工作原理與循環(huán)

　　溶液的蒸氣壓力是對(duì)平衡狀態(tài)而言的。如果蒸氣壓力為0.85kPa的溴化鋰溶液與具有1kPa壓力（7℃）的水蒸氣接觸，蒸氣和液體不處于平衡狀態(tài)，此時(shí)溶液具有吸收水蒸氣的能力，直到水蒸氣的壓力降低到稍高于0.85kPa（例如：0.87kPa）為止。

圖1 吸收制冷的原理

　　0.87kPa和0.85kPa之間的壓差用于克服連接管道中的流動(dòng)阻力以及由于過(guò)程偏離平衡狀態(tài)而產(chǎn)生的壓差，如圖1所示。水在5℃下蒸發(fā)時(shí)，就可能從較高溫度的被冷卻介質(zhì)中吸收氣化潛熱，使被冷卻介質(zhì)冷卻。

　　為了使水在低壓下不斷氣化，并使所產(chǎn)生的蒸氣不斷地被吸收，從而保證吸收過(guò)程的不斷進(jìn)行，供吸收用的溶液的濃度必須大于吸收終了的溶液的濃度。為此，除了必須不斷地供給蒸發(fā)器純水外，還必須不斷地供給新的濃溶液，如圖1所示。顯然，這樣做是不經(jīng)濟(jì)的。

圖2 單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)系統(tǒng)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖3 雙筒溴化鋰吸收式制冷機(jī)的系統(tǒng)
　　　　　　　　1-冷凝器；2-發(fā)生器；3-蒸發(fā)器；4-吸收器；5-熱交換器；6-U型管；
　　　　　　　7-防晶管；8-抽氣裝置；9-蒸發(fā)器泵；10-吸收器泵；11-發(fā)生器泵；12-三通閥

　　實(shí)際上采用對(duì)稀溶液加熱的方法，使之沸騰，從而獲得蒸餾水供不斷蒸發(fā)使用，如圖2所示。系統(tǒng)由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、泵和溶液熱交換器等組成。稀溶液在加熱以前用泵將壓力升高，使沸騰所產(chǎn)生的蒸氣能夠在常溫下冷凝。例如，冷卻水溫度為35℃時(shí)，考慮到熱交換器中所允許的傳熱溫差，冷凝有可能在40℃左右發(fā)生，因此發(fā)生器內(nèi)的壓力必須是7.37kPa或更高一些（考慮到管道阻力等因素）。

　　發(fā)生器和冷凝器（高壓側(cè)）與蒸發(fā)器和吸收器（低壓側(cè)）之間的壓差通過(guò)安裝在相應(yīng)管道上的膨脹閥或其它節(jié)流機(jī)構(gòu)來(lái)保持。在溴化鋰吸收式制冷機(jī)中，這一壓差相當(dāng)小，一般只有6.5~8kPa，因而采用U型管、節(jié)流短管或節(jié)流小孔即可。

　　離開發(fā)生器的濃溶液的溫度較高，而離開吸收器的稀溶液的溫度卻相當(dāng)?shù)?。濃溶液在未被冷卻到與吸收器壓力相對(duì)應(yīng)的溫度前不可能吸收水蒸氣，而稀溶液又必須加熱到和發(fā)生器壓力相對(duì)應(yīng)的飽和溫度才開始沸騰，因此通過(guò)一臺(tái)溶液熱交換器，使?jié)馊芤汉拖∪芤涸诟髯赃M(jìn)入吸收器和發(fā)生器之前彼此進(jìn)行熱量交換，使稀溶液溫度升高，濃溶液溫度下降。

　　由于水蒸氣的比容非常大，為避免流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的壓降，需要很粗的管道，為避免這一點(diǎn)，往往將冷凝器和發(fā)生器做在一個(gè)容器內(nèi)，將吸收器和蒸發(fā)器做在另一個(gè)容器內(nèi)，如圖3所示。也可以將這四個(gè)主要設(shè)備置于一個(gè)殼體內(nèi)，高壓側(cè)和低壓側(cè)之間用隔板隔開，如圖4所示。

 
圖4 單筒溴化鋰吸收式制冷機(jī)的系統(tǒng)
1－冷凝器；2－發(fā)生器；3－蒸發(fā)器；4－吸收器；
5－熱交換器；6、7、8－泵；9－U型管

　　綜上所述，溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作過(guò)程可分為兩個(gè)部分：
　　(1)發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝成冷劑水，經(jīng)U形管進(jìn)入蒸發(fā)器，在低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。這些過(guò)程與蒸氣壓縮式制冷循環(huán)在冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器中所產(chǎn)生的過(guò)程完全相同；
　　(2)發(fā)生器中流出的濃溶液降壓后進(jìn)入吸收器，吸收由蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷劑蒸氣，形成稀溶液，用泵將稀溶液輸送至發(fā)生器，重新加熱，形成濃溶液。這些過(guò)程的作用相當(dāng)于蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中壓縮機(jī)所起的作用。