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1、吸收式熱泵的原理S1001W139李成市政工程2010級建筑給排水方向老師好！同學(xué)們好！我們知道，熱泵是按逆循環(huán)工作的，這一點與致冷機(jī)相同。按照驅(qū)動熱泵工作原理的不同，我們可以把熱泵分為吸收式熱泵、蒸氣壓縮式熱泵、化學(xué)熱泵、蒸氣噴射式熱泵、溫差電熱泵等幾種。今天我想跟大家一起學(xué)習(xí)其中的有關(guān)“吸收式熱泵原理”的知識。吸收式熱泵是用熱能驅(qū)動工質(zhì)循環(huán)，實現(xiàn)對熱能的“泵送”功能，這種熱泵比較適用于有廢熱或者可通過煤、氣、油及其它燃料可獲得低成本熱能的場合。１、吸收式熱泵的基本構(gòu)成吸收式熱泵是由吸收器、發(fā)

2、生器、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、溶液泵、溶液閥、溶液熱交換器這8大部件組成封閉環(huán)路，封閉環(huán)路內(nèi)充以工質(zhì)對。吸收式熱泵中各組成部分的基本情況是這樣的：（1）工質(zhì)對：一般是循環(huán)工質(zhì)和吸收劑組成的二元非共沸混合物，其中循環(huán)工質(zhì)（制冷劑）的沸點低，吸收劑的沸點高，而且這兩種物質(zhì)的沸點應(yīng)該具有較大的差值。因為只有這樣才能保證兩組分能夠分離。循環(huán)工質(zhì)在吸收劑中應(yīng)該具有較大的溶解度，相應(yīng)地，工質(zhì)對溶液對循環(huán)工質(zhì)的吸收能力要比較強(qiáng)。（2）發(fā)生器：利用熱水、蒸汽或燃料火焰加熱發(fā)生器里的工質(zhì)對溶液，使其中的低沸點循環(huán)

3、工質(zhì)變?yōu)檎羝?，而高沸點吸收劑仍然保持為液態(tài)。（3）吸收器：利用工質(zhì)對溶液對循環(huán)工質(zhì)較強(qiáng)的吸收能力，把蒸發(fā)器中產(chǎn)生的循環(huán)工質(zhì)抽吸到吸收器里。（4）冷凝器：由發(fā)生器進(jìn)來的循環(huán)工質(zhì)蒸汽在冷凝器中冷凝為液體，同時放出熱量。（5）節(jié)流閥：閥前壓力、溫度較高的循環(huán)工質(zhì)液體經(jīng)節(jié)流閥后變?yōu)閴毫?、溫度較低的循環(huán)工質(zhì)飽和氣、飽和液混合物，也就是濕蒸汽。（6）蒸發(fā)器：低壓、低溫循環(huán)工質(zhì)濕蒸汽在蒸發(fā)器中吸收低溫?zé)嵩吹臒崃?，變?yōu)轱柡蜌?。?）溶液泵：它不斷地6將吸收器中的工質(zhì)對稀溶液送入發(fā)生器，保持吸收器、發(fā)生器中的溶液

4、量。（1）溶液閥：它的作用是調(diào)節(jié)由發(fā)生器中流入吸收器的溶液量。（2）溶液熱交換器：它是流出吸收器的稀溶液與流出發(fā)生器的濃溶液進(jìn)行熱交換的部件，使進(jìn)入吸收器中的稀溶液溫度降低，提高吸收器中溶液的吸收能力；使進(jìn)入發(fā)生器的稀溶液溫度升高，節(jié)省發(fā)生器中的高溫?zé)崮芟?。１、吸收式熱泵的工作過程吸收式熱泵的基本工作過程是這樣的：高溫?zé)崮芗訜岚l(fā)生器中的工質(zhì)對溶液，產(chǎn)生高溫高壓的循環(huán)工質(zhì)蒸氣，進(jìn)入冷凝器；在冷凝器中循環(huán)工質(zhì)凝結(jié)放熱變?yōu)楦邷馗邏旱难h(huán)工質(zhì)液體，進(jìn)入節(jié)流閥；經(jīng)節(jié)流閥后變?yōu)榈蜏氐蛪旱难h(huán)工質(zhì)飽和氣與飽

