溴化锂制冷机的工作原理

时间：2025-04-20

溴化锂制冷机的工作原理

制冷原理

冷水发生原理吸收式冷冻机是把水(H2O)作为制冷剂，[溴化锂](LiBr)溶液作为吸收剂的冷温水发生装置。对物体进行大量冷却一般利用蒸发潜热。注射的时候如果涂上[酒精],其部位感觉凉爽是因为酒精蒸发时吸收了蒸发潜热，夏季在院子里泼水感觉凉爽也是因为水蒸发时从周围吸收了蒸发潜热。

把1kg(1L)的水从0℃加热到100℃需要100Kcal的热量称为显热。如果把1kg(1L)100℃的水全部蒸发需要540 Kcal的热量称为蒸发潜热。如此能看出即使使用1kg的水，利用其潜热比利用显热需要更大的热量。

水在海平面-绝对压力760mmHg时蒸发温度为100℃;但气压变低时，就能在更低的温度下蒸发。在白头山山顶上水约在89℃蒸发，做饭时夹生就是这个原因。如果绝对压力为6mmHg-大气压相当于绝对压力760mmHg时水约在4℃蒸发。这时的蒸发潜热为每1kg约599kcal。

空调用冷水出口 7 ℃

把上述状态的水做为制冷剂可以制造出7℃的冷水。在内部压力达到为6mmHg的封闭容器内，制冷剂水在4℃蒸发，吸收容器铜管内通入冷媒水的热量，使冷媒体温度降低至7℃ ,达到空调用冷水的目的。把这个容器叫做蒸发器

蒸发器铜管

空调用冷水入口 12 ℃

冷剂水图4-2:蒸发器功能示意图

真空泵

但因蒸发了的冷剂蒸气使容器内的压力逐渐升高，使得制冷剂在4℃蒸发不了，蒸发器的铜管中通过的水的出口温度也将逐渐上升。为了制造出7℃的冷水应该始终保证制冷剂在4℃蒸发，因此容器内的压力应该

维持在6 mmHg。

蒸发了的冷剂蒸汽应该排到蒸发器外面，以保证制冷过程继续进行。因此必须连接装有强吸收力物质的容器，来吸收蒸发了的冷剂蒸汽，保证容器内的压力为6 mmHg。 LiBr溶液吸收性很强，溶液的浓度越高且温度越低其吸收性也越强。我们把溴化锂(LiBr)水溶液作为吸收剂来使用。在容器内吸收冷剂蒸汽此容器称为吸收器

但是在4℃蒸发了的冷剂被吸收液吸收的时候，吸收液将放出吸收热，吸收液的温度将上升，吸收力将降低。因此用冷却水进行冷却防止吸收力降低。此吸收热与制冷剂的蒸发潜热相当，既冷水的热量通过制冷剂的蒸发传到冷剂蒸汽中，冷剂蒸汽被吸收到吸收器中，其放出的热量又被冷却后传到冷却水中。

溴化锂浓溶液冷却水出口，约 37 ℃,冷却水由此进入冷凝器

吸收器铜管冷却水入口 32 ℃

溴化锂稀溶液

吸收器

蒸发器

溴化锂浓溶液因为吸收了冷剂蒸汽而变成了稀溶液，从而失去吸收能力，如何

使溴化锂稀溶液变回到浓溶液？

溴化锂稀溶液被溶液泵输送到发生器内，在外界热

源的加热下，溴化锂稀溶液变为浓溶液。同时生成冷剂蒸汽。因加热而生成的溴化锂浓溶液恢复了吸收能力，流回到吸收器继续吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽。溴化锂浓溶液温度较高，而溴化锂稀溶液又需要加热，为了充分利用能源，我们在溴化锂浓溶液从发生器流回吸收器及溴化锂稀溶液从吸收器输送到发生器的过程中设置了热交换器，使二者进行热交换。热交换器热源输入

发生器

热源出口

溴化锂浓溶液

溶液泵

发生器当中产生的冷剂蒸汽达到饱和后，将使溴化锂稀溶液不能再蒸发，如何处理发生器内产生的冷剂蒸汽？

冷凝器铜管

冷凝器的作用是：冷却水出口37.5 ℃

通过冷凝器铜管内的冷却水降温，使来自发生器内的冷剂蒸汽冷凝为液态水。

来自发生器的冷剂蒸汽被冷却水冷凝为液体状态

被冷凝成液态的冷剂水流回到蒸发器

液体状态的水流回到蒸发器继续蒸发吸热。使蒸发器内的冷剂水不断得到补充

至此，一个完整的制冷循环得以完成。冷却水入口