RHP吸收式热泵.pptx

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,益于地球,始于荏原,荏原吸收式热泵机组,目录概述基础理论知识荏原I类热泵介绍吸收式热泵自动控制吸收式热泵运行管理,概述.供暖系统的一般组成,改造前,概述.供暖系统的一般组成,改造后,概述.供暖系统的一般组成,图例1,吸收式热泵系统的一般组成,热源蒸汽,低温热源水或负压蒸汽,输出高温水,高温回水,工作原理,吸收式热泵系统的一般组成,辅机,热水、热源水泵软化水装置自动补水装置,吸收式热泵机组的特点,1、能源利用范围广可利用热水、蒸汽、燃油、燃气、烟气等2、运转稳定运动部件少、无振动、噪音低3、安全可靠真空容器无爆炸危险；制冷剂对环境无污染4、调节范围广对外界环境适应性强,目录概述基础理论知识荏原I类热泵介绍吸收式热泵自动控制吸收式热泵运行管理,制冷工质的状态参数,“压力”（压强）:

工质作用在单位面积容器壁上的力大气压B（标准大气压）B=101.3KPa绝对压力P相对于绝对真空的压力值表压力Pn=P-B绝对压力超出大气压力的值真空度Pv=P-B=Pn绝对压力低于大气压力的值,工质的状态参数,单位换算T（K）=t（）+273.16T（F）=1.8t（）+32,温度:

衡量物质的冷热程度热力学温度K:

为了理论计算而定义的物理量,定义为水的三相点温度273.15K摄氏温度:

日常使用的温度物理量,将水在1个标准大气压的冰点定为0华氏温度F（英国科学家常用）露点温度:

气体中的水分从未饱和的水蒸汽变成饱和的水蒸汽时的温度.它表示气体中的含水量,露点越低表示气体中含水量越少,气体越干燥.露点和压力有关,如大气压（0.101Mpa）下水露点温度为100,工质的状态参数,密度单位体积工质的质量单位（Kg/m3）公斤/立方米比重（密度）工质相对于纯水的密度比纯水密度：

1.0103Kg/m3,传热学基础,传热发生的原因存在温度差传热方式热传导：

一般在固体之间发生热对流：

依靠流体的流动而进行的传热。

热辐射：

与物体的温度有关系，温度低时可忽略,在同一换热过程中这三种传热方式是并存的,只是侧重于某一中而已.,传热学基础,墙壁的散热过程与方式,对流,对流,辐射,辐射,传导,墙,tw2,tw1,t1,t2Q,传热学基础,传热方程q=K（t1t2）q：

单位面积的传热量K：

传热系数（衡量换热器的热交换能力）t1：

高温介质t2：

低温介质,传热学基础典型换热器,壳管式热交换器示意图,传热学基础典型换热器,板式热交换器,溴化锂及其溶液的性质,1、溴化锂固体为白色晶体溴化锂是由从锂矿石提炼出的锂（Li）和从海水中提炼出的溴（Br）合成的固体化合物，因为锂与钠（Na）、溴与氯（Cl）分别为同族元素，因此溴化锂显示出与氯化（NaCl）即食盐极其相似的特性。

众所周知，若将食盐放入湿度较高的空气中，食盐会吸收空气中的水分而发粘。

溴化锂也具有与食盐相同的特性，若溴化锂溶液的浓度很高，就非常容易吸收水中的蒸汽。

其吸湿力远比食盐高2、溴化锂溶液的腐蚀性在高温下对金属的腐蚀性急剧增加.3、溴化锂溶液有一定的溶解度一定温度下的饱和溶液（如溴化锂水溶液），当温度降低时，由于溶解度减小，溶液中就会有固体溶质的晶体析出，这种现象称为结晶。

