吸收式製冷機

　　依靠吸收器－發生器組的作用完成製冷迴圈的製冷機。它用二元溶液作為工質，其中低沸點組分用作製冷劑，即利用它的蒸發來製冷；高沸點組分用作吸收劑，即利用它對製冷劑蒸氣的吸收作用來完成工作迴圈。吸收式製冷機主要由幾個換熱器組成（圖1）。二元溶液在發生器中被加熱，產生的製冷劑蒸氣進入冷凝器（即凝汽器），冷凝成液體，經節流閥降壓後送入蒸發器中蒸發製冷，使冷媒水(載冷劑)溫度降低，即可供給用戶以冷量。在發生器中製冷劑含量減少後的溶液（稱為吸收液），流經溶液換熱器被冷卻並並經溶液節流閥降壓後進入吸收器，與從蒸發器來的制冷劑蒸氣相混合，並吸收這些蒸氣而形成制冷劑含量較多的溶液，再由溶液泵升壓後流經溶液換熱器與吸收液進行熱交換，然後進入發生器繼續使用。

　　常用的吸收式制冷機有氨水吸收式制冷機和溴化鋰吸收式制冷機兩種。

　　氨水吸收式制冷機　用氨水溶液作為工質，其中氨用作制冷劑，水用作吸收劑。單級（隻有一個吸收器）氨水吸收式制冷機（圖2）的工作原理與圖1相同，隻是根據氨水溶液的特性在發生器的上部裝有精餾塔和分凝器，用來提高氨蒸氣的純度。單級氨水吸收式制冷機的蒸發溫度一般可達-30℃左右；兩級吸收（用兩個吸收器）的蒸發溫度則更低，可達-60℃。

　　氨水吸收式制冷機由於蒸發溫度較低，可用於冷藏和工業生產過程，在化學工業中曾被廣泛應用。但這種制冷機設備較笨重，金屬消耗量大，需要使用較高壓力的加熱蒸氣；且氨有毒性，對有色金屬起腐蝕作用，故應用日漸減少。

　　在傢用冰箱中還使用一種吸收-擴散式制冷機，它也用氨水溶液作為工質，並充有氫氣起平衡壓力的作用。這種制冷機可用電或煤油加熱，無運動部件，使用方便，且無噪聲。

　　溴化鋰吸收式制冷機　用溴化鋰水溶液為工質，其中水為制冷劑，溴化鋰為吸收劑。溴化鋰屬鹽類，為白色結晶，易溶於水和醇，無毒，化學性質穩定，不會變質。溴化鋰水溶液中有空氣存在時對鋼鐵有較強的腐蝕性。溴化鋰吸收式制冷機因用水為制冷劑，蒸發溫度在0℃以上，僅可用於空氣調節設備和制備生產過程用的冷水。這種制冷機可用低壓水蒸汽或75℃以上的熱水作為熱源，因而對廢氣、廢熱、太陽能和低溫位熱能的利用具有重要的作用。

　　溴化鋰吸收式制冷機的發生器、冷凝器、蒸發器和吸收器可佈置在一個筒體內（稱單筒式），也可佈置在兩個筒體內（稱雙筒式）。圖3為雙筒式溴化鋰吸收式制冷機的系統，它的工作原理與圖1相同，而差別在於：①使用蒸發器泵和吸收器泵，它們的作用是使冷劑水（制冷機）和吸收液分別在蒸發器和吸收器中循環流動，以強化與冷媒水（載冷劑）和冷卻水的換熱；②在冷凝器至蒸發器的冷劑水管路和發生器至吸收器的吸收液管路上均無節流閥，這是因為溴化鋰吸收式制冷機高壓部分與低壓部分的壓差很小，利用U型管中的水封和吸收液管路中的流動阻力即可將高低壓力分開。在單筒式制冷機中，冷凝器與蒸發器之間甚至可以不用U型管，而用一個短管或幾個噴嘴代替。

　　溴化鋰吸收式制冷機是1945年研制成功的，它可以利用低溫位熱能，又有較高的熱力系數(單級的熱力系數在0.7左右)，故發展較快，在一些國傢中已被普遍用於空氣調節等方面。溴化鋰吸收式制冷機有多種類型，如兩級發生的溴化鋰吸收式制冷機，它可有效地利用高壓加熱蒸汽；兩級吸收的溴化鋰吸收式制冷機，它可有效地利用低溫位熱能；直燃式溴化鋰吸收式制冷機，可利用油或煤氣的燃燒直接加熱等。溴化鋰吸收式制冷機還可與背壓式汽輪機組成聯合裝置，利用汽輪機的排汽作為溴化鋰吸收式制冷機的加熱蒸汽，這樣不但可提高水蒸汽的利用率，且同時可以滿足幾種要求，例如制冷和發電。根據這一想法已經設計出溴化鋰吸收式制冷機與離心式氟利昂制冷機聯合工作的制冷機組。它用背壓式汽輪機直接驅動離心壓縮機，並利用其排汽向溴化鋰吸收式制冷機加熱。這種機組可生產較大的冷量，也可在不同的蒸發溫度下生產冷量。這種機組不但經濟性好（汽耗率低），而且低負荷特性好，即在部分負荷時仍能保持較高的經濟性。

參考書目

　戴永慶、鄭玉清編：《溴化鋰吸收式制冷機》，國防工業出版社，北京，1980。

　M.Bogart，Ammonia Absorption Refrigeration in Industrial Processes，Gulf Publ.Co.，Houston，1981.