全国咨询服务热线:029-81208175

专业溴化锂制冷机维修保养

联系我们 Contact
客服服务热线:
联系电话: 029-81208175
  029-83295343
商务电话: 13891916720
  18992858036
传真:029-83295343
地址:西安市兴庆路98号
当前位置:首页 > 新闻动态 > 公司动态

溴化锂电制冷机原理与稀释制冷机原理

作者:    发布于:2018-4-9 12:05:46    文字:【】【】【

一、 一般制冷原理
(1)蒸发——物质由液态转变为气态叫气化,这种在液体表面的气化现象称为蒸发, 液体表面 和内部同时进行的气化现象称为沸腾。在制冷技术中,经常将蒸发和沸腾都叫成蒸发。
(2)冷凝——物质由气态转变为液态叫液化,在制冷技术中所说的冷凝就是液化。
根据热力学的基本原理我们知道,一般的制冷循环由四个主要部件组成:压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器,其制冷原理如下(图1)
一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽,使蒸汽的体积减小,压力升高。
     压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽,使之压力升高后送入冷凝器,在冷凝器中冷凝成压力较高的液体,经节流阀节流后,成为压力较低的液体后,送入蒸发器,在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽,再送入蒸发器的入口,从而完成制冷循环。 根据在冷凝器中冷却冷剂蒸汽的流体介质不同,可分为空冷式和水冷式。
空冷式的冷却介质为空气,而水冷式的冷却介质为水。在蒸发器中使冷剂介质吸热蒸发的介质称为冷媒。如冷媒为水,就称为冷媒水。
二、吸收式制冷机中的吸收剂的循环为什么能起到压缩机的作用
低压——高压——节流——低压 吸收器——发生器——节流——吸收器
压缩机的作用是把压力较低的冷剂蒸汽变成压力较高的冷剂蒸汽。所以,只要能将压力较低的冷剂蒸汽变成压力较高的冷剂蒸汽的部件都可取代压缩机。下面就是一例。
我们都知道,食盐在夏天的时候容易吸收空气中的水蒸汽而变得比较潮湿。这也是一般盐类所具有的性质。
溴化锂也是一种盐,它也有吸收水蒸汽的能力,且其吸收水蒸汽的能力远大于食盐。 不但固态的溴化锂能吸收水蒸汽,浓度较高的溴化锂水溶液(以下简称溴化锂溶液)也 具有较强的吸收水蒸汽的能力。
     溴化锂溶液所处的容器压力较低且水蒸汽的分压力较高时,溴化锂溶液的吸收能力较强。 吸收水蒸汽后,溴化锂溶液的浓度变低,需浓缩后才能循环使用。
浓缩可在一个压力和温度都较高的容器中进行。而浓缩时又产生一定数量的水蒸汽。所以,溴化锂溶液可在低压下吸收水蒸汽,而在高压下产生水蒸汽。也就是说,溴化锂溶液有把低压水蒸汽变成高压水蒸汽的能力。因此,溴化锂溶液可把低压制剂蒸汽变成高压冷剂蒸汽从而取代压缩机。吸收水蒸汽的容器叫作吸收器。产生水蒸汽的容器叫作发生器。
图2为溴化锂溶液可把低压水蒸汽变成高压水蒸汽从而取代压缩机的原理图。 在吸收器中吸收了水蒸汽的浓溶液变成了稀溶液,由溶液泵送至发生器,由其中的高温蒸汽加热沸腾 
作为冷媒还有盐水等。能作为冷剂的工质很多,既有氟利昂之类的工质,也可是水等。 1
浓缩,并产生温度较高的高压冷剂蒸汽,稀溶液的浓度也变高,浓缩后的浓溶液经节流阀送至吸收器,吸收来自蒸发器的低压冷剂蒸汽,从而达到了把低压冷剂蒸汽变成高压冷剂蒸汽,取代压缩机的目的。
图2吸收器和发生器取代压缩机的原理图
三、 溴化锂吸收式制冷机的工作原理
(1) 溶液变稀——是在吸收器中发生的。
(2)溶液变浓——是在发生器中进行的。
(3)冷剂水蒸气冷凝成冷剂水——是在冷凝器中进行的。
(4)高压冷剂水经节流后成压冷剂水蒸发——是在蒸发器中进行的
溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂溶液为吸收剂,以水为制冷剂,利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的。为使制冷过程能连续不断地进行下去,蒸发后的冷剂水蒸气被溴化锂溶液所吸收,溶液变稀,这一过程是在吸收器中发生的,然后以热能为动力,将溶液加热使其水份分离出来,而溶液变浓,这一过程是在发生器中进行的。发生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝结成水,经节流后再送至蒸发器中蒸发。如此循环达到连续制冷的目的。
    1951年H.London提出可以用超流4He稀释3He的方法制冷的理论。到1965年P.Das等人根据这一理论制成了3He-4He稀释制冷机,目前已达到2mK的低温。它可以长时间地维持毫K范围的温度,有较大的冷却能力,已成为获得毫K温度的最重要的手段和设备。
1-混合器 (10mk) 2-热交换器 3-蒸馏器(0.6-0.7K)4-液池冷凝器(1K) 5-液氦预冷 6-液氮预冷 7-机械真空泵 8-液氮冷却的冷阱 9-扩散泵 10-限流器 11-真空阀
3He,4He的混合液在0.86K以上时,液3He可以以任何比例溶解在液4He中,但是当混合溶液的温度降到0.86K以下时,混合液则分离成两相,其中含3He多的相称为浓缩相,而含3He少的相称为稀释相。在低于0.86K的任一温度都对应于一定的3He含量的稀释相和浓缩相,并达到相平衡。当从稀释相中取走3He原子时,为了保持两相的平衡,则由浓缩相中的3He通过相界面进入稀释相以补充被移去的3He原子。可以计算得3He在稀释相中的焓和熵比在浓缩相中要大得多。所以这种稀释过程需要吸热,利用这个吸热现象制成了稀释制冷机。
     从稀释制冷机的结构图来看,包含相界面的室称做混合室,3He原子从浓缩相经过相界面进入稀释相要吸热而制冷,使温度降低。包含稀释相的自由表面的室称为蒸馏室,温度维持在0.6~0.7K。此时3He的饱和蒸气压远高于4He的饱和蒸气压,可以用抽气机抽走,这时浓缩相中的3He原子就不断地通过相界面进入稀释相,抽走的3He经过冷凝再补充到浓缩相中形成循环,使制冷机不断地运行。
稀释制冷机工作流程
1.混合器的上部的浓He3相和下部的稀He3相(6.4%)之间存在He3浓度梯度,于是上部的He3原子不断向下部扩散。此过程中,上部浓相由于熵减小必然吸热,产生制冷效应。
2.同时,下部稀He3相与蒸馏器(1.5%)内也存在He3的浓度梯度,于是He3原子可以源源不断的穿过超流体He4向蒸馏器扩散