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1、第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理第第3章章 吸收式热泵的工作原理吸收式热泵的工作原理3.1 3.1 吸收式热泵概述吸收式热泵概述3.2 3.2 吸收式热泵的工质对吸收式热泵的工质对第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.1 吸收式热泵概述吸收式热泵概述3.1.1 吸收式热泵的工作过程吸收式热泵的工作过程3.1.2 吸收式热泵的分类吸收式热泵的分类3.1.3 吸收式热泵的热力系数吸收式热泵的热力系数返回首页返回首页第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.1.1 吸收式热泵的工作过程吸收式热泵的工作过程概概 述述主要特点：用用吸吸收收装装置置替替压压缩缩机机
2、，消消耗耗热热能能实实现现致致冷冷与供热。与供热。 装置：主主要要由由吸吸收收器器、水水泵泵、发发生生器器、减减压压阀阀、冷冷凝凝器器、节节流流阀阀、蒸蒸发发器器、精精馏馏器器、分分凝凝器器、过过冷冷器器、回回热热器器等组成。等组成。工作流程与原理：制冷剂循环制冷剂循环和和溶液循环溶液循环。两种二元溶液及特点：氨水溶液和溴化锂水溶液。这两种二元溶液的致冷温度范围不同，前者在+1-45；后者致冷温度只能在0以上，所以它被广泛应用在空调热泵中。2021/6/164概概 述述性能：吸收式热泵循环的效率也用热能利用系数来衡量： =收益/代价=Q2/Q1 （最大的热能利用系数是工作在T1和TS两热源间的
3、卡诺热机效率与工作在TS和T2两个热源间的卡诺逆循环致冷系数的乘积。）特点：优点：吸收式热泵装置的优点是可利用较低温度的热能如低压蒸汽、热水、烟气以及某些工艺气体的余热或太阳能等，对综合利用热能有实际意义。缺点是：吸收过程的复杂性，也使得其热能利用系数不高。2021/6/165第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理使使 用用 范范 围围蒸汽：大于30kpa；热水：高于80； 供冷热量：大于350kw时，采用LiBr吸收式电力增容困难，无合适热源，要求振动小的建筑，采用直燃式LiBr吸收式无其他供热负荷时，不应专配锅炉驱动的LiBr吸收式第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理
4、类型及特征类型及特征一般形式：一般形式：制热性能系数小；制热性能系数小；但从消耗初但从消耗初级能源的能源利用系数来看，燃气吸收式热泵优级能源的能源利用系数来看，燃气吸收式热泵优于电动机驱动的压缩式热泵，劣于内燃机驱动的于电动机驱动的压缩式热泵，劣于内燃机驱动的压缩式热泵压缩式热泵。te降低时，供热量降的少。降低时，供热量降的少。再吸收式热泵：再吸收式热泵：压比小，制热系数小。压比小，制热系数小。两级吸收式热泵：两级吸收式热泵：压力差大时，不需压力差大时，不需提高高位热源温度实现热泵循环；或在较低的高提高高位热源温度实现热泵循环；或在较低的高温热源温度下实现单级无法实现的循环。温热源温度下实现单
5、级无法实现的循环。绝热吸收式热泵：绝热吸收式热泵：有效利用大量的把有效利用大量的把温度较低的废热，变废为宝。温度较低的废热，变废为宝。第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.1.2 吸收式热泵的分类吸收式热泵的分类 吸收式热泵的种类繁多，可以按其吸收式热泵的种类繁多，可以按其工质对、工质对、驱动热源及其利用方式、制热目的、溶液循环驱动热源及其利用方式、制热目的、溶液循环流程以及机组结构流程以及机组结构等进行分类。等进行分类。1 1按工质对划分按工质对划分（1 1）水）水- -溴化锂热泵溴化锂热泵 水为制冷剂，溴化锂为水为制冷剂，溴化锂为吸收剂。吸收剂。（2 2）氨）氨- -水热泵水
6、热泵 氨为制冷剂，水为吸收剂。氨为制冷剂，水为吸收剂。 第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理2 2按驱动热源划分按驱动热源划分（1 1）蒸汽型热泵）蒸汽型热泵 以蒸汽的潜热为驱动热源。以蒸汽的潜热为驱动热源。（2 2）热水型热泵）热水型热泵 以热水的显热为驱动热源。以热水的显热为驱动热源。热水包括工业余、废热水、地热水或太阳能热热水包括工业余、废热水、地热水或太阳能热水。水。 （3 3）直燃型热泵）直燃型热泵 以燃料的燃烧热为驱动热源。以燃料的燃烧热为驱动热源。可分为燃油型、燃气型或多燃料型。可分为燃油型、燃气型或多燃料型。第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理（4 4）
7、余热型热泵）余热型热泵 以工业余热为驱动热源。以工业余热为驱动热源。（5 5）复合热源型热泵）复合热源型热泵 如热水与直燃型复合、如热水与直燃型复合、热水与蒸汽型复合、蒸汽与直燃型复合等形式。热水与蒸汽型复合、蒸汽与直燃型复合等形式。第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3 3按驱动热源的利用方式划分按驱动热源的利用方式划分（1 1）单效热泵）单效热泵 驱动热源在机组内被直接利用驱动热源在机组内被直接利用一次。一次。（2 2）双效热泵）双效热泵 驱动热源在机组内被直接和间驱动热源在机组内被直接和间接地利用两次。接地利用两次。（3 3）多效热泵）多效热泵 驱动热源在机组内被直接和间驱动
