吸收式制冷原理讲义课件.ppt

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1、第二节吸收式制冷机的溶液热力学基础两种互相不起化学作用的物质组成的均匀混合物称为二元溶液。吸收式制冷工质对是一种二元溶液,其质量分数是以溶液中溶质的质量百分数表示的。二元溶液的质量分数溴化锂水溶液的质量百分数：二元溶液的摩尔分数是以溶液中溶质的摩尔百分数表示的。二元溶液的摩尔分数溴化锂水溶液的摩尔分数：拉乌尔定律：在一定温度下，理想溶液任一组分的蒸气分压等于其纯组分的饱和蒸气压乘以该组分在液相中的摩尔分数。气液相平衡，对于二元溶液，总饱和蒸气压等于两组分的蒸气压之和：（）气液相平衡对于溴化锂水溶液，由于溴化锂的沸点比水高得多，因此：即气相中只有水蒸气。混合现象两种液体混合时容积和温度的变化

2、混合现象混合热：每生成1kg混合物所需要加入或排出的热量，称为混合物的混合热。两种液体混合前的比焓：混合后的比焓：二元溶液的温度—浓度图封闭容器内二元溶液的定压气化泡点露点二元溶液在不同压力下的温度-浓度图二元溶液在不同压力下的温度-浓度关系封闭容器内二元气态溶液的定压冷凝二元溶液的温度—浓度图二元溶液的的特性（小结）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，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，二元气态溶液的定压冷凝过程则是降温过程。湿蒸气中饱和

3、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或温度二者中一个参数即可确定，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（p-t图）。溶解和结晶0℃以上，溴化锂极易溶于水，0℃时饱和浓度为55％；溴化锂在水中的溶解度随温度的降低而降低，溶液的浓度不宜超过66％，否则运行中，当溶液温度降低时，将有溴化锂结晶析出的危险性，破坏循环的正常运行。溴化锂的结晶线很陡峭，浓度略有变化，结晶温度相差很大。溴化锂水溶液的特性溴化锂结晶线吸收能力溴

4、化锂水溶液的水蒸气分压比同温度下纯水的饱和蒸汽压小得多，故在相同压力下，溴化锂水溶液具有吸收温度比它低得多的水蒸气的能力，这是溴化锂水溶液能作为吸收式制冷工质对的原因。如浓度为58％的溴化锂水溶液在温度为32℃时，溶液水蒸气分压力为479Pa，纯水在32℃时为4759Pa；溴化锂水溶液浓度越高，它对水蒸气的吸收能力越强。溴化锂水溶液的特性一个大气压下：水的沸点100℃溴化锂的沸点1265℃溴化锂与水的沸点溴化锂水溶液的特性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，故不需要蒸汽精馏设备，系统较为简单，热力系数较高。腐蚀性对一般金属（炭钢、紫铜等）有强腐蚀

5、性，有空气（氧气）存在时腐蚀性更为严重。运行时控制腐蚀方法：严格保持系统内的真空度（真空泵）；在溶液在加缓蚀剂减缓腐蚀。溴化锂水溶液的特性毒性溴化锂水溶液无毒，有镇静作用，大量服用有害；对皮肤无刺激作用（微痒感）；加入缓蚀剂后视缓蚀剂的种类有不同的毒性。溴化锂水溶液的特性溴化锂水溶液的压力-饱和温度图（P-T）图纯水的P-T线结晶线溴化锂水溶液的压力-饱和温度图（P-T）图温度越低，溴化锂水溶液的饱和浓度也越低。因此，溴化锂水溶液的浓度过高或温度过低时均易于形成结晶，这是溴化锂吸收式制冷机设计和运行中必须注意的问题。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，而且溶液的浓度越

6、高，液面上水蒸气饱和分压力越低，则溶液的吸水性越强。相同压力时，随着浓度的升高；对应的溶液饱和温度上升溴化锂水溶液的压力-饱和温度图（P-T）图P-T图除了可以用来确定溶液的状态参数外，还常被用来表示溴化锂水溶液热力状态的变化及溴化锂吸收式制冷的工作循环过程。ABCDAB:溶液在发生器中的等压加热浓缩过程，称为发生过程CD:溶液在吸收器中的等压冷却稀释过程，称为吸收过程BC:浓溶液在热交换器中的冷却过程；DA:稀溶液在热交换器中的加热过程；溴化锂水溶液的压力-饱和温度图（P-t）图这两个过程因为没有发生传质现象，因此溶液的浓度不变。P-T图由于没有反映比焓的变化，因此不能用P-T图进行吸收式

7、制冷循环的热力计算。为了进行热力计算，常用比焓－浓度图（h-）。溴化锂水溶液的比焓浓度图比焓-浓度图不但可以求得溶液的状态参数，还可以将溶液的热力过程清楚地表示出来，是进行吸收式制冷循环的理论分析，热力计算和运行特性分析的主要图表。其用途相当于蒸气压缩制冷中的压－焓图。气相区液相区溴化锂水溶液的比焓浓度图ABC四个参数：温度浓度水蒸气压比焓只要知道任意2个，就可