吸收式制冷论文_浅谈吸收式制冷工质现状与未来发展

吸收式制冷论文_浅谈吸收式制冷工质现状与未来发展 建筑环境与设备工程专业选修

上海海洋大学2014届吸收式制冷（论文）浅谈吸收式制冷工质现状与未来发展

浅谈吸收式制冷工质现状与未来发展

摘要: 吸收式制冷机诞生至今已有一百多年的时间了,在这一百多年中,吸收式制冷技术获得了长足的进步和发展。与此同时, 吸收式制冷机制冷工质的选择及改善作为吸收式制冷技术的核心组成部分也得到了不断的完善和发展。吸收制冷工质对选择的每一次突破, 都对吸收式制冷技术的进步产生了巨大的推动作用。本文简要介绍了了传统吸收式制冷工质, 分析比较了当今正在研究或使用的主要工质对以及一些新型吸收式制冷工质的研究情况。

关键词: 吸收式制冷；工质对；传统；新型

Current Situation and Future Development of

Working Pair in Absorption Refrigeration Abstract It has been more than one hundred years since the naissance of the first absorption refrigeration machine. The level of the absorption refrigerating technology has been greatly elevated during this period of time. The selection of the working pair, being the core technology of the absorption refrigeration, has also been perfected remarkably. Any progress made in this field has been leading to the prominent improvement of t he absorption refrigerating technology. In this paper, the evolution of the traditional working pair was reviewed, and the state of the art of the current research work, including some new types working pairs in absorption refrigeration. Key words absorption refrigeration working pair tradition new type

0引言

众所周知, 压缩式制冷机所使用的CFC类工质对大气臭氧层有破坏作用, 根据《蒙特利尔议定书》,CFC类氟利昂制冷剂将来应停止使用(美国、欧共体等已停止生产和使用), 现在各国众多的学者及制冷技术人员正在研究CFC类工质的替代物质及替代制冷技术。

吸收式制冷已实现大规模工业化生产, 规格多, 技术和工艺相对较成熟。尽管吸附式制冷原理早在1929年就已提出, 但引起人们的广泛关注是近十多年的事, 目前该技术正处于迅速发展之中,在太阳能与余热利用、空调制冷与热泵及冷冻与冷藏等方面的应用日益广泛。

而目前吸收式制冷机常用的工质LiBr—H2O、H2O—NH3 对大气臭氧层没有破坏作用, 吸收式制冷技术被认为是使用CFC类制冷剂的压缩式制冷机的替代制冷技术。故吸收式制冷技术的发展不受议定书的限制,反而它是值得发展的替代技术。吸收式制冷因其具有耗电少、能源适应性强、制冷工质对环境无影响等优点而成为制冷空调领域的研究焦点。而作为吸收式制冷技术的核心组成部分——吸收式制冷机制冷工质的选择及改善也得到了不断的完善和发展。

1传统吸收式制冷工质对

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1.1工质对研究的现状

五十年代以来, 人们对吸收式制冷工质对的研究逐步呈现出多元化的趋势。若按制冷剂分, 它们大致可分为: 水系、氨系、乙醇系和氟里昂系四个大类。这些工质对是根据现实中实际的要求由不同的制冷剂与不同的吸收剂配对形成的( 见表1) 。它们的配对主要是依据下述要求来进行的:

(1) 对制冷剂的要求

a. 具有较大的蒸发潜热

b. 具有合适的工作压力范围

c. 较小的工作压差

(2) 制冷剂与吸收剂间的配合要求

a. 两者都具有较高的热、化学稳定性

b. 制冷剂在吸收剂中有较高的溶解度, 且溶解度随外界条件的变化有较大幅度的变化

c. 较低的质量流率

d. 较低的混合热

e. 较低的比热容

f. 较大的沸点差

然而, 由于上述要求中有些条件之间本身就是互相矛盾的, 故实际应用中不可能找到一种十全十美的工质对。

1.2水系制冷工质对的研究现状

水系工质对是目前研究最热门的方面之一, 对它的研究主要是针对现今大量生产的商用LiBr 吸收式制冷机依然存在的易结晶、腐蚀性强及蒸发温度只能在零度以上等缺陷。为了解决LiBr 溶液容易结晶的问题,曾有人提出采用提高溶液的流率或添加抗冻剂等方法, 但这些方法一般都会对系统性能产生较大影响。针对LiBr水溶液的结晶问题, 对近二十种适于以水为制冷剂的盐溶液进行了比较, 发现Li-Br、LiNO3、KBr、NaBr 四种溶液有较好的性能。通过对无机盐混合物的溶解度实验,发现LiBr 和LiI 的混合物在水中具有最大的溶解度。综合考虑溶液的结晶温度、粘度、腐蚀性及传热性能等指标后, 作者认为最佳的吸收剂应是多盐溶液LiBr+LiI+LiCl+LiNO3, 且其最佳摩尔比为:100∶75∶41∶25。

1.3氨系工质对的研究现状

氨系制冷工质对中包括了氨水工质对和近期开始受重视的以甲氨为制冷剂的工质对。由

于氨水工质对具有互溶性极强, 氨气蒸发潜热较大等优点, 它至今仍被广泛用于各类吸收

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式制冷机。人们对氨水工质对的研究主要是针对它的一些致命的缺陷, 如: COP较溴化锂小;

工作压力高, 具有一定的危险性; 有毒; 氨和水之间沸点差不够大, 需要精馏等方面来展开的。甲胺通常可与甘醇和溴化锂溶液配对。其中甲胺与溴化锂溶液组成的工质对可用于对偶复迭式循环以得到较高的循环效率。

1.4关于氨水（NH3+H2O）工质对和溴化锂水工质对（H2O+LiBr）的联系与区别

制冷循环中制冷剂组成的工质对在实际应用中常选氨水（NH3+H2O）工质对和溴化锂水工质对（H2O+LiBr）

(1)氨水吸收式以氨为制冷剂,水为吸收剂,可用来制取0℃以下的低温,但由于氨有刺激性臭味,且热效率低、质量较重,需要精馏设备,有毒性与爆炸性,除工业工艺过程外,在我国一般很少应用。

(2)溴化锂吸收式以水为制冷剂, 溴化锂溶液为吸收剂,以制取5℃以上冷水。以溴化锂工质对的溴化锂吸收式制冷机曾被广泛使用,这是由于其具备特殊优势；

①利用热能为动力,不但能源利用范围较广,而且能利用低势热能余热、排热,使溴化锂吸收式制冷机可以大量节约能耗；

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75-80dB；

③以溴化锂溶液为工质,无臭、无毒,有利于满足环保要求；

④制冷制在真空状态下运行,无高压爆炸危险,安全可靠；

⑤制冷量调节范围广。在20%一100%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,有着优良的调节特征性；

⑥对外界条件变化的适应性强。可在加热蒸汽压力0.2一0.8MPa,冷却水温度在20-35℃,冷水出水温度在5一15℃的范围内稳定运转；

当然, 溴化锂水溶液工质对也有其缺点,主要是其腐蚀性强,对普通碳钢有较强的腐蚀性,不仅影响到机组的性能正常运转,而且影响到机组的寿命,因此对设备所用材料有较高的抗腐蚀性要求。同时,其对设备的气密性要求高,实践证明,即使漏人微量空气也会影响机器的性能。

1.5乙醇系工质对的研究现状

乙醇系的制冷剂主要有甲醇、TF …… 此处隐藏：8501字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……