氨水吸收制冷

null氨水吸收式制冷氨水吸收式制冷HZF一 氨吸收制冷特点一 氨吸收制冷特点1.1优点 1 有利于热能的综合利用。氨吸收制冷加热需要的热源的温度较低，故可利用蒸汽透平的排气，化工生产中放出的低位能的热量，如合成氨生产中的变换气余热，也可利用低温蒸汽作为热源，以降低生产成本null2 氨吸收制冷设备易于加工。由于氨吸收制冷装置除溶液泵外，都是塔、罐等静止的化工设备，结构简单，制造周期短，各地都可加工制造，易于上吗，且维修简单，易于管理。null3 氨吸收制冷的负荷调节范围大。通常负荷变化在30~100%的范围内，都可以正常生产，操作很方便可，以实现无级调节。 4 节电 除了驱动溶液泵要消耗极少量电能外，其他设备不需要电能。即使把用于冷却水循环水泵的电能全部计算机去，总耗电能也只有相应压缩机的10%左右。1.163MW、蒸发温度-45℃的氨吸收制冷机代替压缩制冷机，每年节电600万度以上null5氨吸收装置可以露天安装，不像压缩制冷那样需要大厂房，可降低建筑费用 6 氨吸收制冷与压缩制冷相比，噪音少，操作环境较好。因为运动部件只有泵，系统内也没有高速气流。null1.2 缺点 1 部件多，消耗的钢材多，使初投资费用增加。 2 所耗的冷却水量多。因为吸收器中要有较多量冷却水将吸收过程中放出的热量带走，因此所需冷却水耗量较压缩式制冷机多，增加了一定的运行费用 3 当没有废热或热电联合生产供气作为热源时，性能系数低于压缩式制冷系统二 发展概述二 发展概述2.1早期发展历史 1824年 英国物理学家和化学家 法拉第就已应用吸收式制冷机的工作原理。他使液氨蒸发产生冷效应，随后又在一个封闭的系统中用氯化银将氨气吸收。 1850年 法国师 凯利爱 在巴黎制造出第一台氨水吸收式制冷机，两年后，制成了连续运转的机器。比德国人 林德制造出的第一台氨压缩制冷机早约20年null2.2现代发展 1、1982年 美国能源部准备开发高效吸收式热泵，期望环境温度8.2℃时，供热COP=1.6,35℃是，供冷COP=0.7 2、1984~1985 Phillips制造出家用或小型商用GAX循环燃气吸收式热泵的试验样机，供冷COP=0.7~0.9，供热cop=1.6~1.8 3、1989年，美国Trane公司完成了80KW基本GAX循环商用制冷机的试验样机测试 null4、1990年 Battelle研究所进行了替代的吸收器设计 ，并建立了吸收器动态性能的实验系统 5、1993年，荷兰一台250KW基本GAX循环热泵投入运行 6、1993年8月，美国ALASKA州的Kotzebue镇一台VX冰机投入使用，热源70℃的柴油发电机冷却水，冷量50kw，cop=0.352.3 应用实例2.3 应用实例1、1958年 我国首次生产了容量为1.163kw的氨吸收式制冷机应用于保定胶片厂 2、在欧洲，对氨吸收式制冷较为重视，德国的保尔西格公司一直致力于氨吸收式制冷机的发展，生产了多种型式的氨吸收式制冷机。 3、在美国，小型氨吸收式制冷机得到了发展，以Servel商标上市的空冷式氨吸收式房间空调机自1969年开发以来，在美国欧洲东南亚一销售30~40万台（2001） null4、日本，随时溴化锂吸收式制冷机的生产大国，但氨吸收式制冷机发展却缓慢。今年日本对机组进行了开发，先后推出了 管壳式和板翅式氨吸收式制冷机组，使氨吸收式制冷机由装置化向机组化、小型化发展，推动了氨吸收式制冷机技术的发展 nullnull5、日本氨吸收制冷机的发展 A、 AULS型 氨吸收式制冷机 由日本东京燃气株式会社和大金工业株式会社联合开发，该机组利用燃气、蒸汽、油、排热等热能，制取-50℃的低温，消耗的电能仅为压缩式的1/10以下。 