② 冷却水串联和并联流程的比较
冷却水串联流程采用先进入冷凝器再依次进入低压吸收器和高压吸收器。图中显示了在与上节相同的计算条件下冷却水串联或并联对循环性能的影响。
③ 热源进口温度变化对循环的影响
太阳能集热器所能提供的热源温度通常是随时间而变的，所以对热源进口温度的讨论很重要。在以下讨论中取Pm=213 KPa , 热水出口温度保持为60 ℃。图显示当热源进口温度thi增大时，循环的热力系数Cop、高压发生器Ⅰ冷剂质量分数都随之增大，而级值x1 、面积单耗S和热源单耗d则都随之减小。
④ 冷媒水进口温度变化对循环的影响
当冷媒水进口温度tLi提高而其他条件不变时，循环的热力系数Cop 、高发Ⅰ冷剂质量分数D1r随之升高, 级值x1 和面积单耗S 则减小。且这些指标都呈现冷媒水温度较低时变化剧烈,而温度较高时变化较平缓的态势。
⑤ 冷却水进口温度变化对循环的影响
冷却水的进口温度直接影响冷凝压力的大小，同时使得低压吸收器出口稀溶液的温度和高压发生器出口稀溶液的温度随之变化。
总之，溴化锂制冷系统提高了循环热力学的完善度,具有热水利用温差大和循环效率较高等优点.虽然其循环流程比单效和两级循环都复杂,但该循环适合于因热源温度偏低而不能采用单效溴冷机循环的场合。
1.5 溴化锂吸收式制冷优缺点
溴化锂吸收式制冷作为氟利昂制冷的替代技术，成为一种有效的节能技术，越来越受到人们的关注，尽管具有很多优点，但仍具有缺点，其优点表现为：
① 溴化锂吸收式制冷机的应用避免了CFC使用，有利于保护环境。 ② 溴化锂吸收式制冷机的应用可以缓解电力紧张，具有节电效应。
③ 溴化锂吸收式制冷机的一次能源利用率的高低，在其热力系数一定时取决于其热源的供热效率，供热效率越高，其一次能源利用率越高；但其与相同制冷量的电制冷机相比是否节能，取决于相同制冷量的两种制冷机的一次能源利用率的大小。
④ 溴化锂吸收式制冷机的应用在利用废热、余热、排热等低势能的情况下，可实现能源的阶梯利用。
⑤ 热电站在汽轮机发电的同时，有供热抽汽和排汽，可以用作吸收式制冷机制冷的热源，热电站在供热供电的同时供冷可以节约一次能源，应大力发展。
⑥ 溴化锂吸收式制冷机在设计，运行，管理过程中一个较为重要的问题是机组防冻问题，它可以直接影响机组的性能，寿命及其系统的经济性。
综上所述，溴化锂吸收式制冷技术应用前景广阔，加上人们对保护环境越来越重视，溴化锂吸收式制冷技术将会得到长足的发展。
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2 实验装置设计过程及计算
2.1 序 言
冷和热的概念是相对的，是在人类生活中将某物体的温度与人体温度相互比较而得出的结果。在一般的制冷技术中，所谓冷是指低于周围环境介质（空气或水）温度的状态。制冷技术是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的，制冷作为一门科学已发展起来，它是用人工的方法在一定时间和空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度以下，并保持这一温度。
本设计是作为实验装置，设备小型化，结构较为简单，制冷量较小，采用溴化锂吸收式制取冷量，溴化锂作为吸收剂，水作为制冷剂，可以制取零摄氏度以上的低温水，通过制取冷量过程观察水的状态改变情况，用于空调及其教学实验以及医学等其他行业低温水的需求，本文将具体介绍溴化锂吸收式制冷实验装置的工作原理及其结构图，设计过程和计算过程，设计步骤，性能分析，节能措施等。
2.2 系统设计介绍
本系统是溴化锂吸收式制冷实验装置，其结构主要有发生器（电热管加热器），冷凝器，蒸发器，吸收器，热交换器五大换热器及磁力泵，真空泵，毛细管，喷淋装置，流量计等其他辅助设备构成。其具体设备结构图见后页，其制冷过程为：从水源进入的自来水通过各自流量计分别进入冷凝器，蒸发器，吸收器，进入冷凝器的水起到冷凝高温蒸汽的作用，进入蒸发器的水作为冷媒水，而进入吸收器的水起到冷却吸收溶液的功效，浓溴化锂溶液经电热管加热后分离出水蒸气进入冷凝器冷凝后成为冷剂水，经过毛细管节流后成为低温冷剂水，经过蒸发器的作用而蒸发制取低温用水，而冷剂水吸收热量后成为冷剂蒸汽，通过压力作用，进入吸收器被溴化锂浓溶液吸收成为稀溶液，与从发生器来的浓溶液经热交换器换热后通过泵的作用进入发生器被电热管加热至溴化锂溶液沸腾，分离出水蒸气，即完成一个制冷循环。该设备小型化，制取低温用水，其换热器中冷凝器，蒸发器，吸收器均有铜管螺旋制作而成，经设计计算后，确定其有效长度，螺旋曲率半径，外罩玻璃容器的尺寸确定，形成换热设备的整体。
2.3 实验装置的制冷工作原理
溴化锂吸收式制冷实验装置以水作为制冷剂，以溴化锂溶液作为吸收剂，由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器及溶液泵等设备组成。
