溴化锂的工作原理(各类溴化锂机组的特点)
溴化锂机组又称溴化锂吸收式制冷机组。
溴化锂由碱锂和卤族元素组成。其分子式为LiBr，分子量为86.844，密度为346kg/ m3 (25℃)，熔点为549℃，沸点为1265℃。它的一般性质一般与食盐相似。它是一种稳定的物质，在大气中不变质、不挥发、不溶解，易溶于水。常温下为无色颗粒状晶体，无毒无味，咸苦。溴化锂水溶液由溴化锂和水组成，性质与纯水有很大不同。纯水的沸点只与压力有关，而溴化锂水溶液的沸点不仅与压力有关，还与溶液的浓度有关。
工作原理:溴化锂吸收式制冷中，水作为制冷剂，溴化锂作为吸收剂。
由于溴化锂水溶液的沸点很高，极难挥发，可以认为饱和溴化锂溶液液面上的蒸气是纯水蒸气。在一定温度下，溴化锂溶液液面上水蒸气的饱和分压小于纯水。并且浓度越高，水蒸气在液面的饱和分压越小。因此，在相同温度下，溴化锂水溶液的浓度越高，其吸水能力越强。这就是为什么溴化锂通常用作吸收剂，水用作制冷剂。
溴化锂吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、换热器和循环泵组成。
在溴化锂吸收式制冷机运行过程中，当溴化锂水溶液被发生器中的热媒水加热时，溶液中的水不断汽化；随着水的不断汽化，发生器中溴化锂水溶液的浓度不断升高，进入吸收器；水蒸气进入冷凝器，被冷凝器中的冷却水冷却，然后凝结成高压低温液态水；当冷凝器中的水通过节流阀进入蒸发器后，迅速膨胀汽化，在汽化过程中吸收了蒸发器中制冷剂水的大量热量，从而达到降温制冷的目的。在这个过程中，低温水蒸气进入吸收器，被吸收器中的溴化锂水溶液吸收，溶液浓度逐渐降低，然后被循环泵送回发生器，完成整个循环。如此循环不息，不断产生冷能。由于稀溴化锂溶液已在吸收器中冷却，温度较低。为了节省加热稀溶液的热量，提高整个装置的热效率，系统中增加了换热器，使得从发生器流出的高温浓溶液可以与从吸收器流出的低温稀溶液进行热交换，可以提高进入发生器的稀溶液的温度。
优点和缺点
优势
1.利用热能作为动力，特别是低势能热能(太阳能、余热、废热等。);
2.整个机组除了低功率的屏蔽泵外，没有其他运动部件，运行安静；
3.采用溴化锂水溶液作为工作介质，无味无毒无害，有利于符合环保要求；
4.冰箱运行在true 空状态，没有高压爆炸的危险，安全可靠；
5.制冷量调节范围大，可在较宽的负荷下进行制冷量的五级调节；
6.对外界条件变化的适应性强，能在热媒水入口温度、冷媒水出口温度、冷却水温度的一定范围内稳定运行。
劣势
1.溴化锂水溶液对一般金属具有强腐蚀性，不仅影响机组的正常运行，还会影响机组的使用寿命；
2.溴化锂吸收式制冷主机气密性要求高，即使少量空气体泄漏也会影响机组性能，这对机组制造提出了严格的要求；
3.当浓度过高或温度过低时，溴化锂水溶液容易结晶，因此防止结晶是溴化锂主机设计和运行中必须注意的重要问题。
根据能源使用的分类
1.蒸汽型:以蒸汽为驱动能量。根据工作蒸汽的等级，可分为单效和双效两种。单效工作蒸汽的压力范围为0.03~0.15MPa(表压)(0.3 ~ 1.5kgf/cm '表压)；双效工作蒸汽压力范围一般为0.4 ~ 0.8 MPa(表压)(4 ~ 8 kgf/cm '表压)，特殊低压双效工作蒸汽压力可低至0.25MPa(表压)(2.5kg{/cm2表压)。
2.直燃式一般使用油气等可燃物质作为燃料。它不仅可以制冷，还可以供热(采暖)和卫生热水。
根据燃料的不同，直燃式可分为:
(1)燃料类型:燃料类型可燃轻油和重油。
(2)气体类型:气体类型燃料的范围很广，包括液化气、城市煤气、天然气等。
(3)双燃料型:双燃料型可以一机使用两种燃料，分为轻油燃气型和重油燃气型。此外，粉煤和其他可燃废物也可以作为燃料，使特殊的直燃机组。
3.热水型:以热水为热源的溴化锂机组。通常以工业余热、废热、地热热水、太阳能热水为热源，按热源温度分为单效热水型和双效热水型。单效机组的热水温度范围为85 ~ 140℃，高于140℃的热水可作为双效机组的热源。
1)热水型两级溴化锂吸收式制冷机当热水进口温度为120℃，热水更大温差为62℃，热水出口温度为68℃，冷却水进出口温度分别为32℃和38℃，冷水出口温度为7℃(进口水为12℃)。
