王敬宇
(湖北天一建筑設計有限公司安徽分公司,安徽 合肥 230000)
吸收式制冷和蒸氣壓縮式制冷一樣,是利用液態(tài)制冷劑在低壓低溫下氣化以達到制冷目的。所不同的是蒸氣壓縮式制冷是靠消耗機械功(或電能) 使熱量從低溫物體向高溫物體轉移;而吸收式制冷則靠消耗熱能來完成這種非自發(fā)過程。溴化鋰吸收式空調是以水為制冷劑、溴化鋰為吸收劑,制冷溫度在0℃以上制冷系統(tǒng)。隨著全國經濟的不斷發(fā)展,各個城市的供電負荷直線攀升。據供電部門預測,在每年的供電負荷中,空調負荷占到了三成左右。一些城市夏季空調用電甚至達到電力負荷的40%,并且該比例還以每年20%的速度遞增,這已經成為各大城市嚴重缺電的主要原因之一。如何改變用電過于集中,削減電網高峰負荷,一直是有關部門面臨的一大難題。燃氣制冷、冰蓄冷等方式的出現(xiàn)也就成為解決這一難題很好的方案。無可厚非,吸收式空調肯定是傳統(tǒng)電力空調轉型的佳選之一。
溴化鋰吸收式制冷機是以溴化鋰溶液為吸收劑,以水為制冷劑,利用水在高真空下蒸發(fā)吸熱達到制冷的目的。為使制冷過程能連續(xù)不斷地進行下去,蒸發(fā)后的冷劑水蒸氣被溴化鋰溶液所吸收,溶液變稀,這一過程是在吸收器中發(fā)生的,然后以熱能為動力,將溶液加熱使其水份分離出來,而溶液變濃,這一過程是在發(fā)生器中進行的。
1) 以熱能為動力,無需耗用大量電能,而且對熱能的要求不高。能利用各種低勢熱能和廢氣、廢熱,如高于20kPa (o.2kgf/cm2) (表壓) 飽和蒸汽,各種排氣;高于75℃的熱水以及地熱、太陽能等,有利于熱源的綜合利用,因此運轉費用低。若利用各種廢氣、廢熱來制冷,則幾乎不需要花費運轉費用,便能獲得大量的冷源,具有很好的節(jié)電、節(jié)能效果,經濟性高;2) 整個制冷裝置除功率很小的屏蔽泵外,沒有其他運動部件,振動小、噪聲低,運行比較安靜,特別適用于醫(yī)院、旅館、食堂、辦公大樓、影劇院等場合;3) 以溴化鋰溶液為工質,制冷機又在真空狀態(tài)下運行,無臭、無毒、無爆炸危險,安全可靠,被譽為無公害的制冷設備,有利于滿足環(huán)境保護的要求;4) 冷量調節(jié)范圍寬。隨著外界負荷變化,機組可在10%~100%的范圍內進行冷量無級調節(jié),且低負荷調節(jié)時,熱效率幾乎不下降,性能穩(wěn)定,能很好地適應變負荷的要求;5) 夏季制冷,冬季可以制熱,也可以同時供冷和供熱,除了滿足空調冷、熱源的要求外,還可以提供其它生活方面的供熱,一機多用,節(jié)省了占地面積和投資。
1) 安全隱患:燃油型機組:由于燃油機組一般使用的為輕質柴油,需要配置機房的日用油箱(一般為1m3),及室外儲油罐(最大可做15 m3),兩者之間由齒輪油泵及輸油管連接,由于柴油的浸潤性強,易滲漏,所以管路施工要求高,且要在使用中要加強管理,勤檢修,負責會有安全隱患;儲油罐依據消防的要求,必須安裝于離周圍建筑物15米以外的空地上,否則消防驗收通不過;儲油罐需作好防雷及防靜電工作,罐上要安裝防爆呼吸閥及作好靜電接地工作,并定期檢查,確保安全。使用單位需配備專門的油罐每星期定期運油。燃氣型機組:一般使用天然氣、管道煤氣或液化石油氣(燃燒器一般不通用),其中天然氣的燃燒值最高,安裝時需按照當?shù)貧饩W的壓力設置相應的配套設備(減壓閥或增壓閥),運行費用較燃油機組低。就機組本身而言,在項目中使用后,直燃機必須報請消防部門,經過嚴格的審批和驗收手續(xù)后,才能使用。蒸汽壓縮式機組則無此類嚴格要求。
2) 能源利用性:由于考慮到燃燒段排煙側的低溫酸腐蝕因素(由于燃燒產物中有S、N 的氧化氣體,在溫度降低后與煙氣中的水蒸氣結合,產生酸性液體,對設備的后煙箱等處造成腐蝕),排煙溫度一般在200℃左右,造成能源的浪費,影響到大氣的溫室效應;同樣的原因,即使在200℃的排煙溫度情況下,設備制造時要在后煙箱等處涂抹特制的防腐蝕涂料,同時在設備運行中,還需定期檢修、保養(yǎng)排煙箱等。
3) 維修費用高:溴化鋰水溶液對鋼鐵的腐蝕性強,所以在機組中都加了緩蝕劑,盡管如此,還是需要定期維護;同時作為提供熱源的燃燒器,一般都采用原裝進口的外國燃燒器,國內目前還沒有生產,配件價格高。需配專人定期檢修燃燒器的增壓油泵、光電管、點火棒和點火電磁閥等(對燃油燃燒器),或電磁閥組、點火棒、電離子棒等(對燃氣燃燒器),每年的維修費用較蒸汽壓縮式機組高。
4) 使用壽命短:溴化鋰吸收式機組隨著使用年限的增加,制冷效率衰減很酸性液體,對設備的后煙箱等處造成腐蝕,排煙溫度一般在200℃左右,造成能源的浪費,影響到大氣的溫室效應;同樣的原因,即使在200℃的排煙溫度情況下,設備制造時要在后煙箱等處涂抹特制的防腐蝕涂料,同時在設備運行中,還需定期檢修、保養(yǎng)排煙箱等。
結合溴化鋰吸收式制冷機組的工作原理及優(yōu)缺點,工程中要因地制宜,既要考慮初投資、運行費等經濟性能,也要考慮噪聲、振動、運行、操作、維護管理等技術性能,與工程整體及周圍環(huán)境相協(xié)調;既要考慮當前投資效益,也要考慮長遠利益,合理選擇制冷機組。