5、和液的混合物，進(jìn)入蒸發(fā)器；在蒸發(fā)器中循環(huán)工質(zhì)吸收低溫?zé)嵩吹臒崃孔優(yōu)檎魵猓M(jìn)入吸收器；在吸收器中循環(huán)工質(zhì)蒸氣被工質(zhì)對溶液吸收，吸收了循環(huán)工質(zhì)蒸氣的工質(zhì)對稀溶液經(jīng)熱交換器升溫后被不斷“泵送”到發(fā)生器，同時產(chǎn)生了循環(huán)工質(zhì)蒸氣的發(fā)生器中的濃溶液經(jīng)熱交換器降溫后被不斷放入吸收器，維持發(fā)生器和吸收器中的液位、濃度和溫度的穩(wěn)定，實現(xiàn)吸收式熱泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。對比圖1所示的吸收式熱泵與圖2所示的蒸氣壓縮式熱泵，吸收式熱泵虛線框內(nèi)的部分與蒸氣壓縮式熱泵的壓縮機(jī)的功能相當(dāng)，即發(fā)生器、吸收器、溶液泵、溶液閥、溶液熱交換器

6、的組合體起到了壓縮機(jī)的作用，但它是由熱能驅(qū)動，因此有時也把這個組合體稱為熱壓縮機(jī)。它們都實現(xiàn)了對工質(zhì)的升壓和升溫的過程。6圖1吸收式熱泵的基本構(gòu)成1—吸收器；2—溶液泵；3—溶液閥；4—溶液熱交換器；5—發(fā)生器；6—冷凝器；7—節(jié)流閥；8—蒸發(fā)器圖2蒸汽壓縮式熱泵的基本構(gòu)成61—壓縮機(jī)；2—冷凝器；3—節(jié)流閥；4—蒸發(fā)器１、吸收式熱泵的熱平衡我們用熱力學(xué)第一定律來分析吸收式熱泵的熱平衡，進(jìn)入熱泵的能量有發(fā)生器的加熱量QG、蒸發(fā)器從低溫?zé)嵩次盏臒崃縌E以及泵消耗的功WP；熱泵輸出的能量有冷凝器的

7、放熱量QC、吸收器的放熱量QA以及吸收式熱泵的各種熱損失QS（如保溫不良引起的散熱，對發(fā)生器直接燃燒加熱時廢煙氣帶走的熱量等）。由這些我們可以得到一個熱平衡的等式：QG+QE+WP=QA+QC+QS如果不考慮泵消耗的功率，上面的式子變?yōu)椋篞G+QE=QA+QC對用戶有用的熱量是冷凝器放出的熱量和吸收器放出的熱量，用QU表示，則：QU=QA+QC下面的圖3表達(dá)了各部分能量的大致比例。圖3吸收式熱泵的能流圖２、吸收式熱泵的供熱系數(shù)吸收式熱泵的效率（制熱系數(shù)）通常用供熱系數(shù)來表示，表達(dá)式為：供熱系數(shù)=

8、用戶獲得的有用能量/消耗的能量6用公式表示時，就是：式中WP—泵所消耗的功，簡要分析時可忽略不計；QG—發(fā)生器的加熱量；QA—吸收器的放熱量；QC—冷凝器的放熱量。１、吸收式熱泵的分類（1）按工質(zhì)對劃分可以分為H2O-LiBr熱泵，NH3-H2O熱泵等。（2）按驅(qū)動熱源的利用方式劃分1）單效熱泵：驅(qū)動熱源在機(jī)組內(nèi)被直接利用一次。2）雙效熱泵：驅(qū)動熱源被直接和間接地利用兩次。3）多效熱泵：驅(qū)動熱源被直接和間接地利用多次。4）多級熱泵：驅(qū)動熱源在多個壓力不同的發(fā)生器內(nèi)依次被直接利用。（3）按機(jī)組結(jié)構(gòu)