该装置由发电机、冷凝器、吸收器、蒸发器和热交换器以及相应的主要部件如屏蔽泵、真空泵空泵等组成。其中，吸收器中的稀溶液通过换热器送入发生器，被热水加热浓缩成浓溶液，同时产生制冷剂蒸汽。制冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝成制冷剂水，其潜热被冷却水带出机器。
冷媒水进入蒸发器后，由冷媒泵通过喷嘴喷出。在高温空时，冷媒水吸收蒸发器管内冷水的热量，在低温时沸腾，再次形成冷媒蒸汽。同时产生低温冷水(本机提供的冷源)。浓缩液经过换热器后直接进入吸收器，通过液体分布器喷洒在吸收器的换热管上。浓缩液一方面吸收蒸发器产生的制冷剂蒸汽，然后变成稀溶液；另一方面，它将吸收制冷剂蒸汽时释放的热量传递给冷却水。
制冷是溴化锂溶液在机器中稀释浓缩，再浓缩稀释，制冷剂水由液态变为气态，再由气态变为液态的循环。两个循环同时进行，循环往复。换热器是高低温溶液之间进行热交换的装置，有利于提高机组的热效率。
两级热水机组有两个发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，形成两个基本分离又相互联系的独立的制冷剂和吸收剂工作循环系统。热水、冷水、冷却水串联在两个循环系统之间，热水、冷水、冷却水逆流换热。
在两个独立的循环中，合理分配制冷量和温差的比例，选择温度、压力、浓度等参数，使发生、冷凝、蒸发、吸收的过程达到最理想的状态，使作为热源的热水温度降得更低。
2)双效溴化锂制冷机，一般为三缸。主要部件有:高压发生器、低压发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、高温换热器、低温换热器、冷凝液再生器、冷却水冷却器和发生器泵、吸收器泵、蒸发器泵和电气控制系统。制冷原理是:吸收器中的稀溶液由发生器泵分两路输送到高温换热器和低温换热器。进入高温换热器的稀溶液被从高压发生器流出的高温浓溶液加热，然后进入高压发生器。进入低温换热器的稀溶液被从低压发生器流出的浓溶液加热，然后通过冷凝液再生器继续升温，再进入低压发生器。进入高压发生器的稀溶液被工作蒸汽加热，溶液沸腾产生高温制冷剂蒸汽，进入低压发生器。稀溶液在低压发生器中加热后，通过节流进入冷凝器，被冷却冷凝成冷媒水。进入低压发生器的稀溶液被高压发生器产生的高温制冷剂蒸汽加热，产生的低温制冷剂蒸汽直接进入冷凝器，也被冷却冷凝成制冷剂水。由高低压发生器产生的制冷剂水被合并到冷凝器的集水盘中，混合并被引入蒸发器。
高压发生器中稀溶液的工作蒸汽不冷凝，通过凝结水再热器进入凝结水管道。高压发生器中的稀溶液被加热并蒸发制冷剂蒸汽，从而将浓度提高至浓溶液，然后通过高温热交换器引入吸收器。低压发生器中的稀溶液被加热放出制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽也变成浓溶液，然后通过低温换热器进入吸收器。浓缩液在吸收器中与原溶液混合，形成中等浓度的溶液。混合溶液被吸收泵吸收，输送到喷淋系统，喷淋在吸收管簇的外表面，吸收蒸发器蒸发出来的制冷剂蒸汽，再次成为稀溶液，用于下一个循环。吸收过程中产生的吸收热被冷却水带出制冷系统，完成了溴化锂溶液从稀溶液到浓溶液，再回到稀溶液的循环过程。即热压循环过程。
高低压发生器产生的制冷剂蒸汽在冷凝器管簇的外表面冷凝，流经管簇的冷却水吸收冷凝过程中产生的冷凝热并将其带出制冷系统。冷凝的制冷剂水通过节流装置被收集并喷洒在蒸发器管束的外表面上。由于蒸发器内压力较低，部分冷媒水闪蒸吸收冷媒水的热量，产生部分制冷效果。大部分未被蒸发的冷媒水被蒸发器泵喷到蒸发器管簇的外表面，吸收流经管簇的冷媒水的热量，蒸发成冷媒蒸汽，进入吸收器。
吸收制冷剂水的热量降低水温，从而达到制冷的目的，完成制冷循环。中浓度混合溶液喷入吸收器吸收制冷剂蒸汽，使蒸发器处于低压状态。在溶液吸收制冷剂蒸汽后，制冷剂蒸汽被压缩系统再生。确保制冷过程的循环。
4.太阳能式:利用太阳能集热器获得的能量加热溴化锂机组发生器中的稀溶液，进行制冷循环。该机可分为两种，一种是利用太阳能集热器直接加热发生器管内的稀溶液；另一种是先加热循环水，再将热水送入发生器加热溶液。后一种加热方式与热水装置相同。
目前更多的是综合以上分类，如蒸汽单效型、蒸汽双效型、直燃式冷热水机组等等。