B、布列萨姆氨吸收式制冷机 有日立造船株式会社、大阪气体株式会社和佳友精密工业株式会社三家共同研制。采用钎焊型紧凑式板翅式热交换器，由于布液方式的最佳化，使其高度降低，该机组和采用管壳式换热器的大型氨吸收机组相比，设置空间仅为其1/2，高度亦为1/2，体积约为1/4，氨的充注量约为原来的1/5 三 系统比较三 系统比较3.1与溴化锂系统的比较 (1)溴化锂水吸收式制冷机可制得的冷水温度一般为7℃,极限5℃,作空调用冷源,而氨吸收式制冷机制得的盐水温度0~-50℃(蒸发温度可低至-60℃),可作空调,冷藏和冷冻的冷源; (2)氨吸收式制冷机应以高压气体运转。20冷吨以上的机组的操作者应具有一定的资格; (3)溴化锂吸收式制冷机应具有防结晶防机内腐蚀的,氨吸收式制冷机不必担心结晶与机内腐蚀,因此耐久性与可靠性增加; (4)氨吸收式机组必需设置精馏器,从而降低了COP。 null3.2 与压缩式制冷比较 (1)氨吸收式比电动压缩式初投资费用高。在高盐水温度范围内,初投资的价格差更大;在低盐水温度范围内投资价格差缩小。若考虑全年使用,则机组运转在部分负荷下的时间较多。在部分负荷时,压缩式制冷机效率降低而吸收式制冷机效率上升,可节省能源; (2)氨吸收式制冷机的运动部件少因此耐久性、可靠性、维护性皆优; (3)氨吸收式制冷机用电少,且用低压电,电容量小。例冷量175kW,盐水出口温度-30℃时,电动压缩式的耗电140kW,而氨吸收式溶液泵耗电仅7.5kW; (4)氨吸收式制冷机可在室外安装无需设置机房四 发展现状四 发展现状1、北京航空航天大学制冷研究所对低温热源驱动的氨水吸收式制冷循环进行了分析研究，它在原有循环的基础上使用了一个内部的吸收一蒸发器(低压吸收器)，增大了循环的放气范围，可以在100℃以上的低温热源的驱动下获得零度以下的低制冷温度，其COP值大约为0.248左右。null2、东南大学研制的具有两级发生、两级吸收流程的双级氨水吸收式制冷机也是以工业余热为动力的制冷装置，其特点是可以用低品位的工业余热来制取较低温度的冷量。 3、东南大学 杜垲 讨论了增压吸收的氛水吸收式制冷系统中间压力与系统热力系数的关系，给出了不同蒸发温度下热力系数与中间压力的关系曲线，通过与单级氛水吸收式制冷系统的比较，得出了可以以罗茨鼓风机作为增压器的结论。null4、东南大学能源与环境学院，改进了一种渔船利用自身动力柴油机的尾气驱动氨水吸收式制冷机的技术，该技术采用可提高循环效率的溶液冷却吸收和溶液加热发生的循环方式，计算明该改进型循环比传统循环的COP提高20%左右。null5、Zaltash等研究了在氨一水中添加溴化锂对基本GAX机组性能的影响。结果表明，添加溴化锂后机组COP可提高21%，精馏塔负荷可降低50，其它各换热器的负荷均有不同程度的降低，发生温度越高，三元工质的优势越明显。采用NH3-H20-LiBr:三元工质的缺点是系统的腐蚀比氨水系统更加严重。 null6、西安交大能源与动力工程学院 ，新型无溶液泵氨水吸收式制冷空调系统。系统的性能系数虽然比传统的氨水吸收式制冷系统低，但因舍去了投资比重较大的溶液泵和蒸馏装置，使得系统容易实现小型化.系统对热源品位要求较低，可以利用过程余热或太阳能，尤其是在传统上不便回收利用的小规模余热排放的条件下，具有较好的废热回收效能和经济效益.