沈阳工程学院毕业设计（论文）
图3-2是溴化锂溶液的p-t图，它是根据同一质量分数下处于相平衡的溴化锂溶液的水蒸气压随温度变化的关系绘制的，是溴化锂溶液最基本的热力图表之一。在溴化锂溶液的p-t图上有三个状态参数：温度、质量分数和水蒸气压，只要知道其中任何两个，另一个就可根据溴化锂溶液的p-t图确定。除此之外，溴化锂溶液的p-t图可以用来描述溴化锂溶液热力状态的变化情况以及溴化锂吸收式机组的工作循环过程。下图中分别选取了四个点，来说明溴化锂吸收式制冷的工作循环过程
图中的ABCD就表示了最基本的溴化锂吸收机组中溶液的工作循环。溴化锂溶液在A点的质量分数为58﹪。从A点到B点溶液在9.3kpa的压力下等压加热。随着温度的升高，溶液中的水分被蒸发出来，那么溴化锂的质量分数也随着不断的增大。当温度升到95℃时，到达状态点了B，此时溴化锂溶液的质量分数为62﹪。过程线AB则表示的是溴化锂吸收式制冷过程中的等压加热浓缩的过程，在溴化锂吸收式机组中通常称为发生过程。图中点C状态代表的是温度47℃、质量分数62﹪的溴化锂溶液。从C点到D点，溶液在0.8kpa的压力下进行等压冷却。随着温度的下降，溶液的水蒸气压降低并且低于水的蒸气压，因此该时候的溴化锂溶液具有吸收水蒸气的能力，它不断吸收水蒸气，因此溴化锂质量分数也随着降低。当温度降低到38℃时，溶液的质量分数为58﹪，达到状态点D。过程线CD表示的是溴化锂吸收式制冷循环过程中的等压冷却稀释的过程，在溴化锂吸收机组中通常称作吸收过程。过程线BC表示液相的冷却过程，过程线DA则表示了加热的过程。在整个的循环过程中溴化锂溶液的质量分数始终是保持恒定的。
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溴化锂吸收式制冷系统在火力发电厂中的应用
3两级吸收式溴化锂制冷机组
3.1概述
目前我国对于广泛存在的低品位的余热资源，如工厂低品位废热、太阳能、地热能，以及70-80℃的热水等的利用率不高。为了有效的利用这些低品位的热源，在单效溴化锂吸收式制冷系统的基础上，开展对双级溴化锂吸收式制冷系统的研究是非常必要的。
影响溴化锂水溶液的吸收能力的因素主要有溶液的浓度、吸收压力和吸收温度，溶液的浓度越高、吸收压力越大、吸收温度越低，溴化锂水溶液的吸收能力也就越大。在单效溴化锂吸收式制冷系统中，其吸收器中的吸收压力是由蒸发器中的压力所决定的，而蒸发器的压力由设计条件对于冷冻水的要求确定；吸收器中的吸收温度由环境提供的冷却水决定。所以在单效流程中吸收器中的吸收压力和吸收温度变化的空间不大，能影响溴化锂水溶液的吸收能力的只有溶液的浓度。当低品位的热能被应用于单效溴化锂吸收式制冷系统时，由于热源温度较低，导致发生终了状态的浓溶液浓度降低，使得浓溶液的吸收能力降低，影响到对来自蒸发器的冷剂蒸气的吸收，使单效循环无法正常工作。
受压缩式制冷系统在制取较低温度时，由于制冷工质压缩比增大使单级压缩机无法正常工作，为此引入两级压缩的概念，使每一级压缩机的压缩比降低，从而可以稳定的工作的启发，在吸收式制冷系统中，为解决应用较低温度的热源时出现的问题，同样引入两级发生、两级吸收的概念。使每一级循环的发生和吸收负荷降低，保证系统可以在低温热源下正常工作，从而发展出了两级溴化锂吸收式制冷系统。
以溴化锂吸收式制冷单效流程为基础，在发生压力和吸收压力之间选定一个中间压力，从而得到两级溴化锂吸收式制冷流程。此流程由两部分组成：高压循环和低压循环。低压循环在中间压力和吸收压力之间进行，在低压发生器中，虽然热源是低温热源，但其工作压力较低所以发生后浓溶液的浓度较高，在低压吸收器中可以吸收来自蒸发器的冷剂水蒸气，这相当于提高了驱动热源的温度，增加了发生终了时浓溶液的浓度。高压循环在发生压力与中间压力之间进行，由高压发生器出来的发生终了的浓溶液进入高压吸收器，吸收来自低压发生器的冷剂水蒸气。虽然使用的还是低温热源，高压发生器出来的浓溶液的质量浓度仍然不高，但由于低压发生器工作在中间压力下，所以吸收过程可以顺利的进行，这相当与提高了单效溴化锂吸收式制冷流程中的蒸发压力。这样低温热源就可以得到利用。
3.2两级吸收溴化锂冷水机组的工作原理
图3-1为两级吸收溴化锂吸收式冷水机组的原理图。
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图3-1两级流程原理图
由图3-1可以看出，两级溴化锂吸收式制冷系统中的吸收器、发生器、溶液热交换器各有两只，溶液泵也相应的增多。从设备方面看，它仿佛和双效溴化锂吸收式制冷系统有相似之处，但从流程循环方面看，它们却有着本质的区别：双效溴化锂吸收式制冷系统各流程的循环是一个相对不可分的循环。它仅仅是对于溴化锂溶液进行了两效发生，以便充分利用高温热源。其两效产生的冷剂水蒸汽都将进入蒸发器，产生冷量。而两级溴化锂吸收式制冷系统流程的循环由两个相对独立的单效循环构成，两个单效流程分别工作在不同的工作压力下。其中，只有高压循环发生的冷剂水蒸气产生冷量，低压循环发生的冷剂水蒸汽并不产生冷量。两级流程与双效流程最大的区别在于使用条件，两级流程是为了利用低温热源提出的，而双效流程是为了利用高温热源提出的。