其具体制冷原理是：溴化锂吸收式制冷装置是热力制冷设备的一种，以热能为动力，利用液体在汽化时要吸收热量的特性来实现制冷的。它以水作为制冷剂，以溴化锂溶液为吸收剂，依靠外界不断供应的热能实现制冷剂的热力循环。溴化锂吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器及溶液泵等设备组成。其工作流程为在发生器中利用电加热管通过发生器对溴化锂溶液进行加热，由于溶液中水的蒸发温度比溴化锂蒸发温度低得多，所以稀溶液被加热到一定温度后，溶液中水首先蒸发为水蒸汽，使剩余容器中的溴化锂浓度增加，浓溶液在重力及压差的作用下，经热交换器放出热量后，与吸
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收器中稀溶液混合，组成中间溶液。发生器中产生的水蒸汽进入冷凝器，经冷凝器中的冷却水管，使进入冷凝器的水蒸汽不断冷却，水蒸汽放出汽化潜热而冷凝为液体，成为冷剂水，然后通过节流装置降压后，进入蒸发器中不断蒸发，蒸发时通过冷水管的管壁吸收冷冻水回水的热量，使回水得到冷却，成为空调用的冷冻水送至用户，并循环使用。蒸发后的制冷剂水蒸气进入吸收器，被正在喷淋的中间溶液所吸收，重新变为稀溶液,吸收过程中放出的溶解热，则由吸收器管内流动的冷却水带走。利用这个原理，不断进行循环以达到制冷的目的。从而完成整个制冷循环[1]。
其制冷过程主要包括以下几个过程：
(1) 发生过程 主要在发生器中进行，使溴化锂稀溶液经加热蒸发出水蒸气，从而变成浓溶液。
(2) 冷凝过程 主要在冷凝器中进行，由发生器产生的水蒸气进入冷凝器后，在压力不变的情况下被冷却水冷却成为饱和蒸汽，进而成为饱和液体。
(3) 节流过程 在毛细管中饱和冷剂水经节流后成为过冷水进入蒸发器蒸发制冷。 (4) 蒸发过程 在蒸发器的水盘中的冷剂水经喷淋后吸收冷媒水进行制冷。
(5) 吸收过程 在吸收器中，溴化锂浓溶液吸收来自蒸发器中经吸热而蒸发的水蒸气，从而完成一个制冷循环过程。
图1：溴化锂吸收式制冷原理图
2.4 制冷装置设计过程
2.4.1 热力计算
(1) 制冷量Q0＝2Kw
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(2) 冷媒水进口温度tx''＝20℃ (3) 冷媒水出口温度tx'＝10℃ (4) 冷却水进口温度tw＝20℃
(5) 电热管加热功率P＝1.5Kw，相当于蒸汽温度th＝75℃
2.4.2 设计参数的选定
(1) 吸收器出口冷却水温度tw1,假定温升为?tw1＝4℃。
tw1＝tw＋?tw1＝（20＋4）℃＝24℃
(2) 冷凝器出口冷却水温度tw2，假定冷却水的温升?tw2=4℃，冷却水采用并联方式进入冷凝器和蒸发器，则
tw2＝tw＋?tw2＝（20+4）℃＝24℃
(3) 冷凝温度tk及冷凝压力pk，取?t＝5℃，则
tk＝tw2＋?t＝（24＋5）℃＝29℃
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pk＝4.007×10MPa
(4) 蒸发温度t0及蒸发压力p0，取?t＝4℃，则
t0＝tx'－?t＝（10－4）℃＝6℃ 查表知，p0＝9.35×10-4MPa
(5) 吸收器内稀溶液的最低温度t2，取?t＝4℃，则
t2＝tw1＋?t＝（24+4）℃＝28℃
(6) 吸收器压力pa，假定?p0＝13.3×10-6MPa，则
pa＝p0－?p0＝9.35×10-4MPa-0.133×10-4MPa=9.22×10-4MPa.
(7) 稀溶液浓度?a，由pa和t2查LiBr的h-?图得?a＝0.506 (8) 浓溶液浓度?r，取?r??a?0.044，即放气范围??=4.4℅，
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则?r＝?a＋??=0.506+0.044=0.55
(9) 发生器内浓溶液的最高温度t4，由?r和pk查LiBr的h-?图得t4＝62℃ (10) 浓溶液出热交换器时的温度t8，取冷端温差?t＝15℃，则
t8＝t2＋?t＝（28+5）℃＝33℃
(11) 浓溶液出热交换器时的焓值，由t8和?r在h-?图上查出
h8＝284.70KJ/Kg
(12) 稀溶液出热交换器的温度t7，由上式求得
a??r.55?r???00.55?0.506?12.5 ah?a?1?a?h4?h8??h?7??2??KJ/Kg ???12.5?112.5?323.22?284.70??266.70????KJ/Kg ?302.12 KJ/Kg
根据t0和?a在LiBr的的h-?图查得t7＝44℃
(13) 喷淋溶液的焓值和浓度，取吸收器稀溶液的再循环倍率f=30 h?a?1?h8?fh29'?a?f?1 ??12.5?1??284.70?30?266.7012.5?30?1?271.69KJ/Kg
??f?a??a?1??r9'a?f?1 ?30?0.506??12.5?1??0.5512.5?30?1?0.518由h9'和?9'查LiBr的h??图可知t9'?32℃
2.4.3 循环各点的参数值
各状态点数值的求取方法：
1'点：根据t0查饱和水蒸气表或查h??图求得
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2-1）2-2）2-3）
2-4）（
（ （
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