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溴化锂机组工作原理-常州中央空调回收
文章附图

溴化锂机组包括溴化锂吸收式制冷机和溴化锂直燃型制冷机两大类。

溴化锂是由碱金属锂和卤族元素两种元素组成,分子式LiBr,分子量86.844,密度3464kg/立方(25℃),熔点549℃,沸点1265℃。它的一般性质跟食盐大体类似,是一种稳定的物质,在大气中不变质、不挥发、不溶解,极易溶于水,常温下是无色粒状晶体,无毒、无臭、有咸苦味。溴化锂水溶液是由溴化锂和水这两种成分组成,它的性质跟纯水很不相同。纯水的沸点只与压力有关,而溴化锂水溶液(混合物)的沸点不仅与压力有关还与溶液的浓度有关。

中文名 溴化锂机组 外文名 Lithium bromide unit 分子式 LiBr 熔    点 549℃ 沸    点 1265℃

目录

1 工作原理

2 特点

? 优点

? 缺点

3 分类

? 能源

? 工作型式

4 内腔清洗

5 机房设计

6 机型选择

? 燃机机型

? 负荷确定

? 台数确定

? 压力确定

? 燃料确定

7 机房设计

工作原理编辑

原理图

原理图

在溴化锂吸收式制冷中,水作为制冷剂,溴化锂作为吸收剂。

由于溴化锂水溶液本身沸点很高,极难挥发,所以可认为溴化锂饱和溶液液面上的蒸汽为纯水蒸气;在一定温度下,溴化锂水溶液液面上的水蒸气饱和分压力小于纯水的饱和分压力;而且浓度越高,液面上的水蒸气饱和分压力越小。所以在相同的温度条件下,溴化锂水溶液浓度越大,其吸收水分的能力就越强。这也就是通常采用溴化锂作为吸收剂,水作为制冷剂的原因。

溴化锂吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、换热器、循环泵等几部分组成。

在溴化锂吸收式制冷机运行过程中,当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后,溶液中的水不断汽化;随着水的不断汽化,发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高,进入吸收器;水蒸气进入冷凝器,被冷凝器内的冷却水降温后凝结,成为高压低温的液态水;当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸气发生器时,急速膨胀而汽化,并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量,从而达到降温制冷的目的;在此过程中,低温水蒸气进入吸收器,被吸收器内的溴化锂水溶液吸收,溶液浓度逐步降低,再由循环泵送回发生器,完成整个循环。如此循环不息,连续制取冷量。由于溴化锂稀溶液在吸收器内已被冷却,温度较低,为了节省加热稀溶液的热量,提高整个装置的热效率,在系统中增加了一个换热器,让发生器流出的高温浓溶液与吸收器流出的低温稀溶液进行热交换,提高稀溶液进入发生器的温度。

特点编辑

优点

1、利用热能为动力,特别是可利用低位势热能(太阳能、余热、废热等);

2、整个机组除了功率较小的屏蔽泵之外,无其他运动部件,运转安静;

3、以溴化锂水溶液为工质,无臭、无毒、无害,有利于满足环保的要求;

4、制冷机在真空状态下运行,无高压爆炸危险,安全可靠;

5、制冷量调节范围广,可在较宽的负荷内进行制冷量五级调节;

6、对外界条件变化的适应性强,可在一定的热媒水进口温度、冷媒水出口温度和冷却水温度范围内稳定运转。

缺点

1、溴化锂水溶液对一般金属有较强的腐蚀性,这不仅影响机组的正常运行,而且还会影响机组的寿命;

2、溴化锂吸收式制冷主机的气密性要求高,即使漏进微量的空气也会影响机组的性能,这就对机组制造提出严格的要求;