就两级溴化锂吸收式制冷系统流程的循环，我们可以将它看成是由一个低压下和一个高压下的单效循环构成的，两个循环相对独立。以下我们对它们分别进行讨论。 一 、低压循环
低压循环将使用低压吸收器、低压发生器、高压吸收器、蒸发器、低温溶液热交换器及相关的泵等设备。其具体过程如下:由低压吸收器出来的稀溶液，经由低温溶液热交换器，进入低压发生器，由驱动热源加热，产生制冷剂蒸汽，使自己的浓度达到浓溶液浓度，产生的制冷剂蒸汽进入高压吸收器，被高压循环的浓溶液吸收，这部分制冷剂蒸汽在循环中是不产生制冷效果的。在低压发生器中发生后的浓溶液出低压发生器后，再经低温溶液热交换器，进入低压吸收器，吸收来自蒸发器的制冷剂蒸汽，从而完成低压循环。
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二 、 高压循环
高压循环将使用高压发生器、高压吸收器、冷凝器、蒸发器、低压吸收器、高温溶液热交换器及相关的泵等设备。其具体过程如下:稀溶液出高压吸收器后，经高温溶液热交换器进入高压发生器，在高压发生器中被驱动热源加热，产生制冷剂蒸汽，并使溶液达到浓溶液浓度。产生的制冷剂蒸汽进入冷凝器，被冷凝为冷剂水，再送入蒸发器蒸发产生冷量，制取冷冻水。蒸发后的冷剂蒸汽进入低压吸收器，被低压循环的浓溶液吸收。高压发生器中发生终了的浓溶液出高压发生器后，经过高温溶液热交换器，进入高压吸收器，吸收来自低压发生器的低压循环的制冷剂蒸汽，完成高压循环。
这两个循环有一个结合点，即中间压力Pm，它是压循环的吸收压力和低压循环的发生压力高。低压发生器中生成的压力为Pm的冷剂蒸汽进入高压吸收器被来自高压发生器的浓溶液所吸收，这就是高、低压循环的结合部，使冷剂水得以在高压发生器和低压发生器之间形成循环。由此可以知道:溶液在高、低压发生器和高、低压吸收器中分别经历两次发生过程和两次吸收过程，故称为两级溴化锂吸收式制冷循环系统。但在循环中仅有高压发生器中发生的制冷剂才被凝结成冷剂水进入蒸发器制冷，产生冷量；也仅有低压发生器出口的浓溶液，进入低压吸收器吸收蒸发器中生成的制冷剂蒸汽，使蒸发压力保持恒定。
3.3水和溴化锂溶液的具体循环流程
图 3-2溴化锂制冷系统图
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一、吸收剂——溴化锂溶液的循环流程
溴化锂溶液的循环流程：低压发生器出来的稀溶液，经由低温溶液热交换器，进入低压发生器，由驱动热源加热，产生制冷剂蒸汽，使自己的浓度达到浓溶液浓度，在低压发生器中发生后的浓溶液出低压发生器后，再经低温溶液热交换器，进入低压吸收器，吸收来自蒸发器的制冷剂蒸汽；稀溶液出高压吸收器后，经高温溶液热交换器进入高压发生器，在高压发生器中被驱动热源加热，产生制冷剂蒸汽，并使溶液达到浓溶液浓度，高压发生器中发生终了的浓溶液出高压发生器后，经过高温溶液热交换器，进入高压吸收器，吸收来自低压发生器的低压循环的制冷剂蒸汽。 二、制冷剂——水的循环流程。
制冷剂水的循环流程：制冷剂水的循环流程是在制冷剂回路中，低压发生器中产生的冷剂蒸汽，直接进入高压吸收器，被高压循环的浓溶液吸收，这部分制冷剂蒸汽在循环中不长生制冷效果。高压发生器中产生的高温冷剂蒸汽进入冷凝器，被冷凝成为冷剂水，冷凝器中的冷剂水节流后进入蒸发器，经冷剂泵输送，喷淋在蒸发器管簇上，吸取管内冷媒水的热量，在蒸发压力下吸热蒸发，使冷媒水温度降低，从而达到制冷的目的，也就完成了一次制冷剂水的循环。
在此我们也给出两级溴化锂吸收式制冷系统流程的焓浓图，如图3-3 所示。
高压级：
1-2 稀溶液在高压溶液液热交换器中的加热过程； 2-3-4稀溶液在高压发生器中的发生过 成，产生状态点11的制冷剂蒸气； 4-5 浓溶液在高压溶液热交换器中的 降温过程；
5-1 浓溶液在高压吸收器中的吸收过 程.吸收状态点为12的制冷剂蒸气； 低压级：
6-7 稀溶液在低压溶液热交换器中的 加热过程;
7-8-9稀溶液在低压发生器中的发生过 程，产生状态点12的制冷剂蒸气； 9-10浓溶液在低压溶液热交换器中的 降温过程；
10-6浓溶液在低压吸收器中的吸收过 程，吸收状态点为14的制冷剂蒸气 制冷剂：
11- 13高压级产生的制冷剂蒸气在冷凝器 中的冷却和冷凝过程；
13- 14高压级产生的制冷剂液体在蒸发 器中的蒸发过程。
图3-3机组流程的焓浓图
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