五 新型氨水吸收式制冷装置五 新型氨水吸收式制冷装置新型无溶液泵氨水吸收式制冷空调系统null1) 用容器I中的换热器预热和加热，使容器内的蒸气压力比发生状态压力稍高;用容器II中的换热器通冷水预冷，使容器内压力比吸收状态压力稍低null2) 用容器I中的换热器继续加热作发生器，发生的蒸气进入冷凝器冷凝，冷剂经节流进入蒸发器IV蒸发;在容器II中继续冷却作吸收器，吸收蒸发器中蒸发的蒸气;null3) 用容器II中的换热器加热预热，使容器内蒸气压力比发生压力稍高;用容器I中的换热器通冷水预冷，使容器内蒸气压力比吸收状态压力稍低;null4) 用容器II中的换热器继续加热作发生器，发生的蒸汽进入冷凝器冷凝，冷剂经节流进入蒸发器蒸发;容器I继续冷却作吸收器，吸收蒸发器中蒸发的蒸气.nullnull循环中从发生器出来的高压氨蒸气分成两部分，一部分进入冷凝器冷凝成液体;另一部分进入喷射器作为动力蒸气引射蒸发器中的氨蒸气，两股气流混合升压后进入吸收器被稀氨水溶液吸收。这样，蒸发器中的压力就比吸收器中的压力低，从而可以获取较低的蒸发温度。 null1、对于单级氨水吸收式制冷，热源温度为150 ℃、冷却水温度为30 ℃时，在保证系统的放气范围大于0. 06的前提下，未加入喷射器时系统所能达到的最低蒸发温度是-30 ℃，但经过加入喷射器后蒸发温度可以降到-35一-40 ℃。在蒸发温度为-35℃时，性能系数为0. 237，这是单级氨水吸收式制冷循环在这种工况下无法达到的。null对于双级氨水吸收式制冷循环，热源温度为120℃、冷却水温度为30℃的情况下，普通流程下循环所能获取的最低蒸发温度是-45℃左右，然而加入喷射器后系统的最低制冷温度可达到 -55—-60℃，但此时的性能系数不是很高，在0. 15—0. 18。六 小结六 小结1、煤气,天然气作为能源的一种形式,必将在我国得到持续发展,因此煤气、天然气的有效利用是一个值得重视的课题。从能源的有效利用考虑,能源分级利用系统亦称汽、电共生(congeration)系统,其热效率可达80%左右,最具节能效果。这种系统产生的余热,可用于空调系统,亦可用于低温冷藏系统。现在用于空调系统的溴化锂吸收式制冷机组已较为普及;但用于低温冷藏系统的氨吸收式制冷机尚处于空白点,有待于进一步推广应用。null2、为提高吸收式制冷机热效率进行的GAX循环(发生器热量与吸收器热量进行热交换)与三效吸收式制冷循环的研究中,氨水吸收循环的研究是重要的内容之一。由于氨水吸收循环中氨水溶液运转的浓度范围广,并具有在高温下完成吸收过程的特点。因此氨水溶液,GAX循环的研究,以及以氨水溶液为高压级,溴化锂水溶液为低压级的三效吸收式制冷循环的研究成为吸收式制冷机研究的热点。null3、在具有余热资源而又需提供0℃以下低温冷源的工艺流程中,特别是需提供更低温度 (-50℃左右)冷源时,利用氨吸收式制冷机具有更多的经济性nullnullGAX 吸收器溶液冷却吸收器外部冷却吸收器GAX发生器溶液加热 发生器外部加热发生器冷凝器蒸发器精馏器null收器SCA(或AHX)及外部冷却吸收器ECA，发生器包括GAX发生器GAXG、溶液加热发生器SHG(或GHA)及外部加热发生器EHG。状态为1的溶液在EHG中被加热发生出蒸汽10后，温度达到最高，浓度(氨)达到最低，出口状态为2:溶液2进入SHG，加热温度稍低的溶液，自身温度降低，出口状态为3:然后讲入GAXA进行吸收过程，吸收热由GAX部件的传热介质(如冷却水)带走，溶液吸收后，浓度升一高，出口状态为4;状态为4的溶液进入SCA，进一步吸收蒸汽，浓度升高，出口状态为5，然后进入ECA，在ECA中吸收蒸发器出来的氨蒸汽，浓度至最高，温度降至最低，出口状态为6，这样的溶液再进入SCA带走其中的吸收热后，与精馏器流出的溶液8混合，进入GAXG，利用GAXA中的吸收热(通过传热介质回路)进行发生，浓度降低，温度升高，出口状态为9，然后进入SHG，被高温溶液加热发生后，出口状态为1。这样就完成了溶液循环。发生器中产生的蒸汽经精馏器REC后，依次进入冷凝器COND,蒸发器EVAP，最后进入吸收器被吸收，完成冷剂循环。