3、浓度过高或者温度过低时,溴化锂水溶液均容易形成结晶,因此防止结晶是溴化锂主机在设计和运行中必须注意的重要问题。

分类编辑

能源

1.蒸汽型 使用蒸汽作为驱动能源。根据工作蒸汽的品位高低,还可分为单效和双效型。单效型工作蒸汽压力范围为0.03~0.15MPa(表压)(0.3~1.5kgf/cm’表压);双效型工作蒸汽压力范围一般为0.4~0.8MPa(表压)(4~8kgf/cm’表压),特殊的低压双效型工作蒸汽压力可低至0.25MPa(表压)(2.5kg{/cm2表压)。

2.直燃型 一般以油、气等可燃物质为燃料。不仅能够制冷,而且可以供热(采暖)及提供卫生热水。

直燃型根据不同燃料又可分为:

(1)燃油型:燃油型可燃轻油和重油。

(2)燃气型:燃气型燃料范围较广,有液化气、城市煤气、天然气等。

(3)双燃料型:双燃料型可一机使用两种燃料,分轻油燃气型及重油燃气型。另外,也可以煤粉及其他可燃废料为燃料制成特殊型的直燃机组。

3.热水型:使用热水为热源的溴化锂机组。通常是以工业余热、废热、地热热水、太阳能热水为热源,根据热源温度可分为单效热水型及双效热水型。单效型机组热水温度范围为85~140℃,高于140℃的热水可作为双效机组的热源。

4.太阳能型:由太阳能集热装置获取能量,用来加热溴化锂机组发生器内稀溶液,进行制冷循环。该机型分为两类,一类是利用太阳能集热装置直接加热发生器管内稀溶液;另一类是先加热循环水,而后再将热水送入发生器内加热溶液。后者加热型式与热水型机组相同。

目前更多的是将上述的分类加以综合,如蒸汽单效型、蒸汽双效型、直燃型冷温水机组等等。

此外,还有将上述热源联合使用的混合型机组。如蒸汽一直燃混合型、热水一直燃混合型以及蒸汽一热水混合型等。

工作型式

1.制冷循环型

制冷循环型机组即我们通常所讲的冷水机组。制冷循环分单效和双效循环。

2.制冷、制热循环型机组即冷热水机组,就是将溴化锂溶液锅炉直接与吸收式机组配套,组成直燃机组,进行制冷或制热循环。根据制冷与采暖的方式,直燃机还可以分为下列几种型式:

(1)制冷采暖专用机。这种机型或用于制冷,或通过切换用于供热,能交替地以一种方式进行运转,而不能同时具备两种功能。根据热水产生的方式,制冷采暖专用机可分为下列三类:

①将冷却水回路切换成热水回路的机型。

②冷水和热水采用同一回路的机型。

③在高压发生器上另设热水器的机型。

(2)同时制冷和采暖型 这种机型在工作时可以同时完成制冷和采暖循环。机型之一,与制冷采暖专用机相比,差别在于此时制冷系统运转既可通过热水器供应热水,而又可同时供应冷水。机型之二,高压发生器产生的冷剂蒸汽在热水器中加热后形成凝水,通过排放控制阀流回高压发生器中。排放控制阀的作用是通过调节热水器内的有效传热面积进行热水温度控制。

内腔清洗编辑

溴冷机内腔是一个密闭的高真空环境,制冷剂---溴化锂溶液在内腔中完成浓缩吸收再稀释循环,从而达到制冷效果。因此,内腔的清洁度,关系到致冷剂----溴化锂溶液的质量性能,从而影响制冷效果。溴冷机所使用的溴化锂溶液价格昂贵,其品质达到试剂级要求,不合格的溶液不仅导致制冷量衰减,而且缩短机组的使用寿命,含有杂质存有污垢的内腔会堵塞屏蔽泵滤网造成故障;会堵塞吸收器、蒸发器喷嘴或淋激孔,造成吸收、蒸发效率下降,制冷量衰减;会在高压发生器、蒸发器、吸收器、冷凝器管程、高低温热交换器管程壳程形成污垢、影响热交换效果。因此,保持溴冷机溶液内腔的清洁和喷咀的畅通也是溴冷机维护保养工作的一项重要内容。