溴化锂溶液的腐蚀机理,溶液对钢板和铜管的腐蚀2Fe+2HO+O=2Fe（OH）2224Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）34Cu+O2=2Cu2O2Cu2O+4H2O+O2=4Cu（OH）2,氧气的存在促进反应的形成加剧腐蚀,溴化锂溶液的腐蚀因素,溶液的温度温度越高，腐蚀性越强溶液酸碱度溶液呈酸性或强碱性都会增强腐蚀性溶液的浓度浓度的高低对腐蚀性影响不大氧气存在促进腐蚀的发生,防腐措施,限制溶液温度最高溶液温度165控制溶液碱度溶液PH值控制在9.010.5添加缓蚀剂溶液中添加适量的缓蚀剂保持整机的气密性防止空气进入,防腐机理,3Fe6H2O2Li2CrO4Fe3O42Cr（OH）34LiOHH23Fe3H2O2Li2CrO4Fe3O4Cr2O3LiOHH26Cu5H2O2Li2CrO43Cu2OCr（OH）34LiOH3Fe4H2OLi2MoO4Fe3O4MoO22LiOH3H2,溶液碱度增加,有氢气产生,生成结构致密的,FeO,34,水作为制冷剂的性质,水作为制冷剂的优点价格便宜；能容易的获得无毒性、无腐蚀性、使用方便汽化潜热大但是，水存在于我们居住的地面上，也就是说，其拥有在大气压力状态0结冰，100剧烈沸腾的性质。

因此，利用大气压力状态下水的汽化进行冷冻是不可能的，这表明有必要进行某种操作,水的三种状态（吸收式热泵制冷剂-水）,在一个未装满水的密闭容器中，容器内部为液体的水，上部为气体的水蒸气。

双方的水分子相互激烈地作用，从液体的水中一部分分子变成水蒸气脱出，反过来，蒸汽分子（=水分子）的一部分液化后返回水中。

下图为其相互关系的模式图,水三种状态之间的变化,蒸发,饱和,冷凝,压力变化,温度变化,降低,升高,升高,降低,吸收热量,放出热量,水三种状态之间的变化,蒸发：

是从水中汽化脱出变成水蒸汽的分子数，多于水蒸气中液化返回水中的分子数，这种情况整体看来是蒸发态状。

冷凝：

与蒸发正相反，从水蒸汽中液化返回水中的分子数多时为冷凝状态。

饱和：

双方的分子数相等，整体看来既不蒸发也不冷凝的静止状态，这种状态称为饱状态。

水的饱和点,从上面水饱和曲线图中可看出，温度在100，饱和压力为760mmHg（也就是说标准大气压水100蒸发），但是，压力为大气压了的1/2时，饱和温度是怎样呢，通过查表，压力如果是380mmHg时饱和温度约为81，也就是说水在81剧烈沸腾。

压力再降低的话，在大气压力的1/100时，约7的饱和温度。

通过以上说明，不仅“100水沸腾”压力降到1/100大气压力，在7左右就会剧烈沸腾，利用这一点就能达到制冷的目的。

利用水的蒸发潜热制冷的历史,在公元前25世纪埃及用来素烧的壁画上，留下了一幅奴隶正用很大的扇子向装有水的的素陶坛那里煽动的图画,这张画面描述了坛子的表面水蒸发时，因蒸发潜热（气化热）而使坛子里的水冷却的方法。

现在我们正在使用的冷冻机正是由这个方法发展而来的，可以说是用机械装置取代了圆扇促使水分的蒸发。

溴化锂溶液对水蒸汽的吸收作用,如图是将水和溶液注入不同的密闭容器，放置后的状态（各自都达到饱和状态），此时周围环境温度30，溶液的浓度52%的话，两个容器的压力如图所示，水为4.242kPa溶液为0.916kPa在这种状态下，阀门全开的话，由于蒸汽压力差会使水蒸气从容器E（水）流到容器A（溶液），其结果，容器E、A在各自的容器内发生以下变化:

