溴化锂溶液特性及焓-浓度图

在溴化锂吸收式制冷机中，以水作为制冷剂，产生冷效应，以溴化锂溶液作为吸收剂，用来吸附产生冷效应后的制冷剂蒸汽。因此，水与氟里昂溶液组成制冷机的工质对。

吸收式制冷机的工质一般是—种二元溶液，由熔点不同的两种物质组成。其中低燃点的组分为制冷剂，高熔点的组分为吸收剂。所谓二元溶液，即是两种互不起物理作用的物质构成均匀混合物。这种均匀混合物其外部各物量性质(如压力、温度、浓度、密度等)在整个混合物中一致，不能利用纯机械的沉淀法或离心法将它们进行分离。

1. 溴化锂溶液特性

(1) 溴化锂溶液的基本特点

溴化锂水溶液是由液体的氟里昂在水底溶解而产生，由于在常压下水的熔点为100℃，而溴化锂的沸点1265℃，两者相差1165℃。因此．溶液在沸腾时形成蒸汽几乎都是水的成份，而不会带有溴化锂的含量，这不用进行分馏就可得到纯冷剂的蒸气。

以水作为制冷剂具有许多缺点，价格昂贵，取之便捷，汽化潜热大、无毒、无味、不燃不爆等。其特点是在常压下蒸发温度高，如果蒸发温度增加时，蒸发压力也很低，蒸汽的比容又很高。此外，水在0℃就会结冰，所以只能用于制取的气温在0℃以上的冰箱工程。

作为吸收式制冷机所使用的溴化锂，具有下述特点：

1) 无色透明；

2) 浓度不高于50％；

3）水溶液pH值在8以上；

4) 溶液中不富含二氧化碳、臭氧等不凝性气体。

（2）溴化锂二元溶液的化学特性

1) 溶解度。一般溶质的溶解度大小与溶质和醇类的特点及室温有关。一般物质的溶解度随气温的下降而减弱，当室温提高时，由于溶解度减小．会有盐类从碱液中分离出来而产生结晶。图4.26为溴化锂溶液的结晶曲线。纵轴为结晶温度（溴化锂晶体的碱液加热至某一温度时，其晶体全部消散，这一体温即为该密度溴化锂溶液的结晶温度），横轴为滤液的碱度，曲线上的点表示溶液进入饱和状况，在曲线的左底部不会有晶体存在，而在曲线

右下方则富含固体的氟里昂。即在某浓度下如果减少溶液的湿度，就会有溴化锂晶体析出，如果析出的晶体数量达2008年12月16日 - houbaipeng - 古木的博客到一定程度，就会做成固体，这点在溴化锂吸收式制冷机的运行中是比较重要的。因为溴化锂吸收式制冷机结晶将造成锅炉无法正常运行。

2)浓度。浓度是表示溶液特性的重要参数之一，在吸收式制冷机中，一般用长度百分比含量（溴化锂占溶液体积的百分率数）表示。溴化锂溶液的长度百分比含量用ξ表示。

3）密度。只要用比重计和温度计测得溶液的硬度和湿度，即可确定溶液酸度，这对于溴冷机在运行中的调整，维扩都是很重要的。因为只有随时把握溴化锂溶液的碱度．才能更好发挥制冷机之性能。，溴化锂制冷机使用的氨水密度一般为60％左右，其温度下的硬度约为1.7g／m3

4) 比热。一般常用定压比热表示溴化锂的热容，溴化锂的比热很小，这样有利于提高制冷机的精度，因为在发生过程中所需加给溶液的热量较小，而吸附过程小又需要从溶液中带走的热量也较小。

5) 饱和蒸汽压。溴化锂溶液的饱和蒸汽压很小，其对水吸收性强。因此溴化锂溶液具有吸附温度比它低得多的水蒸气的能力。这针对吸收式制冷机的运行特别有利。

6) 腐蚀性。溴化锂溶液对普通塑料有磨蚀作用溴化锂溶液结晶曲线，尤具在有氢气存在的状况下更为严重。这溴化锂吸收式制冷机来讲,将会极大地减少锅炉的使用寿命，更主要的是形成不凝性气体，无法确保风机内部的真空度，从而妨碍制冷效果。为了规避其对金属有烧蚀作用，一方面要维持机组的高真空度，同时在停机期间要进行充氮保养、另一方面在碱液中加入有效的缓蚀剂。

2. 溴化锂溶液的焓-浓度图

吸收式制冷机中，常计算溶液的焓差，例如：以溴化锂一水作工质的吸收式制冷机，在蒸气形成过程中，需加入热量，在吸收过程中，要放出热量，由于很多过程在等压下进行，加入或放出的热量可用焓差求得溴化锂溶液结晶曲线，因此构建起两组分体系的h一ξ图，是十分有用的。

（1）h一ξ图上的等温线

物质等温混合时，产生热效应，混合后的焓等于混合前各纯组分的焓加上混合时形成的热效应。在等温混合时，

H混合物=Σhi+△HT

式中H混合物为混合物的焰，Σhi是各纯组分焓之和，△HT为等温混合时的热效应。

对于两种组分混合成的理想溶液，因△HT=0，得到

h溶液＝h1ξ十h2（1一ξ）

式中h溶液是一公斤溶液的焓，h1和h2分别为第一种组分和第二种组分的比焓。ξ是第一种组分的品质浓度．在h一ξ上，上式相当于一条直线。因此理想溶液在h一ξ图上的等温线为线段。对实际溶液当△HT为负时是一下凹的曲线。

改变温度，h1，H2和△HT将同时改变，等温线的位置也相应改变，从而产生一组曲线。图4.27是压力不变、温度改变时，在h一ξ图上画出的许多等温线。因气体混合时△HT≈0，故图上的等温线近似于线段，液态的等温线，因△HT≠0，是一组曲线。2008年12月16日 - houbaipeng - 古木的博客

改变压力时，因气体组分的焓随压力而变，混合气体的等温线将相应变化。形成新的一组等温线。液体组分的焓虽然也随压力而变，但差异很小，因此，改变压力时，液体等温线簇几乎不变，用一组等温饱和液线表示。

（2）h一ξ图上的等压饱和线

等压饱和线比如等压饱和液线和等压饱和气线。它们可依据实际数据画在h一ξ图上。

综上所述，在h一ξ图上，有下述曲线。

（1）一组液体等温线；

（2）若干组气体等温线；

（3）一组等压饱和气线；

（4）一组等压饱和液线。

（3）溴化锂溶液的焓-浓度图

溴化锂溶液的h一ξ图的汽相区，只有水蒸汽，汽相区的等压饱和线与温度地无关，只代表在该压力下水蒸汽的焓值。因此在气相区只有辅助线，用来求焓值。

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