当机组运行较长时间后,内腔不可避免地产生铁锈等杂质,溶液质量下降,内腔腐蚀严重,换热管壳程积大量污垢,影响换热效果。吸收器、蒸发器喷淋咀或淋激孔出现堵塞时,必须对内腔进行清洗。

由于溴化锂溶液对金属材质具有一定的腐蚀性,以及能量增强剂---辛醇的使用,溴冷机使用一段时间后,内腔会发生锈蚀和产生粘泥垢,比如在高低温热交换器管层及壳层、发生器、吸收器、蒸发器壳层会形成一层污垢,其主要成份为:Fe2O3、CuO及有机物炭化物等,这些污垢通常固存较牢,靠溶液清洗已无济于事,此时应采取脱脂转化,粘泥剥离等化学清洗方法。为保证除垢彻底,往往需通过加温保持一定的清洗温度。当内腔有大块锈渣,并伴有吸收器、蒸发器喷嘴或淋激孔堵塞现象时,还应进行除锈疏通喷咀等化学清洗。

由于溴冷机内腔流程复杂及内部材质多样性。因此,化学清洗应首先精通溴冷机的内部构造及工作流程,选用药剂应充分考虑对设备的安全性,操作起来避免捷径现象,药剂应充分混合均匀,严格检测有关数据。实践证明,科学的内腔化学清洗后,在其它情况正常下,机组的制冷能力将可恢复到90%以上。并且在较长时间内不会因内腔污染或喷咀堵塞而制冷量再衰减。

需要说明的是,对内腔进行化学清洗,由于是采取水法清洗,残留在机内的溶液将损失,因此应尽可能放尽取出,清洗前应水冲至无Br-,方可进行下步操作,除垢清洗结束还应进行钝化预膜等工艺,防止清洁的金属再腐蚀。

机房设计编辑

直燃型溴化锂吸收式制冷机(以下简称直燃机)适用于以下地区:

1.用户所在地区具有丰富的燃油,燃气资源;

2.当地环保要求不允许采用燃煤锅炉,且用电紧张或电费昂贵;

3.燃油、燃气均可使用的场合,应认真研究、权衡使用燃气或燃油的得失。一般优先考虑使用城市煤气,若无城市煤气供应时,应考虑使用轻油。重油的含硫量较高,一般不宜采用。

机型选择编辑

燃机机型

直燃机从其利用的能源可分为燃油型、燃气型及油、气两用型;从功能上可分为三用型(具备制冷、采暖、卫生热水三种功能)、空调型(具备制冷、采暖功能)和单冷型(只具备制冷功能)。单冷型较前两种便宜,三用型与空调型价格接近。选用时应根据用户的供水参数要求;还应进行经济比较,以减少机房的一次投资。

负荷确定

确定直燃机的冷(热)负荷,除在计算空调负荷的基础上,增加机组本身和水系统的冷(热)损失(一般为lo%~15%)外,尚应考虑冷(热)水和冷却水产生的污垢因素,对产冷(热)量进行修正。机组在制冷的同时制卫生热水,则制冷量相应降低,除非加大高压发生器,这一因素亦应考虑。不同的冷(热)负荷的建筑物,应选择相应的直燃机。

一般直燃机的额定供热量是其额定制冷量的80%左右。但也可根据用户的要求,选择供热量大于或等于制冷量的特殊机型。直燃机的供热量是指供暖热量与卫生用热水热量之和,或二者之一(二者均能单独达到额定供热量)。

台数确定

一般选用2—4台直燃机,中小型工程选用2台,较大型选3台,大型选4台。机组之间考虑互为备用和轮换使用的可能性。从便于维修管理的角度考虑,尽量选用同机型、同规格的机组,从节能的角度考虑,必要时也可选用不同机型、不同负荷的机组搭配组合的方案。