溴化锂溶液对水蒸汽的吸收作用,随着阀门打开，容器E的压力下降.伴随着E的压力下降水开始蒸发，并吸收热量所以温度下降（起到降低温度，制冷的目的）.阀门打开容器A的压力上升.随着A的压力上升，蒸汽冷凝，溶液吸收冷凝的水，其的浓度下降.水蒸气冷凝温度上升.稀释热导致温度上升.随着溶液的温度上升，其压力上升.也就是说，上图的模式是溴化锂水溶液通过真空泵的作用，使内压下降，达到A、E两个容器各自的饱和状态，在两个容器中形成压力差，当阀门打开时，由于这个压力差的作用，使E中蒸发冷剂蒸汽，A中溶液吸收蒸发过来的冷剂蒸汽，但由于容器E和A中的压力迟早会相同，溶液的吸收作用就没有了，因此当然水就不蒸发了，这样的话，作为热泵就不起作用了。

吸收作用的维持,在上面，溶液的吸收作用没有了是什么原因呢？

这是因为水和溶液的蒸汽没有压力差了，水蒸汽就不移动了。

也就是说如果能维持水和溶液的蒸汽压力差，就能使溶液的吸收作用，即水的蒸发作用继续。

那么，为什么会没有压力差呢？

这是由于容器E的蒸汽压力下降，容器A的蒸汽压力上升，就没有压力差了。

但吸收式热泵的目的是使水的温度下降，所以容器E的蒸汽压力下降就变成目的了，从而为了维持压力差即吸收作用，有必要在容器A侧作出某种对应。

溴化锂吸收作用的维持,准备另外的容器G，将浓度下降的溶液用压力泵输送到该容器中,并通过外部加热使溶液浓缩，使水分蒸发，就能使溶液的浓度返回到原来的浓度而且可以将变成原浓度的溶液回流到容器A。

通过以上操作，就可以抑制住容器A的蒸汽压力上升,冷剂的再生,将容器A中浓度低的溶液，用压力泵输送到容器G进行浓缩后，再将高浓度的溶液回流到容器A，再将容器A中的溶液冷却。

用这种操作方法，能使容器E中的水连续不断地蒸发。

但是，也存在一个问题。

在上面的模式中，没有冷剂水的补充。

按以上模式不变，原来注入到容器E的水用完，作为吸收式热泵也就失去机能了。

另一方面，前面虽然讲过了用G容器加热溶液，使水蒸汽蒸发浓缩，但是用容器G蒸发了的水蒸汽，由于无处去，所以这种状态下会形成压力异常上升或溶液不能浓缩再生。

这样就需要另外的容器C,冷剂的再生,如图所示将容器C和容器G用配管连接，容器G蒸发了的水蒸气流到容器C，在此用冷却水冷却C，冷凝的水蒸汽变成水。

容器C下部和容器E的上部之间也用配管相连，用容器C冷凝、液化了的水返回到容器E中蒸发，蒸发的水蒸汽再被容器A吸收。

这个过程将持续不断的进行，容器E中就会源源不断的输送出冷量来，这样就形成了最基本的“水-溴化锂吸收式热泵”。

吸收式热泵机组的组成及表示符号,蒸发器（E）制冷剂蒸发、用于制取冷水的容器,吸收器（A）为蒸发提供动力，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽,发生器（G）用于溴化锂溶液的再生,冷凝器（C）用于冷剂再生后的冷凝循环泵（SP、SSP、RP）提供溶液循环动力，溶液、冷剂的喷淋动力,吸收式热泵各部的温度和压力,温度,发生器冷凝器吸收器,蒸发器,压力发生器冷凝器吸收器蒸发器,抽气装置,在吸收式热泵运行中，内部会不断产生H，如果这2部分气体积聚在机组内部，将影响热泵的性能。

因此在吸收式热泵机组中必须设置连续性的抽气装置。

引射器,作用：

利用溶液泵出口的高压溶液在引射器内部形成低压区，机内的不凝性气体由于压差的作用进入该低压区，与溶液混合形成气液两相流进入贮气箱。

RHP系列机组的自动抽气系统,目录,概述基础理论知识荏原I类热泵介绍吸收式热泵自动控制吸收式热泵运行管理,荏原吸收式热泵-构成及制热原理,示意图,第一类溴化锂吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、冷凝器、发生器、热交换器、屏蔽泵和其他附件等。

