燃气吸收式冷热水机的性能

  燃气溴化锂吸收式制冷机，在实际运行中，除了机组本身内部条件的改变而影响机组的性能外，外界气候、热源参数等的变化，会引起制冷量、热源消耗量和热力系数等指标变化。

  外界空调负荷随季节和空调对象而变化，机组产生的制冷量必须与之匹配。机组的其他运转条件为定值，如冷却水进口温度、热源温度、冷却水与冷水流量、稀溶液循环量，当外界空调负荷低于机组名义制冷量时，冷水进口温度将降低，经过机组后冷水出口温度也随着下降，下图为冷水出口温度与制冷量、热源耗量的关系，此时燃气状态、冷水流量及冷却水流量保持一定。

  当外界条件、内部条件不变时，在名义工况(冷水出口温度7℃，冷却水进口温度32℃)下一些范围内，冷水出口温度每升高1℃，制冷量提高3%～5%，同时性能系数也提高。反之，当冷水出口温度每降低1℃，制冷量要降低6%～8%，同时性能系数下降，机组运行不经济。

  在使用冷却塔的冷却水系统中，冷却水进口温度一般是通过起、停冷却塔风机来调节的，而冷却塔的冷却能力又和周围空气的干湿球温度有关，故冷却水温度随季节而变化。下图是冷却水进口温度与制冷量、热量消耗的关系：

  当外界条件、内部条件不变时，在名义工况(冷却水进口温度32℃)下一些范围内，冷却水进口温度每升高1℃，制冷量下降5%～8%，热量消耗上升，热力系数下降，机组处于不经济运行工况。反之，当冷却水进口温度下降1℃，制冷量上升3%～5%，热源耗量下降，热力系数提高。

  值得注意的是冷却水进口温度过低，将引起稀溶液温度过低，溶液质量分数上升，增加浓溶液产生结晶的危险。同时，还因稀溶液质量分数过低及冷凝液压力低，使发生器中溶液剧烈沸腾，溶液滴极易通过发生器挡液板进入冷凝器中，造成冷剂水的污染。反之，冷却水进口温度过高，吸收效果一下子就下降，制冷量降低，严重时引起结晶的危险，也应加以控制。

  冷却水流量对制冷量的影响，与冷却水进口气温变化对制冷量的影响相似。当冷却水流量提高时，则吸收器出口冷却水温度下降，冷凝器出口冷水温度下降，同时吸收器、冷凝器传热管内冷却水的流速上升，增强换热效果。这样，吸收器出口稀溶液质量分数下降，发生器出口浓溶液质量分数提高，制冷量上升，变化曲线如下图：

  从图中可看出，其他条件不变，名义工况下冷却水流量减少10%，制冷量下降3%左右;反之制冷量上升2%。当冷却水流量减少20%以上时制冷量下降幅度增大，当提高20%以上时制冷量上升幅度缓慢。

  冷水流量变化对制冷量的影响，较冷却水流量变化对制冷量的影响小。下图为冷水流量变化与制冷量的关系：

  当冷水流量降低时，冷水出入口温差增大。若冷水出口温度恒定，冷水进出口平均温度值上升，使传热温差增大。另一方面，蒸发器管内冷水流速下降，致使传热系数下降。

  应当注意的是冷水流量过分降低，会因管内流速太小，使制冷量降低。严重时甚至引起传热管冻裂。因此冷水流量一般不低于名义值的60%。

  机组运行一段时间后在传热管内壁和外壁形成污垢，用污垢系数来表示。污垢系数越大，传热热阻大，传热性能差，机组制冷量下降。产品样本中给出的制冷量，通常是指水侧污垢系数0.086㎡·K/kW时的数值。

  水侧水垢的形成，取决于管内流动的水质，特别是冷却水的水质，除使机组结垢，还使机组产生腐蚀，影响机组的正常运转与常规使用的寿命。冷热水机组中，冷热水为同一管路，热水温度提高，更使污垢生成加剧。还应注意的是溴化锂溶液的腐蚀会引起传热管外壁产生污垢，也使制冷量衰减。保持机组真空，溴化锂溶液定期再生，是和进行水质管理和水垢清理同样必不可少的，是操作维护的重要组成部分。

  采暖时不论是以蒸发器作为采暖换热器，还是另置换热器。该换热器的作用均为一冷凝装置。管外高压发生器产生的水蒸气被管内流动的热水冷凝成水，同时管内热水温度提高。如降低热水出口温度，则管外冷凝温度降低，冷凝压力下降，管外的水蒸气凝结速度加快，供热量提高。

  燃气溴化锂机组的加热热源是燃气，负荷的调节主要是通过调节燃烧器的负荷来完成的，需要保证部分负荷时的节能运转。

  (1)部分负荷时的制冷量与燃料耗量之间关系机组实际运行中100%负荷的使用时间较小，尤其是舒适性空调系统。空调负荷随季节变化，一般在25%～100%负荷范围内进行能量的比例调节控制。作为舒适性空调系统，不但空调负荷随季节而变化，冷却水温度也随季节变化。国标GB/T18362规定了直燃型机组部分负荷性能参数，见下表：

  部分负荷运转时应需要注意的几点，与冷却水温度过低时运转需要注意的几点相类同。但因制冷负荷降低，产生溶液结晶，冷剂水污染与冷剂水不足等弊端的危险，要比100%制冷负荷小得多。

  当部分负荷运行在低于25%制冷量时，机组作间歇运行，主要是控制燃烧器的点火和熄火。当处于熄火停机时，机组进入稀释循环。当冷水出口温度上升时，机组又按启动程序点火运行。此时，热力系数较低。

  应注意的是点火熄火的次数增加，发生意外事故概率增加。为此对安全保护装置的保养和管理应更加严格。此时可通过减少冷却水量，提高溶液温度作为能量调节的辅助方法，以避免机组频繁启停。

  (2)部分负荷时供热量与燃料耗量的关系机组在采暖工况下，只有直燃式发生器和蒸发器参与工作。当供热量降低时，直燃式发生器产生的蒸汽量减少，燃料耗量也减少。下图为直燃式发生器上设置热水型式的机组供热量与燃料耗量的关系：

  可见部分负荷时与锅炉特性相符。采用蒸发器制取热水的机组，其供热量与燃料耗量的关系，与上图基本相符。但应注意最好能够降低发生器和蒸发器的阻力及系统的散热损失。无论是在蒸发器中制取热水，或另设热水器制取热水，都应充分降低发生器中溶液的质量分数，以提高发生器的加热效率。