利用生产过程中的气体或废气、废液,以及某些动力机械排出的热量作能源,驱动压缩式或吸收式制冷机制冷的技术。可回收余热,节约能耗,降低成本。
1.传统压缩制冷是电能的转换过程.压缩机将蒸发器内所产生的低压低温的制冷剂气体(如氟利昂)吸入汽缸内,经压缩后成为压力温度较高的气体被排入冷凝器.冷凝成液体.再经调压阀节流降压进人蒸发器,此时低压制冷剂气体汽化吸收蒸发器内的热量而降温.这就是我们所需要的空调冷冻水.压缩过程需要消耗较大电能。
2.余热制冷是一种吸收式制冷.是靠消耗热能采作为补偿的.而这种热能主要是低位热能,例如0.8Pa压的蒸汽,或60℃以上的热水以及利用工业废气等。
a、吸收式制冷一般是指用溴化锂作为工质的吸收式制冷。溴化锂溶液只是吸收剂.其中水才是真正的制冷剂,利用水在高真空下低沸点汽化,吸收热量达到制冷目的。它只能制取O℃以上的冷媒,正适合制备空调所需冷冻水。来自发生器的高压水蒸气在冷凝器中被冷却为高压液态水.通过膨胀阀后成为低压水蒸气进入蒸发器。在蒸发器中,冷媒水与冷冻水进行热交换而发生汽化.带走冷冻水的热量后成为低压冷媒蒸汽进入吸收器.被吸收器中的溴化锂溶液(又称浓溶液)吸收,吸收的冷过程中产生的热量由送人吸收器中却水带走,、吸收后的溴化锂--水溶液(又称稀溶液)由溶液泵送至发生器.通过与送人发生器中的热源(热水或蒸汽)进行热交换而使其中的水发生汽化,重新产生高压蒸汽。同时,由于溴化锂的蒸发温度较高,稀溶液汽化后.吸收剂则成为浓溶液重新回到吸收器中。在这一过程中.实际上包括了两个循环.即制冷剂(水)的循环和吸收剂(溴化锂溶液)的循环,只有这两个循环同时工作.才能保证整个制冷系统的正常运行。溴化锂制冷机组的一个主要特点是节省电力。从其制冷循环中可以看出.它的用电设备主要是溶液泵.电量大约为5~10kW,这与压缩式冷水机组相比是微不足道的。在我国目前的情况下,许多城市都存在电力紧张的状况.为溴化锂冷水机组的广泛应用起到了一定的推进作用。
低温余热喷射式制冷机组
b、吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成,工作介质包括制取冷量 的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂,二者组成工质对。浓氨水溶液在发生器中被加热,分离出一定流量的冷剂蒸气进入冷凝器中,冷剂蒸气在冷凝器中被冷却,并凝结成液态;液态冷剂经过节流降压,进入蒸发器,在蒸发器内吸热蒸发,产生冷效应,冷剂由液态变为气态,再进入吸收器中;另外,从发生器流出的稀溶液经换热器和节流降压后进入吸收器,吸收来自蒸发器的冷剂蒸气,吸收过程产生的浓溶液由循环泵加压,经换热器吸热升温后,重新进入发生器,如此循环制冷。氨水吸收式制冷以自然存在的水或氨等为制冷剂,对环境和大气臭氧层无害;以热能为驱动能源,除了利用锅炉蒸气、燃料产生的热能外,还可以利用余热、废热、太阳能等低品位热能,在同一机组中还可以实现制冷和制热(采暖)的双重目的。整套装置除了泵和阀件外,绝大部分是换热器,运转安静,振动小;同时,制冷机结构简单、安全可靠、安装方便。在当前能源紧缺,电力供应紧张,环境问题日益严峻的形势下,吸收式制冷技术以其特有的优势已经受到广泛的关注。
目前,吸收式制冷正在向着小型化、高效化的方向发展,各国对吸收式技术的开发研究主要集中在联合循环、余热利用、吸收式热泵、吸收和发生过程的机理研究、换热结构和换热表面、界面活性剂及缓蚀剂、机组优化设计及经济性分析、系统的特性仿真等方面。吸收式制冷已经成为制冷技术的主要发展方向之一,有着非常广阔的前景。
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