooling Heating&Power(Building Cooling Heating&Power，简称，简称BCHP)BCHP)系统中也得到较大的发展系统中也得到较大的发展 BCHP BCHP是采用溴是采用溴化锂吸收式制冷技术将发电机余热转化为冷量和化锂吸收式制冷技术将发电机余热转化为冷量和热量，近距离解决建筑物冷、热、电等能源需求热量，近距离解决建筑物冷、热、电等能源需求的能源系统，具有能源效率高、能源供应稳定可的能源系统，具有能源效率高、能源供应稳定可靠、运行成本低等综合优势，可为单个建筑或某靠、运行成本低等综合优势，可为单个建筑或某范围内多个建筑提供能源。
可见，溴化锂吸收式范围内多个建筑提供能源可见，溴化锂吸收式制冷技术在城市能源的优化利用方面将具有良好制冷技术在城市能源的优化利用方面将具有良好的发展前景的发展前景。