此外，还有将上述热源组合在一起的混合单元。如蒸汽燃烧混合型、热水燃烧混合型、蒸汽热水混合型。
溴化锂特性
名称:溴化锂
化学式:LiBr
分子量:86.85
物理性质:易潮解。无水物质可以通过干燥一水合溴化锂并失去水来获得。
状态:白色立方晶体或颗粒状粉末。
密度:3.64克/立方厘米
熔点:560℃
沸点1265℃
溶解性:溶于水、乙醚和乙醇，溶于甲醇、丙酮、乙二醇等有机溶剂，微溶于吡啶。热的溴化锂溶液可以溶解纤维。其水溶液具有很强的吸湿性，室温下饱和溴化锂水溶液的浓度达到60%。浓度越高，温度越低，吸湿性越强。
化学性质:性质稳定，在大气中不易变质分解。可与氨或胺形成一系列加成化合物，如一铵溴化物、二铵溴化锂、三铵溴化锂、四铵溴化锂等。它能与溴化铜、溴化汞、碘化汞、氰化汞和溴化锶形成可溶性盐。溴化锂在空气体中对钢有很强的腐蚀作用，但在真空状态下加入缓蚀剂基本不腐蚀金属。
毒性:大剂量服用溴化锂会抑制中枢神经系统，长期吸入会导致皮疹和中枢神经系统紊乱。
它是一种高效的水蒸气吸收剂和空空气湿度调节剂。制冷行业广泛用作吸收式制冷剂，有机行业用作氯化氢脱酸剂和有机纤维膨胀剂。在医学上用作催眠剂和镇静剂。电池在工业上用作高能电池和微型电池的电解质。此外，它还用于照相工业和分析化学。
溴化锂水溶液的性质
(1)无色液体，含盐，无毒。加入铬酸锂后，溶液呈淡黄色。
(2)溴化锂在水中的溶解度随着温度的降低而降低。溴化锂的质量浓度不能超过66%，否则在运行中溶液温度降低时会有晶体析出，破坏冰箱的正常运行。
(3)水蒸气的分压很低，远低于同温度下纯水的饱和蒸汽压，因此具有很强的吸湿性。与液体蒸气的平衡属于动态平衡。此时，分子穿过液体表面进入蒸气的速率等于分子从蒸气返回液体的速率。由于溴化锂溶液中溴化锂分子对水分子的吸引力强于水分子之间的吸引力，且单位液体体积中由于溴化锂分子的存在，水分子的数量减少，所以在相同温度下，液体表面单位蒸气体积中水分子的数量比纯水表面少。由于溴化锂的沸点较高，在所采用的温度范围内不会挥发，所以与溶液平衡的蒸气的总压力等于水蒸气的压力。可以看出，温度相等时，溴化锂溶液表面的水蒸气分压小于纯水的饱和蒸气压，浓度越高或温度越低，水蒸气分压越低。浓度为50%，温度为25℃时，饱和蒸汽压为0.85kPa，而相同温度下水的饱和蒸汽压为3.167kPa。如果水的饱和蒸汽压大于0.85kPa，比如压力为1kPa(相当于7℃的饱和温度)，上述溴化锂溶液就有吸收它的能力，也就是说溴化锂水溶液有吸收温度比它低的水蒸气的能力，这就是溴化锂吸收式制冷机的机理之一。同样，如果压力相同，溶液的饱和温度必然大于水的饱和温度，溶液产生的水蒸气始终处于过热状态。
(4)密度高于水的密度，并随溶液的浓度和温度而变化。
(5)比热容小。当温度为150℃，浓度为55%时，其比热容约为2kj/(kg·k)，这意味着在发生过程中加到溶液中的热量相对较少，水的蒸发潜热相对较大的特性会使机组具有较高的热力学系数。
(6)粘度高。
(7)表面张力大。
(8)溴化锂水溶液的导热系数随着浓度的增大而减小，随着温度的升高而增大。
(9)对黑色金属和紫铜有很强的腐蚀性，尤其是在空气体存在的情况下。腐蚀产生的不凝性气体对设备制冷量影响很大。
以溴化锂水溶液为工质对的吸收式制冷系统的主要缺点是:热效率低，冷却水消耗量大，对设备的密封性要求高，有一定的腐蚀性。但由于它可以直接利用低参数热源作为动力，是一种理想的利用太阳能低品位热源的制冷装置。整个机组除了小功率的屏蔽泵外没有其他运动部件，运行安静，运行时基本没有噪音和振动；溴化锂~水作为工质对，无毒无味，有利于符合环保要求。冰箱在true 空状态下运行，不存在高压爆炸的危险；制冷量可大范围调节，制冷量可在20% ~ 100%负荷范围内无级调节。对外界条件的变化有很强的适应性，在加热蒸汽压力0.2 ~ 0.8 MPa(表压)、冷却水温度20 ~ 35℃、冷却水出口温度5 ~ 15℃范围内能稳定运行。该机组结构简单，对安装基础要求低，不需要特殊的机器底座；体积小，节省土地，易于生产管理，维护成本低；手术非常安全。
以溴化锂溶液为工质制备低温冷冻水，可作为空调制系统和工艺流程中的冷源。可广泛应用于纺织、化工、电子、食品等工矿企业。，以及酒店、剧院、医院、楼宇等场合。
