热水型冷水机组：二级优化方案

二级热水型冷水机组，可使用70～80℃的热水为驱动热源，是一种可以充分利用低品位热源的吸收式冷水机组。但与单效溴化锂吸收式冷水机组相比，其热力系数比较低，ζ仅为0.3～0.4；冷却水耗量约为单效机组的二倍；而且初投资大得多。故在应用时，应对其节能效益、运行维护费用和初投资作综合分析。

图13-10为一种二级热水型溴化锂吸收式冷水机组的循环流程及其在h-ξ图上的表示。由图13-10b可见，在一般的冷却水（进口温度32℃）条件下，稀溶液在吸收过程的终点为状态点2，其质量分数为ξ_a。由于热源温度较低，浓溶液在发生过程的终点为状态点4，其质量分数为ξ′_r＜ξ_a。因此，温度较低的低品位热水，不可能驱动单效吸收式制冷循环。如图13-10b所示，在冷凝压力p_c和蒸发压力p_e之间选取一个中间压力p_m，在相同的热水温度和冷却水温度的条件下，在冷凝压力p_c和中间压力p_m之间构成一个单效循环；在中间压力和p_m蒸发压力p_e之间，构成另一个单效循环。把这两个单效循环复叠起来，就构成了一个可以实现的二级吸收式制冷循环。

该机组由上筒体内的高压发生器、低压发生器、冷凝器及高压吸收器，下筒体内的蒸发器、低压吸收器及高压和低压溶液换热器组成。其溶液流程分为高压和低压两部分。

图13-10 二级热水型溴化锂吸收式冷水机组的循环流程

a）二级冷水机组的循环流程 b）二级制冷循环的h-ξ图

1—高压发生器 2—冷凝器 3—低压发生器 4—高压吸收器 5—溶液泵Ⅰ 6—低压溶液换热器 7—蒸发器 8—低压吸收器 9—溶液泵Ⅳ 10—溶液泵Ⅲ 11—冷剂泵 12—溶液泵Ⅱ 13—高压溶液换热器

低压部分的溶液流程：从低压吸收器流出的稀溶液，由溶液泵Ⅳ输送，经低压溶液换热器升温后，送入低压发生器浓缩；浓缩后的浓溶液，再经低压溶液换热器，回到低压吸收器进行喷淋稀释。

高压部分的溶液流程：从高压吸收器出来的稀溶液，由溶液泵Ⅱ输送，经高压溶液换热器升温后，送入高压发生器浓缩；浓缩后的浓溶液，再经高压溶液换热器，回到高压吸收器进行喷淋稀释。(www.xing528.com)

制冷剂流程：高压发生器产生的冷剂蒸汽，进入冷凝器冷凝成冷剂水；冷凝器出来的冷剂水，经节流后进入蒸发器蒸发制冷；低压吸收器吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，以保证蒸发压力；低压发生器产生的冷剂蒸汽，则由高压吸收器直接吸收，以保证中间压力。

可见，溶液在高、低压发生器和高、低压吸收器中，经历两次发生过程和两次吸收过程，故称为二级溴化锂吸收式制冷循环。由高压发生器产生的冷剂蒸汽，通过冷凝器进入低压级，而由低压发生器产生的冷剂蒸汽，则通过高压吸收器进入高压级。这就是高、低压循环的接合部，使冷剂水得以在高压发生器和低压吸收器之间形成循环。高压和低压发生器各自从热水获得驱动的热量，但仅有高压发生器产生的冷剂蒸汽，才被冷凝成为冷剂水进入蒸发器制冷。因此，二级溴化锂吸收式制冷循环的热力系数很低，被称为半效循环。

图13-11 单效/二级复合的热水型溴化锂吸收式冷水机组的循环流程

1—蒸发器 2—吸收器 3—高压吸收器 4—冷凝器 5—高压发生器 6—低压发生器 7—单效发生器

图13-11表示一种单效/二级复合的热水型溴化锂吸收式冷水机组的循环流程。它由蒸发器、吸收器、冷凝器和单效发生器构成的单效循环，以及蒸发器、吸收器、高压吸收器、冷凝器、低压发生器和高压发生器构成的二级循环复合而成。驱动热源回路将单效发生器、高压发生器和低压发生器串联起来，由区域集中供热管网向机组提供95℃或85℃的热水。用三通阀改变输送到单效和二级循环流程的热水量的配比，从而实现机组的负荷调节。冷却水回路把吸收器、冷凝器和高压吸收器串联起来，冷却水的温度为27℃/35℃。通过蒸发器和冷水回路提供12℃/6℃的冷水。机组的热力系数ζ接近0.6。这种机组的技术数据见表13-3。

表13-3 单效/二级复合的热水型吸收式冷水机组的技术数据