8、热源在机组内被直接和间接地利用多次。接地利用多次。（4 4）多级热泵）多级热泵 驱动热源在多个压力不同的发驱动热源在多个压力不同的发生器内依次被直接利用。生器内依次被直接利用。第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理4 4按制热目的划分按制热目的划分（1 1）第一类吸收式热泵）第一类吸收式热泵 也称也称增热型增热型热泵热泵, , 是是利用少量的高温热源热能，产生大量的中温有利用少量的高温热源热能，产生大量的中温有用热能。即利用高温热能驱动用热能。即利用高温热能驱动, , 把低温热源的把低温热源的热能提高到中温，从而提高热能的利用效率。热能提高到中温，从而提高热能的利用效率。第第3章吸章
9、吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理（2 2）第二类吸收式热泵）第二类吸收式热泵 也称也称升温型升温型热泵热泵, , 是是利用大量的中温热源热能产生少量的高温有用利用大量的中温热源热能产生少量的高温有用热能。即利用中低温热能驱动热能。即利用中低温热能驱动, , 用大量中温热用大量中温热源和低温热源的热势差，制取热量少于但温度源和低温热源的热势差，制取热量少于但温度高于中温热源的热量，将部分中低热能转移到高于中温热源的热量，将部分中低热能转移到更高温的品位上，从而提高了热能的利用品位。更高温的品位上，从而提高了热能的利用品位。第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理第第3章吸章吸 收式收
10、式热泵的工作原理的工作原理5 5按溶液循环流程划分按溶液循环流程划分（1 1）串联式）串联式 溶液先进入高压发生器，再进入溶液先进入高压发生器，再进入低压发生器，然后流回吸收器。低压发生器，然后流回吸收器。（2 2）倒串联式）倒串联式 溶液先进入低压发生器，再进溶液先进入低压发生器，再进入高压发生器，然后流回吸收器。入高压发生器，然后流回吸收器。（3 3）并联式）并联式 溶液同时进入高压发生器和低压溶液同时进入高压发生器和低压发生器，然后流回吸收器。发生器，然后流回吸收器。（4 4）串并联式）串并联式 溶液同时进入高压发生器和低溶液同时进入高压发生器和低压发生器，流出高压发生器的溶液再进入低压
11、压发生器，流出高压发生器的溶液再进入低压发生器，然后流回吸收器。发生器，然后流回吸收器。第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理6 6按机组结构划分按机组结构划分（1 1）单筒式）单筒式 机组的主要热交换器布置在一个机组的主要热交换器布置在一个筒体内。筒体内。（2 2）双筒式）双筒式 机组的主要热交换器布置在二个机组的主要热交换器布置在二个筒体内。筒体内。（3 3）三筒式）三筒式 机组的主要热交换器布置在三个机组的主要热交换器布置在三个筒体内。筒体内。（4 4）多筒式）多筒式 机组的主要热交换器布置在多个机组的主要热交换器布置在多个简体内。简体内。第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理
12、的工作原理图图315 315 单筒型结构布置方式单筒型结构布置方式11蒸发器；蒸发器；22吸收器；吸收器；33发生器；发生器；44冷凝器冷凝器第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理图图317 317 双筒型结构布置方式双筒型结构布置方式11蒸发器；蒸发器；22吸收器；吸收器；33发生器；发生器；44冷凝器；冷凝器；55热交换器热交换器第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.1.3 吸收式热泵的热力系数吸收式热泵的热力系数第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.2 吸收式热泵的工质对吸收式热泵的工质对3.2.1 工质对的选择工质对的选择3.2.2 溴化锂水溶液的
13、性质溴化锂水溶液的性质返回首页返回首页第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.2.1 工质对的选择工质对的选择 吸收式热泵中常用的工质对通常吸收式热泵中常用的工质对通常是二组分溶液是二组分溶液 。1.1.工质对的种类工质对的种类u以水作为制冷剂以水作为制冷剂u以醇作为制冷剂以醇作为制冷剂u以氨作为制冷剂以氨作为制冷剂 u以氟利昂作为制冷剂以氟利昂作为制冷剂 第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理返回本节返回本节1.1.对工质对的要求对工质对的要求吸收式热泵对制冷剂的要求和压缩式热泵基本吸收式热泵对制冷剂的要求和压缩式热泵基本相同。相同。对吸收剂则要求具有一些特别的性质对吸
14、收剂则要求具有一些特别的性质（P73P73）。）。第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.2.2 溴化锂水溶液的性质溴化锂水溶液的性质返回本节返回本节1 1溴化锂水溶液的物理性质溴化锂水溶液的物理性质一般性质、溶解度、密度、质量定压热容、饱一般性质、溶解度、密度、质量定压热容、饱和蒸气压和蒸气压 表面张力、粘度、热导率表面张力、粘度、热导率 2 2溴化锂溶液的热力状态图溴化锂溶液的热力状态图 压力压力- -温度温度(p-t)(p-t)图图 、比焓、比焓- -浓度浓度(h-)(h-)图图 第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.3 吸收式热泵的循环及其计算吸收式热泵的循环