它以蒸汽或燃料（燃气、燃油）为驱动热源，在发生器内释放热量Qg，加热溴化锂稀溶液并产生冷剂蒸汽。

冷剂蒸汽进入冷凝器，释放冷凝热Qc加热流经冷凝器传热管内的热水，自身冷凝成液体后节流进入蒸发器。

冷剂水经冷剂泵喷淋到蒸发器传热管表面，吸收流经传热管内低温热源水的热量Qe，使热源水温度降低后流出机组，冷剂水吸收热量后汽化成冷剂蒸汽，进入吸收器。

被发生器浓缩后的溴化锂溶液返回吸收器后喷淋，吸收从蒸发器过来的冷剂蒸汽，并放出吸收热Qa，加热流经吸收器传热管的热水。

热水流经吸收器、冷凝器升温后，输送给热用户。

荏原吸收式热泵,在同样遵守热力学第一定律及热力学第二定律的基础上，我们可以获得更多的热量。

在同样遵守热力学第一定律及热力学第二定律的基础上，我们可以获得更高品位的热量。

荏原吸收式I类热泵分为两种型式、普通冷水型热泵、负压蒸汽型热泵第一类吸收式热泵（即增热型热泵），它以蒸汽、燃料（燃气、燃油）、废热水或废蒸汽为驱动热源，把低温热源的热量提高到中、高温，从而提高了能源的品质和利用效率。

荏原吸收式热泵采暖原理图,热源水型热泵外观,普通热源水型热泵系统流程,荏原吸收式热泵机组（新机型）,特点可利用的废热：

一般可以使用温度在1370的废热水、单组分或多组分气体或液体。

可提供的热媒：

不超过100的热媒驱动热源：

0.8MPa以下蒸汽。

制热COP在1.62.2左右：

就是利用1MW的驱动热源可以得到1.6MW2.2MW左右的生产生活需要的热量。

废热水进出水温度越高获得的热媒温度越高，效率越高。

目录概述基础理论知识荏原I类热泵介绍吸收式热泵自动控制吸收式热泵运行管理,微机控制盘简介,目前所有厂家的吸收式机组已经全部搭载了微机化的控制盘。

通过该控制盘不仅可以保障主机的安全、高效、自动运转，还可以实现上位机监控、远程监视、辅机连动等功能。

烟台荏原吸收式机组搭载的是国际知名品牌的PLC”控制方式,烟台荏原产PLC控制盘,防结晶保护,防结晶保护是吸收式制机组特有的一种自动保护功能，这是由溴化锂溶液的物理性质而决定的。

溴化锂溶液有一定的溶解度，如果超出它的溶解度，就会有溴化锂的结晶体出现。

而决定溴化锂溶液结晶的因素主要有溶液的浓度和温度。

防结晶保护,【结晶检知】,根据热交换器入口温度和吸收器出口温度计算T8L温度根据GH浓度计算CL结晶余量=T8L-CL,CL,T8L,T2,T4,防冻结保护,对于冷水机组而言，防冻结保护是非常重要的保护措施。

这一点对于吸收式热泵机组来讲特别重要，因为在吸收式热泵机组中，不仅载冷剂是水，制冷剂也为水，并且大部分时间在冬季运转，各方面都有发生冻结的可能。

防冻结保护措施,热源水断水保护防止热源水流量过低或断水造成冷量不能输出，导致热源水和冷剂冻结。

冷剂低温保护限制冷剂的蒸发温度，防止温度过低而发生冷剂冻结,溶液泵、冷剂泵保护措施热继电器防止电机过流而被烧毁,冷剂低液位开关防止冷剂泵气蚀,其他保护措施,破裂板,机械式的爆破装置，在内部压力超出规定值之后，膜片自动破裂，释放机内的压力，防止对主机造成损伤。