压力确定

直燃机的工作压力,直接影响其成本造价及系统运行的安全可靠性,应根据相应空调水系统、供暖水系统、卫生热水系统在机组设置标高处的工作压力,来分别确定直燃机蒸发器、冷凝器及热水器的工作压力。国产直燃机的蒸发器、冷凝器及热水器管束的工作压力为0,8MPa(普通型),可满足一般建筑物的使用要求,设计选型时,应优先考虑,以降低设备成本。对于设在高层或超高层建筑物地下室或底层的直燃机组,其承压往往超过0,80MPa。如果认为采用空调水系统竖向不分区的方案安全可靠且经济合理时,可向厂方特殊订货选用工作压力为0.81—1.6MPa的加强型机组。否则,应采取水系统分区等减压措施,降低底部机组的承压,使成本较低的普通型机组得以应用。

燃料确定

选用何种燃料,应根据当地燃料供应情况和经济技术比较结果确定。当有可靠的气源(城市煤气或天然气等),应首先采用燃气;当只有油源(轻油或重油),应首先考虑采用轻油(柴油)。轻油系统较重油系统简单,运行管理方便,不需要加热输油管。当然,如果有便宜的重油来源,也应加以考虑。如果用户预知燃气不能完全满足需要(每天的用气高峰致使气量不足或年内某一季节气量不足)时,可选择油、气双燃料两用型机组,以满足不同阶段供应不同燃料的特殊情况。双燃料机组由于它备有双重功能,价格较贵,用户应将初投资的增加与运转费的降低加以比较,进行合理选择。

机房设计编辑

由于直燃机为负压运行设备,其机房设置可根据建筑特点灵活设置。又由于直燃机要烧油和煤气、天然气等,因此对机房的安全比较严格,一定要满足国家标准《锅炉房设计规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》、《城镇燃气设计规范》等的要求。

一、机房位置

机房位置应设在需冷地点冷负荷中心,一般应考虑建筑物首层,以节省占地。

地下室、底层、楼层中、屋顶都可以设置机房,但燃用液化石油气和密度比空气大的燃气时,不应设在半地下和地下建筑物或构筑物内。对于高层建筑,机房宜设在地下室或底层。设在地下室时,通风和排水较困难;对于超高层建筑,可考虑将机房设在楼层中或屋顶。机组上高楼,会带来一系列问题,如水泵房噪声和振动较大,机组吊装、维修较困难,设备荷重对结构设计要求较高等,在目前国内缺乏经验的情况下,必须认真对待。

若直燃机房必须要设在地下室时,应考虑通风及排水问题,还应考虑吊装预留口及吊装方案;如设在楼层中及屋顶,则应考虑水系统的设计及结构承重以及吊装方案等。

冷却水、冷温水静压过高的场合(比如超过o.8MPa),可考虑将机房设于楼层或屋顶。因水泵噪声和振动较大。水泵间与主机房应用墙隔开。

大中型制冷机房应设置值班室、控制室、维修间和卫生间等设施,也可与其他机房(如水泵房、空调机房等)合用。有条件时应设置通讯设施。

二、机房尺寸的确定

机房的尺寸见图5—1所示。首先应满足机组本身的要求,应留出维护空间,机组周围基本空间不小于:上方1.2m,左右一侧为1.5m;另一侧为o.8m前后的一端1.5m,另一端留出洗管空间(相当于机体长度,以利于清洗换热管)。洗管空间可以利用门、窗。安装2台以上机组时维护空间可以共用;其次还应考虑泵房、水处理设备间、配电控制室、休息间等附属用房的尺寸。对于设在地下室的机房,如果上空管道过多,为安装方便,减少管道打架,可将部分管道设于机组下方。这时,机房的层高还应考虑机组下方架空管道空间(一般净高不小于0.5m)的高度。




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