[发明专利]一种用于制冷机的溴化锂水溶液

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制冷机的溴化锂水溶液。

背景技术

在工业流程之后，多余的热量会被当作废弃物排放到周围环境中，造成极大浪费的同时也会对环境造成热污染。溴化锂吸收式制冷技术以其制冷剂环保和能够利用工业余热的特点得到了广泛的关注和应用。吸收式制冷机的应用能够限制导致臭氧层破坏的氟氯烃的使用，因而具有可持续性；虽然吸收式制冷机在环境保护和节约能源方面占有优势，但是吸收式制冷机具有体积大、维护麻烦等缺点；因此为了促进吸收式制冷机的使用和推广，提高吸收式制冷机的性能和降低成本成了本领域研究方向之一。

为了提高传热传质过程，现有技术中是在溴化锂水溶液中添加高效的添加剂。虽然直到现在仍然没有具体的理论来解释产生强化机理的原因，但是马拉格尼对流效应基本得到了各种理论的肯定。马拉格尼对流是一种存在于传质过程中的强烈表面扰动现象，这是由于液体表面张力平衡被破坏引起的，只要加入极微量的添加剂，马拉格尼效应就会十分强烈，传热传质过程能够得到极大地促进。

现有技术中，有科学家进行了溴化锂溶液吸收水蒸气的一组对比实验，采用了12种强化管但不使用添加剂，与采用了光滑管且使用500mg/Kg添加剂(辛醇)的对比方法。他们得出结论，采用添加剂（辛醇）能够比采用强化管产生更好的强化效果，使用强化管时的热传递系数只能达到使用光滑管并使用添加剂时的60%。该学者还进一步观察到在使用了添加剂后，液膜的性质发生了巨大的变化，换热管表面湿润的部分会增加，液膜的厚度也得到降低，另外还存在处于紊流状态的二次流以及各流动波形之间很小的薄点；该学者还向吸收器的蒸汽侧加入了添加剂，立刻就观察到了二次流的发生，当添加剂的浓度较低，比如10mg/Kg时，二次流的特性将随着时间慢慢减小，加入后1分钟，将会有类似于溪流的流型产生，16分钟以后，流型会变得比较光滑。然而，他们并没有对这些现象提出解释，只是推测强化机理会随着时间而改变。

由此可见，现有技术中对添加剂的研究只是出于初级阶段，对其流型变化的现象以及强化机理都没有准备的定论。因此，开发一种适用于制冷机溴化锂水溶液的添加剂以及相应的溴化锂水溶液，以提高传热传质过程，具有积极的现实意义。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种用于制冷机的溴化锂水溶液。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于制冷机的溴化锂水溶液，包括溴化锂水溶液和异辛醇；

所述溴化锂溶液的质量浓度为56～58wt%，所述异辛醇在溴化锂溶液中的含量为46～55mg/Kg。

上述技术方案中，所述异辛醇在溴化锂溶液中的含量为51～53mg/Kg。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明开发了一种新的适用于制冷机溴化锂水溶液的添加剂以及相应的溴化锂水溶液，该溴化锂水溶液中添加了适量的异辛醇；实验证明：相对于现有的溴化锂水溶液，本发明含有添加剂的溴化锂水溶液在制冷量上平均增幅为27.2%，取得了意料不到的效果。

2．本发明的溴化锂水溶液配置简单，便于制备，适于推广应用。

附图说明

附图1是本发明实施例一中使用添加剂前后的浓度变化对制冷量的影响示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：

参见附图1所示，一种用于制冷机的溴化锂水溶液，包括溴化锂水溶液和异辛醇；所述溴化锂溶液的质量浓度为56～58wt%，所述异辛醇在溴化锂溶液中的含量为51mg/Kg。

采用现有的溴化锂吸收式制冷机，采用常规的溴化锂溶液（不含有添加剂），和本实施例的溴化锂水溶液，分别测试其制冷量，结果如图1所示。

由图可知，未使用添加剂时，溶液浓度从47.88%上升至58%，制冷量从0.13kW上升至0.272kw，然后降低至0.255kw；最高制冷量时对应的浓度范围为56%～58%。使用添加剂时，溶液浓度从50.94%上升至58%，制冷量从0.187kW上升至0.355kw，然后下降至0.341kw，最高制冷量时对应的浓度范围在56.61%左右；在这一浓度范围内由于添加剂的使用带来的制冷量平均增幅为27.2%。

由此可知，未使用添加剂时，系统的制冷量在溶液浓度较低时随溶液浓度的增加而增加，这是由于随着溶液浓度增加，溶液蒸汽分压力降低，在其他工作环境条件不变的情况下，冷剂蒸气压力与溶液蒸汽分压力之间的差值增大，即传质推动力增大，有利于冷剂蒸气进入溶液当中；当溶液浓度继续增加至一定值时，制冷量开始出现降低的迹象，这可能是由于溶液浓度过高，对应的结晶温度上升。另外，随着溴化锂溶液浓度的增加，溶液的表面张力也会增加，不利于雾化效果的产生。在使用添加剂后，添加剂对制冷量的提高突出体现在溶液浓度为最佳浓度56.61%左右时，这也进一步验证了最佳浓度值的存在；该现象是由于异辛醇能够降低溶液表面张力，有利于溶液通过喷嘴时发泡产生雾化现象，增大吸收面积，促进溶液对冷剂蒸汽的吸收。