其他保护措施,高压保护开关机械式的保护装置，在内部压力超出规定值之后，向控制盘发出信号，强制停机。

容量控制系统,所谓容量控制是指通过自动调节使机组的制冷量与外界所需的热负荷相匹配。

即：

当外界需要的制热量少时，可以自动降低热泵的出力；而当外界负荷增大时，又可以自动增大热泵的出力。

容量控制系统的组成,温度传感器,安装在蒸发器的热水出口侧感测温度的变化，并将信号传送给温度控制器。

执行机构,执行机构通常指驱动电机，根据微机盘的指令决定转向和开度。

调节阀与驱动电机的驱动轴相连，通过阀的开度调整驱动热源的流量。

温度控制器（微机盘）接收温度传感器的信号，通过PID（比例、积分、微分）计算，决定容量控制阀的开度，然后将信号送至执行机构。

蒸汽型容量控制示意图,根据热水出口温度的变化，通过调整蒸汽调节阀的开度改变蒸汽流,量，进而改变机组的制热量，保持,TC,蒸汽调节阀,溶液进凝水,热水出口,温度调节器,热水出口温度的稳定高温发生器,热水温度传感器蒸汽进,目录概述基础理论知识荏原I类热泵介绍微机盘操作方法吸收式热泵自动控制吸收式热泵运行管理,初次开机前的准备,主机确认气密性确认：

根据真空压力表或水银真空计读数与停机的读数是否有变化进行确认。

电控系统确认：

各电机的绝缘性电源电压确认各温度传感器显示确认,初次开机前的准备,热水、热源水系统注水（乏汽抽真空），确认系统无泄漏运转热水泵、热源水泵，确认其转向和电机电流确认热水、热源水系统的流量符合要求,辅机运转确认,初次开机前的准备,蒸汽管路确认管路中通入蒸汽，管路无泄漏使用蒸汽冲刷管路，去除管路中的锈皮等杂物充分排出蒸汽调节阀之前管路中的凝结水，防止出现液击事故确认蒸汽为饱和蒸汽，对于高温高压的蒸汽，要确认减温减压装置的性能,运行确认,1、机组满负荷稳定运转，详细记录运转数据2、数据分析各换热器的换热能力溶液外观，比重、浓度吸收器损失热力平衡性,停机处理,对机内溶液充分稀释使用真空泵对机内充分抽气，关闭所有与外界相通的隔膜阀清洗热水、热源水系统的换热管如果机房温度降低到0度以下，有必要对机组进行越冬处理,长期停机保养（停机时间超过1年）,完全稀释：

充分进行溶液稀释。

正压放置：

机内充注0.3Kgf/cm2氮气。

排放机内存水1、充分排放机内蒸汽凝结水2、充分排放机内热水、热源水3、使用干燥压缩空气吹净换热管中的水分,溶液管理,溶液调整的必要性,随着机组的运行，将发生：

缓蚀剂含量减少：

保护膜得不到修复，出现腐蚀溶液碱性增加：

发生点蚀和铜腐蚀，换热管泄露。

腐蚀沉淀物增加：

溶液泵卡死，增加大修费用。

溶液管理,溶液状况判断方法1、取样目测使用钼酸锂作为缓蚀剂的溶液，颜色正常应为透明无色。

溶液发黑、发绿或沉淀较多都是不正常的。

2、厂家成份分析根据溶液状况确定分析次数；每运转季节至少1次,溶液管理,溶液调整1、缓蚀剂含量调整在溶液中加注缓蚀剂钼酸锂2、溶液碱度调整通过加注氢溴酸或氢氧化锂调整溶液碱度溶液过滤目的：

清除溶液中的杂质和不溶物方法：

使用微精过滤器,气密性管理,真空压力表读数,经常确认该读数，及时发现异常,机组运行状态,经常比较在同一工况下的运行数据，根据运行,数据的变化进行分析,测定吸收器损失,经常检测吸收器损失，根据吸收器损失的变,化判断机组的气密性,谢谢大家！