15、及其计算3.3.1 吸收式热泵循环吸收式热泵循环3.3.2 单效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算单效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算3.3.3 双效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算双效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算返回首页返回首页第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.3.1 吸收式热泵循环吸收式热泵循环循环循环5678556785为制为制冷循环冷循环循环循环1234112341为动为动力循环力循环 第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.3.2 单效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算单效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算1 1单效溴化锂吸收式热泵的理论循环单效溴化锂吸收式热泵的理论
16、循环第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理2 2热力计算热力计算u确定各循环节点参数确定各循环节点参数u各设备的单位热负荷各设备的单位热负荷u各设备的热负荷各设备的热负荷u热力系数热力系数第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.3.3 双效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算双效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算1 1双效溴化锂吸收式热泵的理论循环双效溴化锂吸收式热泵的理论循环 双效双效( (也称两效也称两效) )吸收式热泵有两个发生器，吸收式热泵有两个发生器，第一发生器中产生的制冷剂蒸汽，又用作第二发第一发生器中产生的制冷剂蒸汽，又
17、用作第二发生器的热源，因此，热力系数可明显提高。但是，生器的热源，因此，热力系数可明显提高。但是，由于第一发生器中溶液的温度升高，其腐蚀性增由于第一发生器中溶液的温度升高，其腐蚀性增强；高、低压部分的压差增大，机组结构也比较强；高、低压部分的压差增大，机组结构也比较复杂。复杂。第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.4 溴化锂吸收式热泵机组溴化锂吸收式热泵机组3.4.1 单效溴化锂吸收式热泵机组的结构单效溴化锂吸收式热泵机组的结构3.4.2 双效溴化锂吸收式热泵机组的结构双效溴化锂吸收式
18、热泵机组的结构返回首页返回首页第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.4.1 单效溴化锂吸收式热泵机组的结构单效溴化锂吸收式热泵机组的结构 溴化锂吸收式热泵机组是由各种换热器，并溴化锂吸收式热泵机组是由各种换热器，并辅以屏蔽泵、真空阀门、管道、抽气装置、控制辅以屏蔽泵、真空阀门、管道、抽气装置、控制装置等组合而成。按照各换热器的布置方式分为装置等组合而成。按照各换热器的布置方式分为单筒型、双筒型或三筒型结构。单筒型、双筒型或三筒型结构。第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理单效溴化锂吸收式热泵机组由下列九个主要部单效溴化锂吸收式热泵机组由下列九个主要部分构成：分构成：u蒸
19、发器蒸发器 借助制冷剂水的蒸发来从低温热源借助制冷剂水的蒸发来从低温热源吸收热量。吸收热量。u吸收器吸收器 吸收制冷剂蒸汽，保持蒸发压力恒吸收制冷剂蒸汽，保持蒸发压力恒定，同时放出吸收热。定，同时放出吸收热。 第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理u发生器发生器 使稀溶液沸腾产生制冷剂蒸汽，稀溶液同时被浓使稀溶液沸腾产生制冷剂蒸汽，稀溶液同时被浓缩。缩。u冷凝器冷凝器 使制冷剂蒸汽冷凝，放出凝结热。使制冷剂蒸汽冷凝，放出凝结热。u溶液热交换器溶液热交换器 在稀溶液和浓溶液间进行热交换，提高机在稀溶液和浓溶液间进行热交换，提高机组热效率。组热效率。u液泵和制冷剂泵液泵和制冷剂泵 输送溴
20、化锂溶液和制冷剂水。输送溴化锂溶液和制冷剂水。u抽气装置抽气装置 抽除影响吸收与冷凝效果的不凝性气体。抽除影响吸收与冷凝效果的不凝性气体。u控制装置控制装置 有热量控制装置、液位控制装置等。有热量控制装置、液位控制装置等。u安全装置安全装置 确保安全运转所用的装置。确保安全运转所用的装置。第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理返回本节返回本节第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.4.2 双效溴化锂吸收式热泵机组的结构双效溴化锂吸
21、收式热泵机组的结构第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.5 溴化锂吸收式热泵的安装调试与维护溴化锂吸收式热泵的安装调试与维护3.5.1 溴化锂吸收式热泵的安装溴化锂吸收式热泵的安装3.5.2 溴化锂吸收式热泵的调试溴化锂吸收式热泵的调试3.5.3 溴化锂吸收式热泵的维护溴化锂吸收式热泵的维护返回首页返回首页第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.5.1 溴化锂吸收式热泵的安装溴化锂吸收式热泵的安装第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.5.2 溴化锂吸收式热泵的调试溴化锂吸收式热泵的调试第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理3.5.3 溴化锂吸收式热泵的维护溴化锂吸收式热泵的维护第第3章吸章吸 收式收式热泵的工作原理的工作原理 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
